研究開発された技術紹介

液晶などのFPD産業では、近年のパネルの大型化に伴い、製品の高品質、短納期、低コストへのニーズが高まっている。しかし、FPD製品の品質を左右する膜厚の均一性の検査は、いまだに人間の目視官能に頼っている現状がある。本事業では大幅な生産効率の向上を目指し、検査作業を人間の目に代わり機械で自動化する高度な組込み画像処理ソフトウェアを開発し、イメージ分光方式を用いた超高速全面膜厚測定技術を確立する

支援事業で開発した全面膜厚測定技術のポイント
・広域波長帯をカバーする分光ユニット
・大型測定物に対応可能な高照度ライン照明
・リアルタイム膜算出を実現したソフトウェア
・測定膜厚範囲:0.3μm～50μm
・2次元膜厚の高速測定
　（例）対FPD(3,000mm×3,000mm)→測定ピッチ:3mm、測定タクト:30sec

支援事業終了後の補完研究から開発した新製品「イメージ分光式全面膜厚測定機」の技術ポイント
〇等視野角方式を用いたイメージ分光器
〇回路設計技術を駆使した独自の高照度照明（白色LED）
〇イメージ分光器、照明、ソフトウェア開発により2次元膜厚測定の高精度化　
（例）測定幅150mm、測定スポット径0.15nm　
厚膜～100μmまで高精度に測定
〇イメージ分光器、照明、ソフトウェア開発により2次元膜厚測定の高 速化　
厚膜（20μm～100μm）を対象の場合、10,000点/秒の高速測定
〇高いユーザビリティーを実現した直観的でわかりやすいGUI

〇支援事業終了時の成果（概略は下記）
・波長帯をカバーするローコストなイメージ分光ユニットを開発
・自動絞り制御式のイメージ分光用レンズユニットと低コストな高照度ライン照明を開発
・リアルタイム膜厚（0.3μm～50μm）算出手法の開発
・ロールtoロール生産方式に対応する連続検査手法を開発
・試作機（FPD用、フィルム用)を開発

〇新製品「イメージ分光式膜厚測定機」で可能になったこと
・2次元膜厚測定（対厚膜）の高速化　10,000点/秒
・厚膜の膜厚（20μm～100μm）測定が可能
・従来機と比較して、測定速度1.5倍UP、測定精度2倍UP!

特許:「膜厚測定方法及び膜厚測定装置」(特開2012-189406)
※支援事業実施期間中

開発したイメージ分光式全面膜厚測定技術により、薄膜・厚膜やフィルム（基材上のフィルムまたはフィルム自体）の大面積膜厚分布を高速高精度に視覚化する測定機で、LCD、車載向けFPD、フィルム、その他ガラスウェアなどの膜の均一性を可視化することで塗布に関する問題解決をスピーディに行える

本支援事業で開発した測定試作機（無償貸与）を用いて、事業終了後も補完研究を実施。その結果、イメージ分光式による膜厚測定技術を確立し、薄膜のみならず厚膜の測定精度・速度は実用化レベルに達した。現在は事業化に向け、展示会への出展など各分野にアピール、FPDのみならず適用可能な分野の調査に取り組んでいる。

・歩留まり向上・ロス削減→インライン工程への組込みが可能。従来の目視やポイント測定方式の抜き取り検査に対し全数検査で薄膜の品質管理を行い、歩留まり向上・ロス削減を実現
・低コスト化→自動化により、従来の検査法による人的コストを削減。
・小型化→イメージ分光方式により照明などの小型化が可能で、フットプリントが小さいため、既設備への導入が容易に

支援事業で開発した測定試作機（無償貸与）を用いて、事業終了後も積み残した課題を解決すべく補完研究を継続していたが、FPD分野の設備投資減少のため販売実績をあげることができなかった。そこで異分野にも目を向けニーズ調査を続けていたところ、基材上の薄膜ではなく測定物そのものの厚みを測る厚膜へのニーズがあることがわかった。100μ程度までの厚膜に対応し従来機の測定精度を1.5倍、測定速度を2倍の性能UPを実現し、販売の見通しがたってきたところである。