JP5307754B2 - Defect detection method and apparatus for oxygen barrier body - Google Patents
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Description
本発明は酸素バリア体の欠陥検出方法及び装置に関する。 The present invention relates to a defect detection method and apparatus for an oxygen barrier body.
食品や薬品等は、酸化によりその品質が低下してしまう。このため、食品や薬品等の包装材として、酸素透過度の小さい(例えば、10−2cc/m2・day・atm)程度の酸素バリア材が用いられる。そして、この酸素バリア材からなるフィルム(以下、酸素バリアフィルムと称する)や容器(以下、酸素バリア容器と称する)等が、食品や薬品等の包装として用いられる。 The quality of food, medicine, etc. is degraded by oxidation. For this reason, an oxygen barrier material having a low oxygen permeability (for example, 10 −2 cc / m 2 · day · atm) is used as a packaging material for foods and medicines. A film made of the oxygen barrier material (hereinafter referred to as an oxygen barrier film), a container (hereinafter referred to as an oxygen barrier container), or the like is used as a package for food, medicine, or the like.
このような酸素バリア容器等において、酸素が透過しやすい部位(以下、欠陥と称する)が存在するか否かを調べる検査(以下、欠陥検査と称する)がある。欠陥検査として、酸化により変色する物質が充填された酸素バリア容器を、酸素を含有する雰囲気(例えば、大気)中に曝し、変色した物質の位置から、当該酸素バリア容器の欠陥の位置を特定する方法が特許文献1、2に開示されている。 In such an oxygen barrier container or the like, there is an inspection (hereinafter referred to as a defect inspection) for examining whether or not there is a site (hereinafter referred to as a defect) through which oxygen easily permeates. As a defect inspection, an oxygen barrier container filled with a substance that changes color by oxidation is exposed to an atmosphere containing oxygen (for example, air), and the position of the defect in the oxygen barrier container is specified from the position of the changed substance. The method is disclosed in Patent Documents 1 and 2.
従来、無機基板をベースにして製造されていた光デバイス及び電子デバイスを、有機フィルムをベースにして製造しようとする試みがなされている。これにより基板コストの低下、超薄型化、フレキシブル化等が可能になり、製品の大型化、ウェアラブル化等の需要トレンドへの対応が可能になる。 Conventionally, attempts have been made to manufacture optical devices and electronic devices that have been manufactured based on inorganic substrates based on organic films. This makes it possible to reduce the substrate cost, make it ultra-thin, flexible, etc., and respond to demand trends such as increased product size and wearability.
ところが、各デバイスの基材を有機フィルムに変更することにより、さまざまな技術課題が浮上する。その1つに、有機フィルムの酸素バリア性の低さが挙げられる。有機フィルムの酸素バリア性を向上するために、有機フィルムに酸素バリア性を付与した酸素バリアフィルムが必要になる。現在、各デバイスの酸素バリア性を有する保護膜として用いられているSiNX膜の酸素透過度は10−2cc/m2・day・atm程度であるが、今後の各デバイスの環境対応性を考慮すると、酸素バリアフィルムの酸素透過度として、10−6〜10−3cc/m2・day・atm程度までの酸素バリア性が必要と考えられている。このような極めて低い酸素透過度は、基材を有機フィルムに置き換えた各デバイスの分野に限られず、有機ELディスプレイに用いられる有機EL素子、太陽電池や電子ペーパ等の酸素バリア膜にも要求される。 However, changing the base material of each device to an organic film raises various technical problems. One of them is the low oxygen barrier property of organic films. In order to improve the oxygen barrier property of the organic film, an oxygen barrier film provided with an oxygen barrier property on the organic film is required. Currently, the oxygen permeability of the SiN X film used as a protective film having an oxygen barrier property of each device is about 10 −2 cc / m 2 · day · atm. Considering it, it is considered that an oxygen barrier property of about 10 −6 to 10 −3 cc / m 2 · day · atm is necessary as the oxygen permeability of the oxygen barrier film. Such extremely low oxygen permeability is not limited to the field of devices in which the base material is replaced with an organic film, but is also required for oxygen barrier films such as organic EL elements used in organic EL displays, solar cells, and electronic paper. The
しかしながら、酸素バリアフィルムの酸素透過度が低くなるに従い、欠陥検査に要する時間は長くなる。したがって、上述したような極めて低い酸素透過度の酸素バリアフィルム等について、特許文献1,2に記載の方法を用いて欠陥検査を行った場合、当該物質の変色を検知する検出器の感度が十分に高くないため、欠陥検査に要する時間が非常に長くなってしまう。例えば、直径0.2mmの針を0.05mmの深さで容器に刺して形成させた欠陥の検出に24時間要する。 However, as the oxygen permeability of the oxygen barrier film decreases, the time required for defect inspection increases. Therefore, when an oxygen barrier film having an extremely low oxygen permeability as described above is subjected to defect inspection using the methods described in Patent Documents 1 and 2, the sensitivity of the detector for detecting the discoloration of the substance is sufficient. Therefore, the time required for defect inspection becomes very long. For example, it takes 24 hours to detect a defect formed by inserting a needle having a diameter of 0.2 mm into a container at a depth of 0.05 mm.
本発明はこのような課題を解決するものであり、酸素バリア体についての欠陥検査を短時間で行うことを可能にする酸素バリア体の欠陥検出方法及び装置を提供することを目的とする。 The present invention solves such problems, and an object of the present invention is to provide a defect detection method and apparatus for an oxygen barrier body that enables a defect inspection of the oxygen barrier body to be performed in a short time.
本発明は、酸化による化学発光を用いて、フィルム状の酸素バリア体の欠陥を検出する酸素バリア体の欠陥検出装置において、開口と、開口の周縁部にある支持面とを有する箱状の器であり、開口を覆うように支持面に酸素バリア体を接着することにより密閉空間を形成する器と、密閉空間内に開口に向かって広げて配され、化学発光を起こす発光体と、酸素バリア体に沿って移動して発光体からの光子数Mを検知する光子カウント部と、光子数Mが閾値Nを超えているか否かを判定する判定部と、判定部が「M>N」と判定した場合には、当該光子数Mを検知したときの光子カウント部の位置を検知する位置検知部とを有する。 The present invention relates to a defect detection apparatus for an oxygen barrier body that detects chemiluminescence by oxidation to detect defects in a film-like oxygen barrier body, and has a box-shaped container having an opening and a support surface at the periphery of the opening. , and the a vessel to form a sealed space by bonding an oxygen barrier material on the support surface so as to cover the opening, arranged spread toward the opening in a closed space, illuminant and, oxygen to cause chemiluminescent photon counting unit for detecting the number of photons M from light emission body moves along the barrier body, a determination section for determining whether or not the optical child number M exceeds the threshold value N, determine tough "M > If it is determined that N ", and a position detector for detecting the position of the optical element counting unit when detecting the number of photons M.
酸素バリアと光子カウント部との間に設けられ、焦点が光子カウントの入射窓上に位置するように配される集光レンズを有することが好ましい。また、不活性ガスが充填されたグローブボックスであり、密閉空間を形成するための空間を提供するグローブボックスを有することが好ましい。It is preferable to have a condensing lens provided between the oxygen barrier and the photon counting unit and arranged so that the focal point is located on the entrance window of the photon counting. Moreover, it is a glove box filled with an inert gas, and preferably includes a glove box that provides a space for forming a sealed space.
光子カウント部を並べてなる光子検知アレイを有することが好ましい。It is preferable to have a photon detection array in which photon counting units are arranged.
発光体には、テトラキス(ジメチルアミノ)エチレンが含まれることが好ましい。 The light emission element, it is preferable to include tetrakis (di main Chiruamino) ethylene.
また、本発明は、酸化による化学発光を用いて、フィルム状の酸素バリア体の欠陥を検出する酸素バリア体の欠陥検出方法において、開口と、開口の周縁部にある支持面とを有する箱状の器に対し、器内に化学発光を起こす発光体を開口に向かって広げて配し、開口を覆うように支持面に酸素バリア体を接着して、発光体を密閉した密閉容器を形成する形成工程と、形成工程を経た密閉容器を酸素中に曝す曝露工程と、酸素バリア体に沿って光子カウント部を移動させながら、発光体からの光子数Mを検知する光子カウント工程と、光子数Mが閾値Nを超えているか否かを判定する判定工程と、判定工程において「M>N」と判定した場合には、当該光子数Mを検知したときの光子カウント部の位置を検知する位置検知工程とを有する。 The present invention also relates to a defect detection method for an oxygen barrier body that detects chemiluminescence by oxidation to detect defects in a film-like oxygen barrier body, and has a box shape having an opening and a support surface at the peripheral edge of the opening. In this vessel, a chemiluminescent substance that emits chemiluminescence is spread out toward the opening, and an oxygen barrier is attached to the support surface so as to cover the opening, thereby forming a sealed container in which the luminous body is sealed. and forming step, a exposing step of exposing a dense closed container which has passed through the shape formed step in oxygen, while moving the photon counting unit along the oxygen barrier body, the photon count step of detecting the photon number M from light emission body when a determination step of determining whether or not the optical child number M exceeds the threshold value N, if it is determined that the "M>N" in determine the constant process, photon count upon detecting the number of photons M A position detecting step for detecting the position of the part.
酸素バリアと光子カウント部との間には、焦点が光子カウントの入射窓上に位置するように集光レンズが設けられることが好ましい。また、形成工程は、不活性ガスが充填されたグローブボックス内で行われることが好ましい。It is preferable that a condensing lens is provided between the oxygen barrier and the photon counting unit so that the focal point is positioned on the photon counting entrance window. The forming step is preferably performed in a glove box filled with an inert gas.
本発明によれば、化学発光によって生成した光子をカウントして、酸素バリア体における欠陥の検出をするため、高い酸素バリア体の欠陥検査を高い精度で行うことができる。更に、化学発光は酸化反応から光子が生成するまでの時間が短いため、欠陥検査を短時間で行うことができる。 According to the present invention, since photons generated by chemiluminescence are counted to detect defects in the oxygen barrier body, a defect inspection of a high oxygen barrier body can be performed with high accuracy. Furthermore, since chemiluminescence takes a short time from the oxidation reaction until photons are generated, defect inspection can be performed in a short time.
本発明の欠陥検出装置10を図1に示す。欠陥検出装置10は、発光体12を内蔵する密閉容器13と、密閉容器13に近接して設けられたフォトンカウンタ15とを有する。密閉容器13は酸素バリア性を有する。 A defect detection apparatus 10 of the present invention is shown in FIG. The defect detection apparatus 10 includes a sealed container 13 containing a light emitter 12 and a photon counter 15 provided in the vicinity of the sealed container 13. The sealed container 13 has an oxygen barrier property.
図2及び図3に示すように、密閉容器13は、酸化反応により化学発光をおこす発光物質が配される箱状の器17と、欠陥検査の対象である酸素バリアフィルム18とを備える。器17には開口17aを有し、開口17aの周縁には酸素バリアフィルム18を支持する支持面17bが設けられる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the sealed container 13 includes a box-shaped vessel 17 in which a luminescent material that emits chemiluminescence by an oxidation reaction is disposed, and an oxygen barrier film 18 that is a target for defect inspection. The vessel 17 has an opening 17a, and a
酸素バリアフィルム18は光透過性を有する。酸素バリアフィルム18の酸素透過度は、10−2 〜10−6 (cc/m2・day・atm)であることが好ましく、10−2 〜10−3 (cc/m2・day・atm)であることがより好ましい。 The oxygen barrier film 18 is light transmissive. The oxygen permeability of the oxygen barrier film 18 is preferably from 10 -2 ~10 -6 (cc / m 2 · day · atm), 10 -2 ~10 -3 (cc / m 2 · day · atm) It is more preferable that
器17は、酸素バリアフィルム18よりも低い酸素透過度を有するものを用いる。例えば、ガラスやそれと同程度の酸素透過度のもので作ることが好ましい。開口17aの形状や寸法等は、酸素バリアフィルム18により閉塞可能であって、開口17aの閉塞により、密閉容器13が密閉状態となり得るものであれば良い。 A vessel 17 having a lower oxygen permeability than the oxygen barrier film 18 is used. For example, it is preferably made of glass or one having the same oxygen permeability. The shape, dimensions, and the like of the opening 17a are not limited as long as the opening 17a can be closed by the oxygen barrier film 18, and the closed container 13 can be in a sealed state by closing the opening 17a.
開口17aを塞ぐように酸素バリアフィルム18を器17上に配すると、図4に示すように、器17内に配された発光物質は封止される。こうして、発光物質からなる発光体12が密閉容器13内に形成される。 When the oxygen barrier film 18 is disposed on the container 17 so as to close the opening 17a, the luminescent material disposed in the container 17 is sealed as shown in FIG. Thus, the light emitter 12 made of the light emitting material is formed in the sealed container 13.
器17内に発光物質を配する方法としては、例えば、液滴を滴下後にブレードを用いて濡れ広げる方法、ブレード、ワーヤーバー、ホッパーなどを水平に固定した基板に平行に移動させて塗布する枚葉塗布装置、基板を水平に保持しながら回転させるスピン塗布装置などを用いることができるが、これらに限定されるものではない。 Examples of the method of arranging the luminescent substance in the vessel 17 include a method of spreading droplets by using a blade after dropping a droplet, a single wafer applied by moving a blade, a wire bar, a hopper, etc. in parallel to a horizontally fixed substrate. A coating apparatus, a spin coating apparatus that rotates while holding the substrate horizontally, and the like can be used, but are not limited thereto.
また、器17において、発光物質を封止する方法として、EVAのような封止剤を器17の支持面17bに塗布した後、酸素バリアフィルム18を圧着する。このとき、封止剤の塗工幅は1cm以上とする。酸素バリアフィルムと発光物質との間には気体(この場合はグローブボックス内の不活性ガス)が残らないように密着させる。なお、検査領域が器の底面の一部である場合には、酸素バリアフィルムと発光物質との間の気体が残っていても、検査領域の外であれば構わない。
As a method for sealing the luminescent substance in the vessel 17, after applying a sealing agent such as EVA to the
本発明の化学発光物質は、酸素との反応により光子を発する物質をあらわし、例えば、電子供与性基の置換した二重結合を有する化合物や不飽和結合を有する油脂類などが挙げられるが、強い発光を示す点で、電子供与性基の置換した二重結合を有する化合物が好ましく、特に一般式(1)で表される構造を有する化合物であることが好ましい。 The chemiluminescent substance of the present invention represents a substance that emits a photon by a reaction with oxygen, and examples thereof include a compound having a double bond substituted with an electron donating group and an oil and fat having an unsaturated bond. A compound having a double bond substituted with an electron donating group is preferable from the viewpoint of light emission, and a compound having a structure represented by the general formula (1) is particularly preferable.
化1に示される一般式中、R1ないしR8はそれぞれ独立したアルキル基をあらわし、互いに連結して環を形成しても良い。 In the general formula shown in Chemical Formula 1, each of R 1 to R 8 represents an independent alkyl group and may be linked to each other to form a ring.
R1ないしR8で表されるアルキル基は、炭素数1ないし18、好ましくは炭素数1ないし8の直鎖状、分岐状、または環状のアルキル基であり、置換基として例えば、アルコキシ基(好ましくは炭素数1ないし4、例えばメトキシ、エトキシ、2−メチルプロポキシ)、アシル基(好ましくは炭素数2ないし4、例えばアセチル、ブチロイル、ピバロイル)、アシロキシ基(好ましくは炭素数2ないし4、例えばアセトキシ、ブチロイルオキシ、ピバロイルオキシ)、ハロゲン原子(例えばF,Cl,Br,I)を有していても良い。R1ないしR8で表される環状のアルキル基は、好ましくは4ないし7員環であり特に好ましくは5もしくは6員環である。R1ないしR8で表されるアルキル基が互いに連結して形成される環は、4ないし8員環が好ましく特に好ましくは5もしくは6員環である。 The alkyl group represented by R 1 to R 8 is a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms. As the substituent, for example, an alkoxy group ( Preferably 1 to 4 carbon atoms, such as methoxy, ethoxy, 2-methylpropoxy), acyl groups (preferably 2 to 4 carbon atoms such as acetyl, butyroyl, pivaloyl), acyloxy groups (preferably 2 to 4 carbon atoms such as Acetoxy, butyroyloxy, pivaloyloxy) and halogen atoms (for example, F, Cl, Br, I) may be contained. The cyclic alkyl group represented by R 1 to R 8 is preferably a 4- to 7-membered ring, particularly preferably a 5- or 6-membered ring. The ring formed by connecting alkyl groups represented by R 1 to R 8 to each other is preferably a 4- to 8-membered ring, particularly preferably a 5- or 6-membered ring.
化1で表される化合物のうち、特に好ましいものは、R1ないしR8で表されるアルキル基が互いに独立に炭素数1ないし2の無置換アルキル基である。さらにこれらの炭素数1ないし2かつ無置換のアルキル基のうちR2とR3、R6とR7が連結して5もしくは6員環を形成していてもよい。 Among the compounds represented by Chemical formula 1, particularly preferred are those in which the alkyl groups represented by R 1 to R 8 are each independently an unsubstituted alkyl group having 1 to 2 carbon atoms. Further, among these unsubstituted alkyl groups having 1 to 2 carbon atoms, R 2 and R 3 , R 6 and R 7 may be linked to form a 5- or 6-membered ring.
化1で表される化合物のうち最も好ましいものは、R1ないしR8で表されるアルキル基がメチル基である。一般式(1)で表される化合物の具体例(化合物1〜16)を以下に示すが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。 Most preferred among the compounds represented by Chemical formula 1 is that the alkyl group represented by R 1 to R 8 is a methyl group. Specific examples (compounds 1 to 16) of the compound represented by the general formula (1) are shown below, but the scope of the present invention is not limited thereto.
化合物16は、化3に示す化合物である。 Compound 16 is a compound shown in Chemical formula 3.
化1に示す化合物は、以下の非特許文献に記載の公知の方法によって合成できる。例えば化合物1ないし8は、R. L. Pruett, J. T. Barr, K. E. Rapp, C. T. Bahner, J. D. Gibson, R. H. Lafferty, Jr., J. Am. Chem. Soc., 72, 3646-3650 (1950)およびN. Wieberg and J. W. Buchler, Z. Naturforsch, 196, 5-8 (1964)の記載にしたがって合成できる。化合物9ないし16は、H. E. Winberg, J. E. Carnahan, D. D. Coffman, M. Brown, J. Am. Chem. Soc., 87, 2055-2056 (1965)の記載に基づいて合成できる。 The compound shown in Chemical Formula 1 can be synthesized by a known method described in the following non-patent literature. For example, compounds 1 to 8 can be obtained from RL Pruett, JT Barr, KE Rapp, CT Bahner, JD Gibson, RH Lafferty, Jr., J. Am. Chem. Soc., 72, 3646-3650 (1950) and N. Wieberg and JW Buchler, Z. Naturforsch, 196, 5-8 (1964). Compounds 9 to 16 can be synthesized based on the description of H. E. Winberg, J. E. Carnahan, D. D. Coffman, M. Brown, J. Am. Chem. Soc., 87, 2055-2056 (1965).
本発明の発光反応の機構をテトラキス(ジメチルアミノ)エチレン(化合物1)と酸素との反応を例として説明する。テトラキス(ジメチルアミノ)エチレン(化合物1)と酸素との反応により、化4に示すジオキセタンを経て2分子のテトラメチル尿素(化5及び化6参照)が生成する。化6に示すテトラメチル尿素は、励起状態である。化6に示すテトラメチル尿素が基底状態に遷移する際に、励起状態と基底状態のエネルギー差に対応するエネルギーを有する光子が放出される。H. E. Winberg, J. R. Downing, D. D. Coffman, J. Am. Chem. Soc., 87, 2054-2055 (1965) によれば、この反応の量子収率は3×10−4であるから、反応に寄与した酸素分子10000個に対し2.5ないし3.4個の割合(以下、反応割合と称する)κで光子が発生することになる。 Explaining the mechanism of the luminescent reaction of the present invention as an example the reaction of tetrakis (the di main Chiruamino) ethylene (Compound 1) and oxygen. By reaction tetrakis (the di main Chiruamino) ethylene (Compound 1) with oxygen, 4 (see Formula 5 and Formula 6) tetramethylurea two molecules via a dioxetane shown in reduction is produced. Tetramethylurea shown in Chemical formula 6 is in an excited state. When tetramethylurea shown in Chemical Formula 6 transitions to the ground state, photons having energy corresponding to the energy difference between the excited state and the ground state are emitted. According to HE Winberg, JR Downing, DD Coffman, J. Am. Chem. Soc., 87, 2054-2055 (1965), the quantum yield of this reaction was 3 × 10 −4 , which contributed to the reaction. Photons are generated at a rate of 2.5 to 3.4 (hereinafter referred to as a reaction rate) κ for 10,000 oxygen molecules.
図4に示すように、光子の数をカウントするフォトンカウンタ15は、移動装置30に取り付けられる。移動装置30は、移動自在なホルダ31と、ホルダ31を所定の方向に移動させる駆動部32とを有する。フォトンカウンタ15はホルダ31に取り付けられるため、フォトンカウンタ15は移動自在となる。 As shown in FIG. 4, the photon counter 15 that counts the number of photons is attached to the moving device 30. The moving device 30 includes a movable holder 31 and a drive unit 32 that moves the holder 31 in a predetermined direction. Since the photon counter 15 is attached to the holder 31, the photon counter 15 is movable.
フォトンカウンタ15は、光子が入射可能な入射窓15aを備える光電子増倍管と、光電子増倍管が出力したパルス電流値から、入射窓15aから入射した光子の数をカウントするカウンタモジュールとを有する。密閉容器13の外部に配されるフォトンカウンタ15は、入射窓15aが酸素バリアフィルム18と対向するように配される。光電子増倍管の量子効率Qeは1〜20%であることが好ましい。
The photon counter 15 includes a photomultiplier tube including an
コントローラ35は、フォトンカウンタ15から、カウンタモジュールがカウントした光子の数を読み込む。また、コントローラ35は、駆動部32からホルダ31の位置を読み込む。更に、コントローラ35は、内蔵メモリに記録されたルート情報に基づいて、駆動部32を駆動する。コントローラ35の制御の下、ホルダ31は移動開始点から移動終了点までの経路上を移動する。移動開始点、移動終了点、及び移動開始点から移動終了点までの経路は、コントローラ35の内蔵メモリに予め記録されている。 The controller 35 reads the number of photons counted by the counter module from the photon counter 15. Further, the controller 35 reads the position of the holder 31 from the drive unit 32. Furthermore, the controller 35 drives the drive unit 32 based on the route information recorded in the built-in memory. Under the control of the controller 35, the holder 31 moves on the path from the movement start point to the movement end point. The movement start point, the movement end point, and the path from the movement start point to the movement end point are recorded in advance in the built-in memory of the controller 35.
次に、欠陥検出装置10を用いた酸素バリアフィルム18の欠陥検査の手順を説明する。 Next, a procedure for defect inspection of the oxygen barrier film 18 using the defect detection apparatus 10 will be described.
まず、不活性ガスが充填されたグローブボックス内に、器17、発光物質が収納された密閉ビン、及び酸素バリアフィルム18を入れる(図3参照)。不活性ガスとしては、希ガスのほか、窒素のように反応性の低いものを用いることができる。 First, a vessel 17, a sealed bottle containing a luminescent material, and an oxygen barrier film 18 are placed in a glove box filled with an inert gas (see FIG. 3). As the inert gas, in addition to a rare gas, a low reactivity such as nitrogen can be used.
グローブボックス内では、密閉ビンから発光物質を取り出し、器17内へ塗布する。その後、開口17aが閉塞するように、酸素バリアフィルム18を器17に接着する。これにより、器17内の発光物質は封止され、密閉容器13の内部には発光体12が形成される(図4参照)。そして、密閉容器13を運搬用密閉型トランクケースに入れて暗室へ持っていく。
In the glove box, the luminescent material is taken out from the sealed bottle and applied to the vessel 17. Thereafter, the oxygen barrier film 18 is bonded to the container 17 so that the
暗室内には酸素を含有する気体(例えば、空気)が充填されている。暗室内の温度、湿度などの環境条件は、発光物質の反応が起こるものであればよい。 The darkroom is filled with a gas containing oxygen (for example, air). The environmental conditions such as the temperature and humidity in the darkroom may be any conditions that cause the reaction of the luminescent material.
暗室内には移動装置30が配される。そして、ホルダ31にはフォトンカウンタ15が取り付けられる。暗室において、運搬用密閉型トランクケースから密閉容器13を取り出す。このとき、暗室に配されるフォトンカウンタ15の入射窓15aと酸素バリアフィルム18とが1cm以下に接近して対向するように、密閉容器13を配する。
A moving device 30 is arranged in the darkroom. The photon counter 15 is attached to the holder 31. In the dark room, the sealed container 13 is taken out from the sealed trunk case for transportation. At this time, the sealed container 13 is disposed so that the
コントローラ35により、フォトンカウンタ15は移動開始点にセットされる。次に、コントローラ35は、駆動部32からホルダ31の位置を示すホルダ位置座標を読み込む。その後、コントローラ35は、読み込んだホルダ位置座標が、内蔵メモリに記録された移動終了点の座標と一致するか否かを判定する。そして、コントローラ35は、読み込んだホルダ位置座標が移動終了点の座標と一致しない場合には、内蔵メモリに記録された経路に従って、ホルダ31を移動させる。このように、コントローラ35は、読み込んだホルダ位置座標が移動終了点の座標と一致するまで、ホルダ31を移動させる。こうして、移動開始点にセットされたフォトンカウンタ15は、移動終了点までの所定の経路上を、酸素バリアフィルム18の表面18fに沿って移動する。
The controller 35 sets the photon counter 15 at the movement start point. Next, the controller 35 reads holder position coordinates indicating the position of the holder 31 from the drive unit 32. Thereafter, the controller 35 determines whether or not the read holder position coordinate matches the coordinate of the movement end point recorded in the built-in memory. If the read holder position coordinates do not coincide with the coordinates of the movement end point, the controller 35 moves the holder 31 according to the route recorded in the built-in memory. As described above, the controller 35 moves the holder 31 until the read holder position coordinates coincide with the coordinates of the movement end point. Thus, the photon counter 15 set at the movement start point moves along the
暗室内の酸素は、酸素バリアフィルム18を透過し、密閉容器13の内部に配された発光物質に触れるが、欠陥部分は酸素浸透の時間が速くまた浸透量も多いため、測定の初期においては欠陥のみが明るく光る。欠陥から発された光子は、フォトンカウンタ15の入射窓15aへ入射する。入射窓15aから光子が入射されると、光電子増倍管は、その光子に応じて所定のパルス電流を出力する。
Oxygen in the dark room passes through the oxygen barrier film 18 and touches the luminescent material disposed inside the sealed container 13, but the defective part has a fast oxygen penetration time and a large amount of penetration, so in the initial stage of measurement. Only the defects glow brightly. Photons emitted from the defect enter the
カウンタモジュールは、光電子増倍管が出力したパルス数と電流値を読み取る。そして、読み取ったパルス数と電流値から、入射窓15aへ入射した光子の数を検知する。更に、検知された光子の数と反応割合κとから、酸素バリアフィルム18を透過した酸素分子の数M(個/秒)を算出する。
The counter module reads the number of pulses and the current value output from the photomultiplier tube. Then, the number of photons incident on the
コントローラ35は、フォトンカウンタ15から酸素分子数M(個/秒)を読み込む。その後、コントローラ35は、ホルダ位置座標及び酸素分子数Mとが対となった酸素量情報を内蔵メモリに記録する。次に、コントローラ35は、酸素分子数Mが内蔵メモリに予め設定された閾値Nよりも大きいか否かを判定する。閾値Nは、検査対象となる酸素バリアフィルム18に要求される酸素透過度に基づいて決めてもよい。 The controller 35 reads the number of oxygen molecules M (number / second) from the photon counter 15. Thereafter, the controller 35 records oxygen amount information in which the holder position coordinate and the number M of oxygen molecules are paired in the built-in memory. Next, the controller 35 determines whether or not the number M of oxygen molecules is larger than a threshold value N preset in the built-in memory. The threshold value N may be determined based on the oxygen permeability required for the oxygen barrier film 18 to be inspected.
そして、「M>N」と判定した場合には、コントローラ35は、当該酸素分子量Mについての酸素量情報に欠陥データを付与した後、次の酸素量情報を内蔵メモリに記録する。一方、「M<N」または「M=N」と判定した場合には、コントローラ35は、酸素量情報に欠陥データを付与せずに、次の酸素量情報を内蔵メモリに記録する。 If it is determined that “M> N”, the controller 35 adds defect data to the oxygen amount information for the oxygen molecular weight M, and then records the next oxygen amount information in the built-in memory. On the other hand, when it is determined that “M <N” or “M = N”, the controller 35 records the next oxygen amount information in the built-in memory without adding defect data to the oxygen amount information.
酸素バリアフィルム18に欠陥が存在する場合、その欠陥における酸素分子の数Mは閾値Nよりも大きい。したがって、コントローラ35の内蔵メモリに記録された酸素量情報から、酸素バリアフィルム18の欠陥の有無、及び欠陥の位置を特定することができる。このように、本発明は、酸化によって発された光子数を用いて欠陥を検出するため、従来よりも速い速度で酸素バリアフィルム18について欠陥検査を行うことができる。 When the oxygen barrier film 18 has a defect, the number M of oxygen molecules in the defect is larger than the threshold value N. Therefore, the presence / absence of a defect in the oxygen barrier film 18 and the position of the defect can be specified from the oxygen amount information recorded in the built-in memory of the controller 35. Thus, since this invention detects a defect using the photon number emitted by oxidation, it can test a defect about the oxygen barrier film 18 at a faster speed than before.
上記実施形態では、器17の底面全面に発光物質を配したが、本発明はこれに限られず、検査の対象となる範囲に発光物質を配していれば、底面全面に発光物質を配さなくてもよい。 In the above embodiment, the luminescent material is arranged on the entire bottom surface of the vessel 17, but the present invention is not limited to this, and if the luminescent material is arranged in the range to be inspected, the luminescent material is arranged on the entire bottom surface. It does not have to be.
上記実施形態では、開口17a及び支持面17bを有する器17を用いたが、本発明はこれに限られず、器17に代えて、平板を用いても良い。平板上に発光物質を配した場合には、平板上の発光物質が配された周囲に、封止材を塗布した後、酸素バリアフィルム18を圧着させてもよい。
In the above embodiment, the vessel 17 having the
上記実施形態では、光透過性を有する酸素バリアフィルム18を用いたが、光透過性が低い、または光透過性を有さない酸素バリアフィルム18を用いてもよい。この場合には、器17の背面に近接するように設けられたフォトンカウンタ15を用いて、光透過性を有する器17を通して光子を検知してもよい。 In the said embodiment, although the oxygen barrier film 18 which has a light transmittance was used, you may use the oxygen barrier film 18 which has a low light transmittance, or does not have a light transmittance. In this case, a photon counter 15 provided so as to be close to the back surface of the device 17 may be used to detect photons through the light-transmitting device 17.
上記実施形態では、暗室にて密閉容器13を運搬用トランクケースから取り出したが本発明はこれに限られず、暗室において、グローブボックスの内部又は外部にフォトンカウンタ15を配した後、グローブボックス内を大気に置換してもよい。 In the above embodiment, the sealed container 13 is taken out from the transport trunk case in the dark room, but the present invention is not limited to this. After the photon counter 15 is arranged inside or outside the glove box in the dark room, The atmosphere may be replaced.
上記実施形態では、光子検知部として1つのフォトンカウンタ15を用いたが、本発明はこれに限られず、図5及び図6に示すようなアレイ型フォトンカウンタ40、42を用いても良い。図5に示すアレイ型フォトンカウンタ40は、配列された複数のフォトンカウンタ15を有する。なお、図6のように、アレイ型フォトンカウンタ42を構成するフォトンカウンタ15が、酸素バリアフィルム18全面に配列されている場合には、移動装置30(図4参照)は省略できる。
In the above embodiment, one photon counter 15 is used as the photon detector, but the present invention is not limited to this, and array type photon counters 40 and 42 as shown in FIGS. 5 and 6 may be used. The array
また、図7に示すように、フォトンカウンタ15と酸素バリアフィルム18との間に、集光レンズ45を設けても良い。焦点が入射窓15aに位置するように集光レンズ45が配されることが好ましい。これにより、酸素バリアフィルム18の欠陥について位置の特定の精度を向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 7, a condensing
なお、上記実施形態では、光電子増倍管を用いたが、本発明はこれに限られず、イメージ・インテンシファイヤ付のCCDイメージセンサを用いても良い。この場合は、光子蓄積式の積分型測定になる。 Although the photomultiplier tube is used in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and a CCD image sensor with an image intensifier may be used. In this case, it becomes a photon accumulation type integral measurement.
図1に示す欠陥検出装置10を用いて、酸素バリア材について欠陥検査を行った。酸素バリア材は、基材フィルム上に微細孔を有する金属板を重ねたものである。酸素バリア材のうち微細孔が設けられた部分における酸素透過度は、20cc/day・m2・atmであった。欠陥検出装置10を暗室に配した後4時間経過した時点において検出された光子の数は、酸素バリア材のほとんどの部分では10個/秒であったのに対し、所定の部分では77個/秒であった。また、光子の数が77個/秒と検出された部分は、微細孔が設けられた位置と一致した。したがって、本発明によれば、微細な欠陥を検出することができること、更に、このような微細な欠陥を短時間に検出することができることがわかった。 A defect inspection was performed on the oxygen barrier material using the defect detection apparatus 10 shown in FIG. The oxygen barrier material is obtained by stacking a metal plate having fine holes on a base film. The oxygen permeability in the portion of the oxygen barrier material provided with the fine holes was 20 cc / day · m 2 · atm. The number of photons detected at 4 hours after the defect detection apparatus 10 was placed in the dark room was 10 / second in most parts of the oxygen barrier material, whereas 77 / Second. Further, the portion where the number of photons was detected as 77 / sec coincided with the position where the fine holes were provided. Therefore, according to the present invention, it has been found that a minute defect can be detected, and further, such a minute defect can be detected in a short time.
10 欠陥検出装置
12 発光体
13 密閉容器
15 フォトンカウンタ
17 支持箱
18 酸素バリアフィルム
30 移動装置
31 ホルダ
32 駆動部
35 コントローラ
40、42 アレイ型フォトンカウンタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Defect detection apparatus 12 Luminous body 13 Sealed container 15 Photon counter 17 Support box 18 Oxygen barrier film 30 Moving apparatus 31 Holder 32 Drive part 35
Claims (8)
開口と、前記開口の周縁部にある支持面とを有する箱状の器であり、前記開口を覆うように前記支持面に前記酸素バリア体を接着することにより密閉空間を形成する器と、
前記密閉空間内に前記開口に向かって広げて配され、前記化学発光を起こす発光体と、
前記酸素バリア体に沿って移動して前記発光体からの光子数Mを検知する光子カウント部と、
前記光子数Mが閾値Nを超えているか否かを判定する判定部と、
前記判定部が「M>N」と判定した場合には、当該光子数Mを検知したときの前記光子カウント部の位置を検知する位置検知部とを有することを特徴とする酸素バリア体の欠陥検出装置。 In the oxygen barrier body defect detection apparatus for detecting defects in the film-like oxygen barrier body using chemiluminescence by oxidation,
A box-shaped vessel having an opening and a support surface at the periphery of the opening, and a vessel that forms a sealed space by adhering the oxygen barrier body to the support surface so as to cover the opening;
A light emitter that is arranged in the sealed space so as to spread toward the opening, and causes the chemiluminescence;
Photon counting unit for detecting the number of photons M from the light emitter move along the front-hexane containing barrier body,
A determination unit for determining whether or not the photon number M exceeds a threshold N;
A defect in an oxygen barrier body, comprising: a position detection unit that detects a position of the photon counting unit when the number M of photons is detected when the determination unit determines that “M> N”. Detection device.
開口と、前記開口の周縁部にある支持面とを有する箱状の器に対し、前記器内に前記化学発光を起こす発光体を前記開口に向かって広げて配し、前記開口を覆うように前記支持面に前記酸素バリア体を接着して、前記発光体を密閉した密閉容器を形成する形成工程と、
前記形成工程を経た前記密閉容器を酸素中に曝す曝露工程と、
前記酸素バリア体に沿って光子カウント部を移動させながら、前記発光体からの光子数Mを検知する光子カウント工程と、
前記光子数Mが閾値Nを超えているか否かを判定する判定工程と、
前記判定工程において「M>N」と判定した場合には、当該光子数Mを検知したときの前記光子カウント部の位置を検知する位置検知工程とを有することを特徴とする酸素バリア体の欠陥検出方法。 In the oxygen barrier body defect detection method for detecting defects in a film-like oxygen barrier body using chemiluminescence by oxidation,
For a box-shaped vessel having an opening and a support surface at the peripheral edge of the opening, a luminous body that causes the chemiluminescence is spread in the vessel so as to cover the opening. Forming the sealed container in which the light emitter is sealed by bonding the oxygen barrier body to the support surface ;
An exposure step of exposing the sealed container that has undergone the forming step to oxygen ;
While moving the photon counting unit along said oxygen barrier material, and photon counts step of detecting the photon number M from the light emitter,
A determination step of determining whether or not the number of photons M exceeds a threshold N;
A defect of an oxygen barrier body, comprising: a position detection step of detecting a position of the photon counting unit when the photon number M is detected when it is determined that “M> N” in the determination step. Detection method.
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