(57)【要約】【課題】複数の不透明層が積層された不透明積層体について、不透明層の厚みを短時間で測定することができる、不透明積層体の層厚み測定方法を提供する。【解決手段】スペクトル解析の解析結果に基づいて、白色光ＷＬの照射対象が第２電極合材層１４（第１不透明層）から固体電解質層１３（第２不透明層）に変わったか否かを判断する第４ステップ（ステップＵ４）と、第４ステップにおいて白色光ＷＬの照射対象が第２電極合材層１４から固体電解質層１３に変わったと判断されたら、予め把握しておいた、パルスレーザＰＬの照射パルス数に対応する値と第２電極合材層１４の除去深さとの相関を利用して、これまでに積算された照射パルス数に対応する値の積算値から、当該積算値に対応する第２電極合材層１４の除去深さを求めて、当該除去深さを第２電極合材層１４の厚みとして取得する第５ステップ（ステップＵ５）と、を備える。【選択図】図６
2016212037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の不透明層が積層された不透明積層体について、前記不透明層の厚みを測定する
不透明積層体の層厚み測定方法において、
前記不透明積層体は、
第１不透明層と、
前記第１不透明層とは色が異なり、前記第１不透明層に接触して積層された第２不透明層と、を有し、
前記第１不透明層のうち当該第１不透明層の厚み全体にわたる除去予定部に対し、前記第２不透明層が接触する側とは反対側から、前記第１不透明層の厚み方向に白色光を照射することを開始する第１ステップと、
前記第１不透明層の前記除去予定部を除去するために、前記除去予定部に対し、前記第２不透明層が接触する側とは反対側から、前記第１不透明層の厚み方向にパルスレーザを照射することを開始し、さらに、前記パルスレーザの照射パルス数に対応する値の積算を開始する第２ステップと、
前記白色光の反射光を取得して当該反射光のスペクトル解析を行うことを開始する第３ステップと、
前記スペクトル解析の解析結果に基づいて、前記白色光の照射対象が前記第１不透明層から前記第２不透明層に変わったか否かを判断する第４ステップと、
前記第４ステップにおいて前記白色光の照射対象が前記第１不透明層から前記第２不透明層に変わったと判断されたら、予め把握しておいた、前記パルスレーザの前記照射パルス数に対応する値と前記第１不透明層の除去深さとの相関を利用して、これまでに積算された前記照射パルス数に対応する値の積算値から、当該積算値に対応する前記第１不透明層の除去深さを求めて、当該除去深さを前記第１不透明層の厚みとして取得する第５ステップと、を備える
不透明積層体の層厚み測定方法。
【請求項２】
請求項１に記載の不透明積層体の層厚み測定方法であって、
前記不透明積層体は、ｎ個の前記不透明層が積層された不透明積層体であり、積層方向に隣り合う前記不透明層の色が互いに異なっており、
前記測定方法は、
前記不透明積層体の総厚みを測定するステップを備え、
前記不透明積層体において前記積層方向に互いに隣り合う２つの前記不透明層の組み合わせである（ｎ−１）組の不透明層組のそれぞれにおいて、各々の不透明層組を構成する２つの不透明層を前記第１不透明層と前記第２不透明層として、前記第１〜第５ステップの処理を行うことで、前記第１不透明層とした（ｎ−１）個の前記不透明層のそれぞれの厚みを取得し、
その後、前記測定した前記不透明積層体の総厚みから、前記取得した（ｎ−１）個の前記不透明層の厚みの和を差し引いた差分値を算出し、当該差分値を、前記第１〜第５ステップの処理でその厚みを取得しなかった残り１個の前記不透明層の厚みとして取得する
不透明積層体の層厚み測定方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の不透明積層体の層厚み測定方法であって、
前記不透明積層体は、前記不透明層である集電体と、前記集電体の表面に積層された前記不透明層である第１電極合材層と、前記第１電極合材層の表面に積層された前記不透明層である固体電解質層と、前記固体電解質層の表面に積層された前記不透明層である第２電極合材層と、からなる積層電池材料であり、
前記集電体は前記第１電極合材層と色が異なり、前記第１電極合材層は前記固体電解質層と色が異なり、且つ、前記固体電解質層は前記第２電極合材層と色が異なり、
前記測定方法は、
前記不透明積層体の総厚みを測定するステップを備え、
前記第２電極合材層を前記第１不透明層とし、前記固体電解質層を前記第２不透明層として、前記第１〜第５ステップの処理を行うことで、前記第２電極合材層の厚みを取得し、
前記集電体を前記第１不透明層とし、前記第１電極合材層を前記第２不透明層として、前記第１〜第５ステップの処理を行うことで、前記集電体の厚みを取得し、
前記第１電極合材層を前記第１不透明層とし、前記固体電解質層を前記第２不透明層として、前記第１〜第５ステップの処理を行うことで、前記第１電極合材層の厚みを取得し、
その後、前記測定した前記不透明積層体の総厚みから、取得した前記第２電極合材層の厚みと前記集電体の厚みと前記第１電極合材層の厚みの和を差し引いた差分値を算出し、当該差分値を、前記固体電解質層の厚みとして取得する
不透明積層体の層厚み測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の不透明層が積層された不透明積層体について、不透明積層体を構成する不透明層の厚みを測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の層が積層された多層体について、当該多層体を構成する層の厚みを把握することが要求されることがある。これに対し、例えば、特許文献１には、多層体を構成する不透明層（不透明膜）の厚みを測定する方法が開示されている。具体的には、ウェハとリリース層と絶縁層と不透明層（不透明膜）とがこの順に積層された多層体について、不透明膜の厚みを測定するにあたり、まず、不透明膜に対しエッチング加工を行って、不透明膜を厚み方向に貫通する凹部を形成する。次いで、前記凹部内及び前記不透明膜の上に透明層（透明膜）を形成する。その後、前記不透明層の上に形成されている透明層を除去して、凹部内にのみ透明層が充填された状態にする。次に、凹部内に充填された透明層に光を照射して、透明層からの反射光を基に、当該透明層に隣接する不透明層の厚みを測定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１９４１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１の測定方法では、不透明層の厚みを測定するために、不透明層を貫通する凹部を形成し、この凹部内に透明層を形成する必要があり、不透明層の厚みを測定するまでに長時間を要していた。このため、複数の不透明層が積層された不透明積層体について、不透明層の厚みを短時間で測定することができる方法が求められていた。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであって、複数の不透明層が積層された不透明積層体について、不透明層の厚みを短時間で測定することができる、不透明積層体の層厚み測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、複数の不透明層が積層された不透明積層体について、前記不透明層の厚みを測定する不透明積層体の層厚み測定方法において、前記不透明積層体は、第１不透明層と、前記第１不透明層とは色が異なり、前記第１不透明層に接触して積層された第２不透明層と、を有し、前記測定方法は、
（１）前記第１不透明層のうち当該第１不透明層の厚み全体にわたる除去予定部に対し、前記第２不透明層が接触する側とは反対側から、前記第１不透明層の厚み方向に白色光を照射することを開始する第１ステップと、
（２）前記第１不透明層の前記除去予定部を除去するために、前記除去予定部に対し、前記第２不透明層が接触する側とは反対側から、前記第１不透明層の厚み方向にパルスレーザを照射することを開始し、さらに、前記パルスレーザの照射パルス数に対応する値の積算を開始する第２ステップと、
（３）前記白色光の反射光を取得して当該反射光のスペクトル解析を行うことを開始する第３ステップと、
（４）前記スペクトル解析の解析結果に基づいて、前記白色光の照射対象が前記第１不透明層から前記第２不透明層に変わったか否かを判断する第４ステップと、
（５）前記第４ステップにおいて前記白色光の照射対象が前記第１不透明層から前記第２不透明層に変わったと判断されたら、予め把握しておいた、前記パルスレーザの前記照射パルス数に対応する値と前記第１不透明層の除去深さとの相関を利用して、これまでに積算された前記照射パルス数に対応する値の積算値から、当該積算値に対応する前記第１不透明層の除去深さを求めて、当該除去深さを前記第１不透明層の厚みとして取得する第５ステップと、を備える不透明積層体の層厚み測定方法である。
【０００７】
上述の測定方法によれば、パルスレーザの照射により第１不透明層の除去予定部を除去（アブレーション）するのに要する時間と同程度の時間（除去時間＋演算処理時間）で、第１不透明層の厚みを把握することができる。従って、上述の測定方法は、不透明層の厚みを短時間で測定することができる方法であるといえる。
【０００８】
さらに、前記の不透明積層体の層厚み測定方法であって、前記不透明積層体は、ｎ個の前記不透明層が積層された不透明積層体であり、積層方向に隣り合う前記不透明層の色が互いに異なっており、前記測定方法は、前記不透明積層体の総厚み（全体厚み）を測定するステップを備え、前記不透明積層体において前記積層方向に互いに隣り合う２つの前記不透明層の組み合わせである（ｎ−１）組の不透明層組のそれぞれにおいて、各々の不透明層組を構成する２つの不透明層を前記第１不透明層と前記第２不透明層として、前記第１〜第５ステップの処理を行うことで、前記第１不透明層とした（ｎ−１）個の前記不透明層のそれぞれの厚みを取得し、その後、前記測定した前記不透明積層体の総厚みから、前記取得した（ｎ−１）個の前記不透明層の厚みの和を差し引いた差分値を算出し、当該差分値を、前記第１〜第５ステップの処理でその厚みを取得しなかった残り１個の前記不透明層の厚みとして取得する不透明積層体の層厚み測定方法とすると良い。
【０００９】
上述の測定方法によれば、不透明積層体を構成する全ての不透明層について、各々の厚みを把握することができる。
【００１０】
さらに、前記いずれかの不透明積層体の層厚み測定方法であって、前記不透明積層体は、前記不透明層である集電体（金属からなる集電層）と、前記集電体の表面に積層された前記不透明層である第１電極合材層と、前記第１電極合材層の表面に積層された前記不透明層である固体電解質層と、前記固体電解質層の表面に積層された前記不透明層である第２電極合材層と、からなる積層電池材料であり、前記集電体は前記第１電極合材層と色が異なり、前記第１電極合材層は前記固体電解質層と色が異なり、且つ、前記固体電解質層は前記第２電極合材層と色が異なり、前記測定方法は、前記不透明積層体の総厚みを測定するステップを備え、前記第２電極合材層を前記第１不透明層とし、前記固体電解質層を前記第２不透明層として、前記第１〜第５ステップの処理を行うことで、前記第２電極合材層の厚みを取得し、前記集電体を前記第１不透明層とし、前記第１電極合材層を前記第２不透明層として、前記第１〜第５ステップの処理を行うことで、前記集電体の厚みを取得し、前記第１電極合材層を前記第１不透明層とし、前記固体電解質層を前記第２不透明層として、前記第１〜第５ステップの処理を行うことで、前記第１電極合材層の厚みを取得し、その後、前記測定した前記不透明積層体の総厚みから、取得した前記第２電極合材層の厚みと前記集電体の厚みと前記第１電極合材層の厚みの和を差し引いた差分値を算出し、当該差分値を、前記固体電解質層の厚みとして取得する不透明積層体の層厚み測定方法とすると良い。
【００１１】
上述の測定方法では、固体電解質層の一部をパルスレーザの照射により除去（アブレーション）して固体電解質層に貫通孔を空けることなく、固体電解質層を含めた全ての層の厚みを測定することができる。このため、不透明層の厚みを測定した後も、第１電極合材層と第２電極合材層との間の電気的絶縁が確保されるので、当該積層電池材料（不透明積層体）を廃棄することなく、積層電池材料として電池に使用することができる。このため、上述の測定方法は、不透明積層体である積層電池材料の層厚みの測定方法として、優れた測定方法であるといえる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】不透明積層体（積層電池材料）を厚み方向に切断した断面図である。
【図２】実施例１，２にかかる測定装置の概略図である。
【図３】実施例１，２にかかる測定方法を説明する図である。
【図４】反射光のスペクトル分布を比較した図である。
【図５】パルスレーザの照射パルス数と除去深さとの相関図である。
【図６】実施例１にかかる測定方法の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例２にかかる測定方法の流れを示すフローチャートのメインルーチンである。
【図８】実施例２にかかる測定方法の流れを示すフローチャートのサブルーチンである。
【図９】実施例２にかかる測定方法の流れを示すフローチャートの他のサブルーチンの一部である。
【図１０】前記他のサブルーチンの一部であり、図９との組み合わせにより前記他のサブルーチンの全体を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の不透明積層体の層厚み測定方法によれば、前述の第１〜第５ステップの処理を行うことで、第１不透明層の厚みを測定することができる。具体的には、第１ステップ及び第２ステップの処理を行うことで、第１不透明層の除去予定部に対し、第２不透明層が接触する側とは反対側から、前記第１不透明層の厚み方向にパルスレーザ（パルスレーザー光）を照射して、除去予定部を厚み方向に徐々に除去（アブレーション）してゆきながら（昇華させてゆきながら）、除去予定部の少なくとも一部が除去されて露出した部位に対し、第２不透明層が接触する側とは反対側（すなわち、パルスレーザを照射する側と同じ側）から白色光を照射することができる。さらに、パルスレーザの照射により除去予定部の除去を行っている期間中、パルスレーザの照射パルス数に対応（相当）する値を積算することができる。
【００１４】
なお、パルスレーザの「照射パルス数に対応（相当）する値」とは、照射パルス数に応じて変化する値であり、照射パルス数のほか、照射時間（パルス幅）の積算値、照射開始からの経過時間などを挙げることができる。
【００１５】
そして、第３ステップの処理を行うことで、上述のようにしてパルスレーザの照射により除去予定部の除去を行っている期間中、不透明積層体に照射した白色光の反射光を取得して当該反射光のスペクトル解析を行うことができる。例えば、予め設定した一定時間毎に、前記反射光を取得して当該反射光のスペクトル解析を行うことで、一定時間毎の反射スペクトル（前記反射光の各波長成分の強度分布データ）を取得することができる。
【００１６】
次いで、第４ステップでは、スペクトル解析の解析結果に基づいて、白色光の照射対象が第１不透明層から第２不透明層に変わったか否かを判断する。具体的には、「スペクトル解析の解析結果に基づいて、白色光の照射対象が第１不透明層から第２不透明層に変わったか否かを判断する」こととして、例えば、「予め設定した所定時間毎に、反射光を取得して当該反射光のスペクトル解析を行い、各々のスペクトル解析により得られた反射スペクトル（反射光の各波長成分の強度分布）における光強度の最大値（反射光の各波長成分の光強度のうち最大の光強度を有する波長成分の強度値。強度分布を表す曲線のピークの値に相当する）が、予め設定した閾値に達したか否かを判断する」ことを行う。
【００１７】
ここで、「閾値に達する」とは、スペクトル解析を開始した当初の光強度の最大値が閾値よりも小さい値である場合は、「閾値以上の値になる」ことをいい、スペクトル解析を開始した当初の光強度の最大値が閾値よりも大きい値である場合は、「閾値以下の値になる」ことをいう。
【００１８】
なお、閾値は、白色光が照射されている対象が第１不透明層から第２不透明層に変わったことを判断するための閾値である。第１不透明層と第２不透明層とは互いの色が異なっているので、同等の白色光を照射してもその反射光の強度が異なるため、白色光が照射されている対象が第１不透明層から第２不透明層に変わると、反射光強度も変わることになる。このことを利用して、前記閾値は、白色光の照射対象が第１不透明層から第２不透明層に変わったと判断できる値に設定されている。
【００１９】
上述の例の場合は、予め、第１不透明層に対し白色光を照射したときの反射スペクトル（反射光のスペクトル解析結果）における光強度の最大値（強度分布を表す曲線のピークの値に相当する）と、第２不透明層に対し白色光を照射したときの反射スペクトルにおける光強度の最大値（強度分布を表す曲線のピークの値に相当する）とを測定し、２つの光強度最大値の間の値（例えば中間値）を閾値として設定すると良い。これにより、第４ステップにおいて、反射スペクトルにおける光強度の最大値が閾値に達した（閾値以上の値になった）と判定されたとき、白色光が照射されている対象（従って、パルスレーザが照射される対象）が第１不透明層から第２不透明層に変わったと判断することができる。このとき、第１不透明層の除去予定部が除去されて、第２不透明層が露出したと判断することができる。
【００２０】
また、「白色光の照射対象が第１不透明層から第２不透明層に変わったか否かを判断する」こととして、「スペクトル解析により得られた反射スペクトル（反射光の各波長成分の強度分布）における特定の波長成分の光強度が、予め設定した閾値に達したか否かを判断する」ことを行うようにしても良い。あるいは、「スペクトル解析により得られた反射スペクトルにおける全波長成分の光強度が、予め設定した閾値に達したか否かを判断する」ことを行うようにしても良い。
【００２１】
次に、第５ステップの処理を行うことで、パルスレーザの照射により第１不透明層の除去予定部が除去された後、速やかに、第１不透明層の厚みを取得することができる。具体的には、予め把握しておいた「パルスレーザの照射パルス数に対応する値と第１不透明層の除去深さとの相関」を利用して、これまで（第２ステップにおいてパルスレーザの照射パルス数に対応する値の積算を開始してから、反射光強度が閾値に達したと判定されたときまで）に積算された照射パルス数に対応する値の積算値から、当該積算値に対応する第１不透明層の除去深さを求めて、当該除去深さを第１不透明層の厚みとして取得することができる。
【００２２】
なお、「パルスレーザの照射パルス数に対応する値と第１不透明層の除去深さとの相関」は、例えば、次のようにして予め把握しておくことができる。具体的には、試験用の第１不透明層を用意し、この第１不透明層の厚み方向にパルスレーザ（上述の測定方法で用いるパルスレーザと同等のパルスレーザ）を照射して、この第１不透明層をその厚み方向に除去（アブレーション）してゆく。例えば、パルスレーザを所定パルス（所定回）照射する毎に、サンプル層の除去深さ（サンプル層の一部が除去されたことによりサンプル層に形成された凹部の深さ）を測定し、「パルスレーザの照射パルス数（回）と第１不透明層の除去深さとの相関（例えば、照射パルス数と除去深さとの関係式や相関データマップなど）」を求めることができる。
【００２３】
本発明の不透明積層体の層厚み測定方法は、ｎ個（層）の不透明層が積層された不透明積層体について、各々の不透明層の厚みを把握するようにしても良い。
具体的には、不透明積層体において積層方向に互いに隣り合う２つの不透明層の組み合わせである（ｎ−１）組の不透明層組のそれぞれにおいて、各々の不透明層組を構成する２つの不透明層を前記第１不透明層と前記第２不透明層として、前記第１〜第５ステップの処理を行うことで、前記第１不透明層とした（ｎ−１）個の前記不透明層のそれぞれの厚みを取得する。
【００２４】
ここで、例えば、不透明積層体が、Ａ不透明層とＢ不透明層とＣ不透明層とがこの順に厚み方向に積層された不透明積層体（ｎ＝３）である場合について、より具体的に説明する。
まず、この不透明積層体では、不透明層組（積層方向に互いに隣り合う２つの不透明層の組み合わせ）として、Ａ不透明層とＢ不透明層との組、及び、Ｂ不透明層とＣ不透明層との組の、計２組（（ｎ−１）組）の不透明層組が存在する。従って、この２組の不透明層組のそれぞれにおいて、各々の不透明層組を構成する２つの不透明層を前記第１不透明層と前記第２不透明層として、前記第１〜第５ステップの処理を行う。
【００２５】
具体的には、例えば、まず、Ａ不透明層とＢ不透明層との組において、Ａ不透明層を第１不透明層とし、Ｂ不透明層を第２不透明層として、前記第１〜第５ステップの処理を行う。これにより、第１不透明層としたＡ不透明層の厚みＴａを取得することができる。引き続いて、Ｂ不透明層とＣ不透明層との組において、Ｂ不透明層を第１不透明層とし、Ｃ不透明層を第２不透明層として、前記第１〜第５ステップの処理を行う。これにより、第１不透明層としたＢ不透明層の厚みＴｂを取得することができる。
【００２６】
また、公知の手法により（例えば、接触式の厚み測定器を用いて）、前記不透明積層体の総厚みＴｔを測定する。この測定は、いずれかの不透明層組に対する前記第１〜第５ステップの処理の前に行っても良いし、いずれかの不透明層組に対する前記第１〜第５ステップの処理後に行っても良い。
【００２７】
その後、測定した不透明積層体の総厚みＴｔから、取得したＡ不透明層の厚みＴａとＢ不透明層の厚みＴｂの和（＝Ｔａ＋Ｔｂ）を差し引いた差分値（＝Ｔｔ−（Ｔａ＋Ｔｂ））を算出し、この差分値をＣ不透明層（第１〜第５ステップの処理でその厚みを取得しなかった残り１個の不透明層に相当する）の厚みとして取得する。これにより、不透明積層体を構成する全ての不透明層について、各々の厚みを把握することができる。
【００２８】
また、本発明の不透明積層体の層厚み測定方法は、集電体（金属からなる集電層）と第１電極合材層と固体電解質層と第２電極合材層（これらはいずれも不透明層である）とがこの順に積層された不透明積層体（積層電池材料）について、各々の不透明層の厚みを把握するようにしても良い。
具体的には、第２電極合材層と固体電解質層との不透明層組において、第２電極合材層を前記第１不透明層とし、固体電解質層を前記第２不透明層として、前記第１〜第５ステップの処理を行う。これにより、第１不透明層とした第２電極合材層の厚みＴ１を取得することができる。
【００２９】
さらに、集電体と第１電極合材層との不透明層組において、集電体を前記第１不透明層とし、第１電極合材層を前記第２不透明層として、前記第１〜第５ステップの処理を行う。これにより、第１不透明層とした集電体の厚みＴ２を取得することができる。
【００３０】
引き続き、第１電極合材層と固体電解質層との不透明層組において、第１電極合材層を第１不透明層とし、固体電解質層を第２不透明層として、前記第１〜第５ステップの処理を行う。これにより、第１不透明層とした第１電極合材層の厚みＴ３を取得することができる。なお、第１電極合材層に対するパルスレーザの照射は、先に行った集電体に対するパルスレーザの照射により集電体の除去予定部を除去したことで露出した第１電極合材層の露出部（露出面）に対し行うようにする。
【００３１】
また、公知の手法により（例えば、接触式の厚み測定器を用いて）、不透明積層体である積層電池材料の総厚みＴｔを測定する。この測定は、いずれのタイミングで行っても良い。具体的には、いずれかの不透明層組に対する前記第１〜第５ステップの処理の前に行っても良いし、いずれかの不透明層組に対する前記第１〜第５ステップの処理後に行っても良い。
【００３２】
その後、測定した不透明積層体（積層電池材料）の総厚みＴｔから、取得した第２電極合材層の厚みＴ１と集電体の厚みＴ２と第１電極合材層の厚みＴ３の和（＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）を差し引いた差分値（Ｔｔ−（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３））を算出し、当該差分値を、固体電解質層の厚みとして取得する。これにより、不透明積層体である積層電池材料を構成する全ての不透明層について、各々の厚みを把握することができる。
【００３３】
ところで、前述の積層電池材料では、固体電解質層が、第１電極合材層（例えば、負極合材層）と第２電極合材層（例えば、正極合材層）との間に介在しており、この固体電解質層は、第１電極合材層と第２電極合材層との間を電気的に絶縁する絶縁層としての役割も果たしている。このため、固体電解質層の厚みを測定するために固体電解質層にパルスレーザを照射して、固体電解質層に貫通孔を空けてしまうと、第１電極合材層と第２電極合材層との間の電気的絶縁が確保できなくなる虞がある。このような積層電池材料は、電池の製造に使用することができない（使用した場合は電池が内部短絡する虞がある）ため、不透明層の厚みを測定した後、廃棄処分することになる。
【００３４】
これに対し、上述の測定方法では、固体電解質層の一部をパルスレーザの照射により除去（アブレーション）して固体電解質層に貫通孔を空けることなく、固体電解質層を含めた全ての層の厚みを測定することができる。このため、不透明層の厚みを測定した後も、第１電極合材層と第２電極合材層との間の電気的絶縁が確保されるので、当該積層電池材料（不透明積層体）を廃棄することなく、積層電池材料として電池に使用することができる。
【００３５】
（実施例１）
次に、本発明の実施例１について、図面を参照しつつ説明する。
まず、本実施例１において測定対象となる不透明積層体１０について説明する。不透明積層体１０は、図１に示すように、４個の不透明層がこれらの厚み方向ＴＤ（図１において上下方向）に積層された不透明積層体であり、積層方向ＬＤ（図１において上下方向）に隣り合う不透明層の色が互いに異なっている。
【００３６】
具体的には、不透明積層体１０は、図１に示すように、不透明層である集電体１１と、集電体１１の表面１１ｂに積層された不透明層である第１電極合材層１２と、第１電極合材層１２の表面１２ｂに積層された不透明層である固体電解質層１３と、固体電解質層１３の表面１３ｂに積層された不透明層である第２電極合材層１４と、からなる積層電池材料である。この不透明積層体１０は、全固体リチウム二次電池の発電要素として使用される。
【００３７】
集電体１１は、銅箔からなる負極集電体であり、銅色の不透明層である。第１電極合材層１２は、負極活物質粒子などを含む負極合材層であり、黒色の不透明層である。固体電解質層１３は、固体電解質からなる層であり、乳白色の不透明層である。第２電極合材層１４は、正極活物質粒子などを含む正極合材層であり、灰色の不透明層である。このように、不透明積層体１０では、積層方向（図１において上下方向）に隣り合う不透明層の色が互いに異なっている。具体的には、集電体１１は第１電極合材層１２と色が異なり、第１電極合材層１２は固体電解質層１３と色が異なり、固体電解質層１３は第２電極合材層１４と色が異なっている。
【００３８】
なお、第２電極合材層１４は、第２電極合材層１４の厚み全体にわたって位置する柱状の除去予定部１４Ａを有する（図２、図３参照）。この除去予定部１４Ａは、後述するパルスレーザＰＬの照射により除去（アブレーション）される予定の部位である。また、図２及び図３では、後述する実施例２の除去予定部１１Ａ，１２Ａを、括弧書きで記載している。
【００３９】
次に、本実施例１にかかる不透明積層体の層厚み測定方法について説明する。
まず、本実施例１で用いる測定装置１について説明する。測定装置１は、図２に示すように、白色光源２と、スペクトルアナライザ３と、データ処理部４と、ダイクロイックミラー５と、ハーフミラー６と、ＮＤフィルタ７と、ステージ８と、レーザー発振器９と、図示しない接触式の厚み測定器とを備える。
【００４０】
レーザー発振器９は、パルスレーザＰＬ（具体的には、ピコ秒レーザ。パルス幅がピコ秒のオーダーであるパルスレーザ）を発生させる装置である。ステージ８は、測定対象物（本実施例１では、不透明積層体１０）を載置する部材である。白色光源２は、白色光ＷＬを下方に向けて照射する装置である。ダイクロイックミラー５は、白色光ＷＬは透過するが、パルスレーザＰＬは透過しない（反射する）特性を有する。ハーフミラー６は、入射光の５０％は透過するが、５０％は反射する特性を有する。
【００４１】
従って、白色光源２から照射された白色光ＷＬの５０％は、ハーフミラー６を透過し、その後、ダイクロイックミラー５を透過して、不透明積層体１０に向けて照射される。また、レーザー発振器９で発生したパルスレーザＰＬは、ダイクロイックミラー５に向けて照射された後、ダイクロイックミラー５において反射して、不透明積層体１０（具体的には、除去予定部１４Ａ）に向けて照射される。これにより、図３に示すように、不透明積層体１０の一部（除去予定部１４Ａ）を、パルスレーザＰＬによって徐々に除去（アブレーション）することができる。
【００４２】
なお、図３は、パルスレーザＰＬにより、第２電極合材層１４の除去予定部１４Ａを除去（アブレーション）しているときの様子を示す図である。具体的には、図３では、第２電極合材層１４の除去予定部１４Ａの一部が除去されたことにより、第２電極合材層１４に凹部ＣＰが形成されたときの状態を示している。本願では、この凹部ＣＰの深さ（厚み方向ＴＤの寸法）を、除去深さＤという。
【００４３】
また、本実施例１では、ダイクロイックミラー５を透過した白色光ＷＬとダイクロイックミラー５で反射したパルスレーザＰＬとは、不透明積層体１０に向けて同軸で照射され、不透明積層体１０に対し積層方向ＬＤ（厚み方向ＴＤ）に照射される。従って、本実施例１では、除去予定部１４Ａに対し、厚み方向ＴＤにパルスレーザＰＬを照射して、除去予定部１４Ａを厚み方向ＴＤに徐々に除去（アブレーション）してゆきながら（昇華させてゆきながら）、除去予定部１４Ａの少なくとも一部が除去されて露出した部位（露出面）に対し、白色光ＷＬを厚み方向ＴＤ（積層方向ＬＤ）に照射することができる。
【００４４】
スペクトルアナライザ３は、白色光ＷＬの反射光ＢＬ（不透明積層体１０で反射した白色光ＷＬ）を取得し、この反射光ＢＬのスペクトル解析を行う装置である。ＮＤ（Neutral Density）フィルタ７は、通過する光の光量を低減する特性を有する。本実施例１では、不透明積層体１０（除去予定部１４Ａの少なくとも一部が除去されて露出した部位）で反射した白色光ＷＬ（反射光ＢＬ）は、ダイクロイックミラー５を透過し、その後、反射光ＢＬの５０％がハーフミラー６で反射し、ＮＤフィルタ７に入射する。ＮＤフィルタ７に入射した反射光ＢＬは、ＮＤフィルタ７を通過することで光量が更に低下した状態で、スペクトルアナライザ３内に取り込まれる。そして、スペクトルアナライザ３は、一定時間毎に、反射光ＢＬを取得して当該反射光ＢＬのスペクトル解析を行い、各々のスペクトル解析により得られた反射スペクトル（反射光ＢＬの各波長成分の強度分布データ）を生成する。
【００４５】
データ処理部４は、図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵを備える。このデータ処理部４は、白色光源２からの白色光ＷＬの照射の開始と終了（ＯＮ−ＯＦＦ）を制御する。また、データ処理部４は、レーザー発振器９からのパルスレーザＰＬの照射の開始と終了（ＯＮ−ＯＦＦ）を制御する。また、データ処理部４は、パルスレーザＰＬの照射により除去予定部１４Ａの除去を行っている期間中、パルスレーザＰＬの照射パルス数を積算する。
【００４６】
また、データ処理部４は、第２電極合材層１４と固体電解質層１３との不透明層組において、第２電極合材層１４を第１不透明層とし、固体電解質層１３を第２不透明層として、第２電極合材層１４（第１不透明層）の表面１４ｂ側（第２不透明層である固体電解質層１３が接触する側とは反対側）から、パルスレーザＰＬを第２電極合材層１４の除去予定部１４Ａに対し照射することを開始してから、一定時間毎に、スペクトルアナライザ３でのスペクトル解析の解析結果に基づいて、白色光ＷＬの照射対象が、第２電極合材層１４（第１不透明層）から固体電解質層１３（第２不透明層）に変わったか否かを判断する。
【００４７】
具体的には、「スペクトルアナライザ３でのスペクトル解析の解析結果に基づいて、白色光ＷＬの照射対象が、第２電極合材層１４（第１不透明層）から固体電解質層１３（第２不透明層）に変わったか否かを判断する」こととして、「スペクトルアナライザ３のスペクトル解析により得られた反射スペクトル（反射光ＢＬの各波長成分の強度分布データ）における光強度の最大値（強度分布を表す曲線のピークの値に相当する、図４参照）が、予め設定した閾値Ｔｈ１に達したか否か（閾値Ｔｈ１以上の値になったか否か）を判断する」ことを行う。なお、データ処理部４のＲＯＭには、予め設定した閾値Ｔｈ１が記憶されている。
【００４８】
なお、閾値Ｔｈ１は、パルスレーザＰＬの照射により除去予定部１４Ａを除去することで、白色光ＷＬが照射されている対象が第２電極合材層１４（第１不透明層）から固体電解質層１３（第２不透明層）に変わったことを判断するための閾値である。第２電極合材層１４と固体電解質層１３とは互いの色が異なっているので、同等の白色光ＷＬを照射してもその反射光ＢＬの強度が異なることになる。このため、白色光ＷＬが照射されている対象が第２電極合材層１４から固体電解質層１３に変わると、反射光ＢＬの強度も変わることになる。第２電極合材層１４は灰色で、固体電解質層１３は乳白色であるから、白色光ＷＬが照射されている対象が第２電極合材層１４から固体電解質層１３に変わると、反射光ＢＬの強度（反射スペクトルの最大強度）は増大することになる。このことを利用して、閾値Ｔｈ１は、白色光ＷＬの照射対象が第２電極合材層１４から固体電解質層１３に変わったと判断できる値に設定されている。
【００４９】
具体的には、例えば、図４に示すように、予め、測定装置１を用いて、第２電極合材層１４に対し白色光ＷＬを照射したときの反射スペクトル（反射光ＢＬのスペクトル解析結果）における光強度の最大値（強度分布を表す曲線Ｌ１のピークＰ１の値）と、固体電解質層１３に対し白色光ＷＬを照射したときの反射スペクトルにおける光強度の最大値（強度分布を表す曲線Ｌ２のピークＰ２の値）とを測定し、２つの光強度最大値の間の値（例えば中間値）を閾値Ｔｈ１として設定すると良い。これにより、データ処理部４において、反射スペクトルにおける光強度の最大値が閾値Ｔｈ１に達した（閾値Ｔｈ１以上の値になった）と判定されたとき、白色光ＷＬが照射されている対象（従って、パルスレーザＰＬが照射される対象）が第２電極合材層１４から固体電解質層１３に変わったと判断することができる。このとき、第２電極合材層１４の除去予定部１４Ａが除去されて、固体電解質層１３の表面１３ｂが露出したと判断することができる。
【００５０】
さらに、データ処理部４は、白色光ＷＬが照射されている対象が第２電極合材層１４（第１不透明層）から固体電解質層１３（第２不透明層）に変わったと判断したら、具体的には、反射スペクトルにおける光強度の最大値が閾値Ｔｈ１に達した（閾値Ｔｈ１以上の値になった）判断したら、予め把握しておいた「パルスレーザＰＬの照射パルス数（回）と第２電極合材層１４（第１不透明層）の除去深さとの相関」を利用して、これまで（パルスレーザＰＬの照射パルス数の積算を開始してから、反射光強度の最大値が閾値Ｔｈ１に達したと判定されたときまで）に積算された照射パルス数（回）の積算値から、当該積算値に対応する第２電極合材層１４（第１不透明層）の除去深さＤを求めて、当該除去深さＤを第２電極合材層１４（第１不透明層）の厚みとして取得する。
【００５１】
これにより、パルスレーザＰＬの照射により第２電極合材層１４（第１不透明層）の除去予定部１４Ａが除去された後、速やかに、第２電極合材層１４（第１不透明層）の厚みを取得することができる。従って、本実施例１の測定方法によれば、パルスレーザＰＬの照射により第２電極合材層１４（第１不透明層）の除去予定部１４Ａを除去（アブレーション）するのに要する時間と同程度の時間（除去時間＋演算処理時間）で、第２電極合材層１４（第１不透明層）の厚みを把握することができる。従って、本実施例１の測定方法は、不透明層の厚みを短時間で測定することができる方法であるといえる。
【００５２】
なお、「パルスレーザＰＬの照射パルス数（回）と第２電極合材層１４（第１不透明層）の除去深さＤとの相関」は、次のようにして予め把握した。具体的には、試験用の第２電極合材層１４を用意し、測定装置１を用いて、まず、この第２電極合材層１４の厚み方向にパルスレーザＰＬを予め定めたパルス数（回）だけ照射して、この第２電極合材層１４をその厚み方向に除去（アブレーション）する。その後、この第２電極合材層１４について、パルスレーザＰＬの照射（アブレーション）により形成された凹部ＣＰの深さ（＝除去深さＤ、図３参照）を、公知の手法（例えば、ＳＥＭによる凹部ＣＰの断面観察）により測定する。これにより、パルスレーザＰＬの照射パルス数Ｎ（回）と第２電極合材層１４の除去深さＤ（μｍ）との組（Ｎ，Ｄ）を得る。
【００５３】
さらに、パルスレーザＰＬの照射パルス数Ｎを異ならせて、上述のようにして除去深さＤを測定し、異なる照射パルス数Ｎ（回）と第２電極合材層１４の除去深さＤ（μｍ）との組（Ｎ，Ｄ）を複数取得する。その後、図５に示すように、これらの測定データを、照射パルス数Ｎ（回）を横軸、除去深さＤ（μｍ）を縦軸とした座標平面にプロットする。そして、これらのプロットデータを最小二乗法を用いて一次近似し、照射パルス数Ｎと除去深さＤとの関係式（一次式）を得る。
このように、本実施例１では、「パルスレーザＰＬの照射パルス数Ｎ（回）と第２電極合材層１４（第１不透明層）の除去深さＤとの相関」として、「照射パルス数Ｎと除去深さＤとの関係式（一次式）」を用いる。
【００５４】
次に、本実施例１にかかる不透明積層体の層厚み測定方法の流れを説明する。図６は、実施例１にかかる測定方法の流れを示すフローチャートである。
具体的には、まず、第２電極合材層１４を上方に向けて、集電体１１の裏面１１ｃをステージ８の表面（上面）に接触させるようにして、不透明積層体１０を測定装置１のステージ８上にセットした状態で（図２参照）、図６に示すように、ステップＵ１（第１ステップ）において、データ処理部４からの指令により、白色光源２をＯＮにする。これにより、第２電極合材層１４（第１不透明層）の除去予定部１４Ａ（図２、図３参照）に対し、固体電解質層１３（第２不透明層）が接触する側とは反対側（図２において上方）から、第２電極合材層１４の厚み方向ＴＤ（図２において上下方向、積層方向ＬＤ）に白色光ＷＬを照射することを開始する。
【００５５】
次いで、ステップＵ２（第２ステップ）に進み、第２電極合材層１４（第１不透明層）の除去予定部１４Ａを除去するために、データ処理部４からの指令により、レーザー発振器９（図２参照）を駆動させて、パルスレーザＰＬを発生させる。これにより、第２電極合材層１４の除去予定部１４Ａに対し、固体電解質層１３（第２不透明層）が接触する側とは反対側（図２において上方）から、第２電極合材層１４の厚み方向ＴＤにパルスレーザＰＬを照射することを開始する。さらに、データ処理部４は、パルスレーザＰＬの照射を開始すると、パルスレーザＰＬの照射パルス数（回）の積算を開始する。
【００５６】
次に、ステップＵ３（第３ステップ）に進み、データ処理部４からの指令により、スペクトルアナライザ３は、一定時間毎に、取得した反射光ＢＬ（白色光源２から照射して不透明積層体１０で反射した白色光ＷＬ）のスペクトル解析を行い、各々のスペクトル解析により得られた反射スペクトル（反射光ＢＬの各波長成分の強度分布データ）を生成することを開始する。
【００５７】
次いで、ステップＵ４（第４ステップ）に進み、データ処理部４は、スペクトルアナライザ３でのスペクトル解析の解析結果に基づいて、白色光ＷＬの照射対象が、第２電極合材層１４（第１不透明層）から固体電解質層１３（第２不透明層）に変わったか否かを判断する。具体的には、スペクトルアナライザ３のスペクトル解析により得られた反射スペクトル（反射光ＢＬの各波長成分の強度分布データ）における光強度の最大値（強度分布を表す曲線のピークの値に相当する）が、予め設定した閾値Ｔｈ１に達したか否か（閾値Ｔｈ１以上の値になったか否か）を判断する。
【００５８】
ステップＵ４において、光強度の最大値が閾値Ｔｈ１に達していない（閾値Ｔｈ１以上の値になっていない）（ＮＯ）と判断されたら、ステップＵ３に戻り、新たに取得した反射光ＢＬのスペクトル解析を行う。その後、ステップＵ４において、光強度の最大値が閾値Ｔｈ１に達した（閾値Ｔｈ１以上の値になった、すなわち、白色光ＷＬの照射対象が、第２電極合材層１４から固体電解質層１３に変わった）と判断されたら、パルスレーザＰＬの照射を終了（停止）し、パルスレーザＰＬの照射パルス数（回）の積算を終了して、ステップＵ５において、第２電極合材層１４（第１不透明層）の除去深さＤを算出し、当該除去深さＤを第２電極合材層１４（第１不透明層）の厚みとして取得する。
【００５９】
具体的には、データ処理部４のＲＯＭに記憶させてある「パルスレーザＰＬの照射パルス数Ｎ（回）と第２電極合材層１４（第１不透明層）の除去深さＤとの関係式（一次式）」に、これまで（ステップＵ２においてパルスレーザＰＬの照射パルス数の積算を開始してから、照射パルス数の積算を終了したときまで）に積算された照射パルス数（回）の積算値を代入して、当該積算値に対応する第２電極合材層１４（第１不透明層）の除去深さＤを算出する。そして、算出した除去深さＤを、第２電極合材層１４（第１不透明層）の厚みとして取得する。
以上説明したように、ステップＵ１（第１ステップ）〜Ｕ５（第５ステップ）の処理を行うことで、複数の不透明層が積層された不透明積層体１０について、不透明層である第２電極合材層１４の厚みを測定することができる。
【００６０】
（実施例２）
次に、本発明の実施例２について、図面を参照しつつ説明する。なお、本実施例２は、実施例１と比較して、不透明積層体１０を構成する全ての不透明層の厚みを把握する点、及び、各不透明層について３箇所の除去予定部の深さを測定し、その平均値を各不透明層の厚みとして取得する点で異なっており、その他については同様である。このため、ここでは、実施例１と異なる点を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。
【００６１】
本実施例２では、集電体１１は、集電体１１の厚み全体にわたって位置する柱状の除去予定部１１Ａを有する（図２、図３参照）。この除去予定部１１Ａは、後述するパルスレーザＰＬの照射により除去（アブレーション）される予定の部位である。
また、第１電極合材層１２も、第１電極合材層１２の厚み全体にわたって位置する柱状の除去予定部１２Ａを有する（図２、図３参照）。この除去予定部１２Ａは、後述するパルスレーザＰＬの照射により除去（アブレーション）される予定の部位である。
【００６２】
次に、本実施例２にかかる不透明積層体の層厚み測定方法について説明する。本実施例２でも、実施例１と同様に、測定装置１（図２参照）を用いて、不透明積層体１０を構成する不透明層の厚みを測定する。
【００６３】
測定装置１のデータ処理部４は、実施例１と同様に、第２電極合材層１４と固体電解質層１３との不透明層組において、第２電極合材層１４を第１不透明層とし、固体電解質層１３を第２不透明層として、パルスレーザＰＬを第２電極合材層１４の除去予定部１４Ａに対し照射することを開始してから、一定時間毎に、スペクトルアナライザ３でのスペクトル解析の解析結果に基づいて、白色光ＷＬの照射対象が、第２電極合材層１４（第１不透明層）から固体電解質層１３（第２不透明層）に変わったか否かを判断する。具体的には、スペクトルアナライザ３のスペクトル解析により得られた反射スペクトルにおける光強度の最大値が、予め設定した閾値Ｔｈ１に達したか否かを判断する。
【００６４】
さらに、データ処理部４は、集電体１１と第１電極合材層１２との不透明層組において、集電体１１を第１不透明層とし、第１電極合材層１２を第２不透明層として、集電体１１（第１不透明層）の裏面１１ｃ側（第２不透明層である第１電極合材層１２が接触する側とは反対側）から、パルスレーザＰＬを集電体１１の除去予定部１１Ａに対し照射することを開始してから、一定時間毎に、スペクトルアナライザ３でのスペクトル解析の解析結果に基づいて、白色光ＷＬの照射対象が、集電体１１（第１不透明層）から第１電極合材層１２（第２不透明層）に変わったか否かを判断する。具体的には、スペクトルアナライザ３のスペクトル解析により得られた反射スペクトルにおける光強度の最大値が、予め設定した閾値Ｔｈ２に達したか否かを判断する。なお、データ処理部４のＲＯＭには、予め設定した閾値Ｔｈ２が記憶されている。
【００６５】
なお、閾値Ｔｈ２は、パルスレーザＰＬの照射により除去予定部１１Ａを除去することで、白色光ＷＬが照射されている対象が集電体１１（第１不透明層）から第１電極合材層１２（第２不透明層）に変わったことを判断するための閾値である。集電体１１は銅色で、第１電極合材層１２は黒色であるから、白色光ＷＬが照射されている対象が集電体１１から第１電極合材層１２に変わると、反射光ＢＬの強度（反射スペクトルの最大強度）は減少することになる。このことを利用して、閾値Ｔｈ２は、白色光ＷＬの照射対象が集電体１１から第１電極合材層１２に変わったと判断できる値に設定されている。
【００６６】
閾値Ｔｈ２は、前述した閾値Ｔｈ１と同様に、予め、測定装置１を用いて、集電体１１に対し白色光ＷＬを照射したときの反射スペクトルにおける光強度の最大値と、第１電極合材層１２に対し白色光ＷＬを照射したときの反射スペクトルにおける光強度の最大値（強度分布を表す曲線のピークの値）とを測定し、２つの光強度最大値の間の値（例えば中間値）に設定すると良い。これにより、データ処理部４において、反射スペクトルにおける光強度の最大値が閾値Ｔｈ２に達したと判定されたとき、白色光ＷＬが照射されている対象（従って、パルスレーザＰＬが照射される対象）が集電体１１から第１電極合材層１２に変わったと判断することができる。
【００６７】
さらに、データ処理部４は、白色光ＷＬが照射されている対象が集電体１１（第１不透明層）から第１電極合材層１２（第２不透明層）に変わったと判断したら、具体的には、反射スペクトルにおける光強度の最大値が閾値Ｔｈ２に達した判断したら、予め把握しておいた「パルスレーザＰＬの照射パルス数（回）と集電体１１の除去深さとの相関」を利用して、これまでに積算された照射パルス数（回）の積算値から、当該積算値に対応する集電体１１（第１不透明層）の除去深さＤを求めて、当該除去深さＤを集電体１１の厚みとして取得する。これにより、パルスレーザＰＬの照射により集電体１１（第１不透明層）の除去予定部１１Ａが除去された後、速やかに、集電体１１（第１不透明層）の厚みを取得することができる。
【００６８】
なお、「パルスレーザＰＬの照射パルス数（回）と集電体１１（第１不透明層）の除去深さＤとの相関（具体的には、照射パルス数Ｎと除去深さＤとの関係式）」は、前述した「パルスレーザＰＬの照射パルス数Ｎ（回）と第２電極合材層１４（第１不透明層）の除去深さＤとの相関（関係式）」を求める方法と同様にして、一次式として予め把握しておく（図５参照）。
【００６９】
また、データ処理部４は、第１電極合材層１２と固体電解質層１３の不透明層組において、第１電極合材層１２を第１不透明層とし、固体電解質層１３を第２不透明層として、第１電極合材層１２（第１不透明層）の裏面１２ｃ側（第２不透明層である固体電解質層１３が接触する側とは反対側）から、パルスレーザＰＬを第１電極合材層１２の除去予定部１２Ａに対し照射することを開始してから、一定時間毎に、スペクトルアナライザ３でのスペクトル解析の解析結果に基づいて、白色光ＷＬの照射対象が、第１電極合材層１２（第１不透明層）から固体電解質層１３（第２不透明層）に変わったか否かを判断する。具体的には、スペクトルアナライザ３のスペクトル解析により得られた反射スペクトルにおける光強度の最大値が、予め設定した閾値Ｔｈ３に達したか否かを判断する。なお、データ処理部４のＲＯＭには、予め設定した閾値Ｔｈ３が記憶されている。
【００７０】
なお、閾値Ｔｈ３は、パルスレーザＰＬの照射により除去予定部１２Ａを除去することで、白色光ＷＬが照射されている対象が第１電極合材層１２（第１不透明層）から固体電解質層１３（第２不透明層）に変わったことを判断するための閾値である。第１電極合材層１２は黒色で、固体電解質層１３は乳白色であるから、白色光ＷＬが照射されている対象が第１電極合材層１２から固体電解質層１３に変わると、反射光ＢＬの強度（反射スペクトルの最大強度）は増大することになる。このことを利用して、閾値Ｔｈ３は、白色光ＷＬの照射対象が第１電極合材層１２から固体電解質層１３に変わったと判断できる値に設定されている。
【００７１】
閾値Ｔｈ３は、前述した閾値Ｔｈ１と同様に、測定装置１を用いて、第１電極合材層１２に対し白色光ＷＬを照射したときの反射スペクトルにおける光強度の最大値と、固体電解質層１３に対し白色光ＷＬを照射したときの反射スペクトルにおける光強度の最大値とを測定し、２つの光強度最大値の間の値（例えば中間値）に設定すると良い。これにより、データ処理部４において、反射スペクトルにおける光強度の最大値が閾値Ｔｈ３に達したと判定されたとき、白色光ＷＬが照射されている対象（従って、パルスレーザＰＬが照射される対象）が第１電極合材層１２から固体電解質層１３に変わったと判断することができる。
【００７２】
さらに、データ処理部４は、白色光ＷＬが照射されている対象が第１電極合材層１２（第１不透明層）から固体電解質層１３（第２不透明層）に変わったと判断したら、具体的には、反射スペクトルにおける光強度の最大値が閾値Ｔｈ３に達した判断したら、予め把握しておいた「パルスレーザＰＬの照射パルス数（回）と第１電極合材層１２（第１不透明層）の除去深さとの相関」を利用して、これまでに積算された照射パルス数（回）の積算値から、当該積算値に対応する第１電極合材層１２の除去深さＤを求めて、当該除去深さＤを第１電極合材層１２の厚みとして取得する。これにより、パルスレーザＰＬの照射により第１電極合材層１２の除去予定部１２Ａが除去された後、速やかに、第１電極合材層１２の厚みを取得することができる。
【００７３】
なお、「パルスレーザＰＬの照射パルス数（回）と第１電極合材層１２（第１不透明層）の除去深さＤとの相関」は、前述した「パルスレーザＰＬの照射パルス数Ｎ（回）と第２電極合材層１４（第１不透明層）の除去深さＤとの相関（関係式）」を求める方法と同様にして、一次式として予め把握しておく（図５参照）。
【００７４】
次に、本実施例２にかかる不透明積層体の層厚み測定方法の流れを説明する。なお、図７は、実施例２にかかる測定方法の流れを示すフローチャートのメインルーチンである。図８は、実施例２にかかる測定方法の流れを示すフローチャートのサブルーチンである。図９と図１０は、実施例２にかかる測定方法の流れを示すフローチャートの他のサブルーチンであり、図９と図１０で一連のサブルーチンを示している。
【００７５】
まず、図７に示すように、ステップＳ１において、不透明積層体１０を、測定装置１のステージ８上にセットする（図２参照）。具体的には、第２電極合材層１４を上方に向けて、集電体１１の裏面１１ｃをステージ８の表面（上面）に接触させるようにして、不透明積層体１０をステージ８上にセットする。
【００７６】
次いで、ステップＳ２に進み、公知の手法により（具体的には、図示しない接触式の厚み測定器を用いて）、不透明積層体１０の総厚みＴｔを測定する。具体的には、不透明積層体１０の上方から、図示しない接触式厚み測定器のセンサを下方に移動させて、不透明積層体１０の上面（第２電極合材層１４の表面１４ｂ）に接触式厚み測定器のセンサを接触させる。これにより、不透明積層体１０の総厚みＴｔを測定することができる。なお、ステージ８の表面（上面）は、「厚み＝０」のゼロ基準に設定されている。
【００７７】
次いで、ステップＳ３に進み、第２電極合材層１４の厚みを測定する。具体的には、第２電極合材層１４と固体電解質層１３との不透明層組において、第２電極合材層１４を第１不透明層とし、固体電解質層１３を第２不透明層として、第２電極合材層１４の厚みを測定する。より具体的には、図８に示すように、まず、ステップＳ３１において、実施例１のステップＵ１と同様に、データ処理部４からの指令により、白色光源２（図２参照）をＯＮにする。なお、本実施例２のステップＳ３１が、第１ステップに相当する。
【００７８】
次いで、ステップＳ３２に進み、実施例１のステップＵ２と同様に、データ処理部４からの指令により、レーザー発振器９（図２参照）を駆動させて、パルスレーザＰＬを発生させる。これにより、第２電極合材層１４の除去予定部１４Ａに対し、第２電極合材層１４の厚み方向ＴＤにパルスレーザＰＬを照射することを開始する。さらに、ステップＳ３３に進み、データ処理部４は、パルスレーザＰＬの照射を開始すると、パルスレーザＰＬの照射パルス数（回）の積算を開始する。なお、本実施例２では、第２電極合材層１４が、３つの除去予定部１４Ａを有している。従って、本実施例２では、第２電極合材層１４の３つの除去予定部１４Ａのそれぞれに対し、パルスレーザＰＬを照射して、これらを除去（アブレーション）する。
なお、本実施例２のステップＳ３２，Ｓ３３は、第２ステップに相当する。
【００７９】
次に、ステップＳ３４に進み、実施例１のステップＵ３と同様に、データ処理部４からの指令により、スペクトルアナライザ３は、一定時間毎に、取得した反射光ＢＬのスペクトル解析を行い、各々のスペクトル解析により得られた反射スペクトルを生成することを開始する。なお、本実施例２のステップＳ３４は、第３ステップに相当する。
【００８０】
次いで、ステップＳ３５に進み、データ処理部４は、実施例１のステップＵ４と同様に、スペクトルアナライザ３のスペクトル解析により得られた反射スペクトルにおける光強度の最大値が、予め設定した閾値Ｔｈ１に達したか否か（閾値Ｔｈ１以上の値になったか否か）を判断する。
なお、本実施例２のステップＳ３５は、第４ステップに相当する。
【００８１】
ステップＳ３５において、光強度の最大値が閾値Ｔｈ１に達していない（閾値Ｔｈ１以上の値になっていない）（ＮＯ）と判断されたら、ステップＳ３４に戻り、新たに取得した反射光ＢＬのスペクトル解析を行う。その後、ステップＳ３５において、光強度の最大値が閾値Ｔｈ１に達したと判断されたら、ステップＳ３６に進み、パルスレーザＰＬの照射を終了（停止）する。
次いで、ステップＳ３７に進み、データ処理部４は、パルスレーザＰＬの照射パルス数（回）の積算を終了する。
【００８２】
次に、ステップＳ３８に進み、実施例１のステップＵ５と同様にして、第２電極合材層１４（第１不透明層）の除去深さＤを算出し、当該除去深さＤを第２電極合材層１４（第１不透明層）の厚みとして取得する。
【００８３】
その後、ステップＳ３９に進み、パルスレーザＰＬの照射により第２電極合材層１４に形成された凹部ＣＰ（除去予定部１４Ａを除去したことにより形成された凹部）の内部に、絶縁材を注入する。この絶縁材は注入しなくても問題はないが、本実施例２では、内部短絡の防止をより確実にして、電池の安全性をより高めるために行っている。
次いで、ステップＳ３Ａに進み、第２電極合材層１４の除去深さＤ（厚み）の測定数ｎが、「３」になったか否かを判定する。すなわち、第２電極合材層１４の３箇所（３つの除去予定部１４Ａ）において、第２電極合材層１４の除去深さＤ（厚み）を測定したか否かを判定する。
【００８４】
ステップＳ３Ａにおいて、測定数ｎが「３」になっていない（ＮＯ）と判定されたら、ステップＳ３Ｂに進み、ステージ８を平行移動させて、第２電極合材層１４のうち既にパルスレーザＰＬを照射した部位とは異なる部位（他の除去予定部１４Ａ）に、白色光ＷＬ及びパルスレーザＰＬが照射されるように、不透明積層体１０を移動させる。その後、ステップＳ３２に戻り、前述した一連の処理（ステップＳ３２〜Ｓ３Ａの処理）を行う。
【００８５】
そして、ステップＳ３Ａにおいて、測定数ｎが「３」になった（ＹＥＳ）と判定されたら、ステップＳＣに進み、照射パルス数の積算値をリセットする。さらに、ステップＳ３Ｄに進み、白色光源２をＯＦＦにして、白色光ＷＬの照射を終了する。
次いで、ステップＳ３Ｅに進み、データ処理部４は、第２電極合材層１４の３箇所において測定した除去深さＤの平均値を算出し、この平均値を第２電極合材層１４の厚みＴ１として取得する。
なお、本実施例２のステップＳ３８，Ｓ３Ｅは、第５ステップに相当する。
【００８６】
次に、ステップＳ４（図７参照）に進み、不透明積層体１０の上下を反転させて、集電体１１を上方に向けて、第２電極合材層１４の表面１４ｂをステージ８の表面（上面）に接触させるようにして、不透明積層体１０をステージ８上にセットする。次いで、ステップＳ５に進み、集電体１１の厚みと第１電極合材層１２の厚みをそれぞれ測定する。
具体的には、まず、集電体１１と第１電極合材層１２との不透明層組において、集電体１１を第１不透明層とし、第１電極合材層１２を第２不透明層として、集電体１１の除去深さＤ（厚み）を測定する。
【００８７】
より具体的には、図９及び図１０に示すように、まず、ステップＳ５１において、データ処理部４からの指令により、白色光源２（図２参照）をＯＮにする。これにより、集電体１１（第１不透明層）の除去予定部１１Ａに対し、第１電極合材層１２（第２不透明層）が接触する側とは反対側（図２において上方）から、集電体１１の厚み方向ＴＤ（図２において上下方向、積層方向ＬＤ）に白色光ＷＬを照射することを開始する。
なお、本実施例２のステップＳ５１は、第１ステップに相当する。
【００８８】
次いで、ステップＳ５２に進み、集電体１１（第１不透明層）の除去予定部１１Ａを除去するために、データ処理部４からの指令により、レーザー発振器９（図２参照）でパルスレーザＰＬを発生させて、集電体１１の除去予定部１１Ａに対し、第１電極合材層１２（第２不透明層）が接触する側とは反対側（図２において上方）から、集電体１１の厚み方向にパルスレーザＰＬを照射することを開始する。さらに、ステップＳ５３に進み、データ処理部４は、パルスレーザＰＬの照射パルス数（回）の積算を開始する。なお、本実施例２では、集電体１１が、３つの除去予定部１４Ａを有している。従って、本実施例２では、集電体１１の３つの除去予定部１４Ａのそれぞれに対し、パルスレーザＰＬを照射して、これらを除去（アブレーション）する。
なお、本実施例２のステップＳ５２，Ｓ５３は、第２ステップに相当する。
【００８９】
次に、ステップＳ５４に進み、データ処理部４からの指令により、スペクトルアナライザ３によって、一定時間毎に、取得した反射光ＢＬ（白色光源２から照射して不透明積層体１０で反射した白色光ＷＬ）のスペクトル解析を行い、各々のスペクトル解析により得られた反射スペクトル（反射光ＢＬの各波長成分の強度分布データ）を生成することを開始する。なお、本実施例２のステップＳ５４は、第３ステップに相当する。
【００９０】
次いで、ステップＳ５５に進み、データ処理部４は、スペクトルアナライザ３でのスペクトル解析の解析結果に基づいて、白色光ＷＬの照射対象が、集電体１１（第１不透明層）から第１電極合材層１２（第２不透明層）に変わったか否かを判断する。具体的には、スペクトルアナライザ３のスペクトル解析により得られた反射スペクトル（反射光ＢＬの各波長成分の強度分布データ）における光強度の最大値（強度分布を表す曲線のピークの値に相当する）が、予め設定した閾値Ｔｈ２に達したか否か（閾値Ｔｈ２以下の値になったか否か）を判断する。
なお、本実施例２のステップＳ５５は、第４ステップに相当する。
【００９１】
ステップＳ５５において、光強度の最大値が閾値Ｔｈ２に達していない（閾値Ｔｈ２以下の値になっていない）（ＮＯ）と判断されたら、ステップＳ５４に戻り、新たに取得した反射光ＢＬのスペクトル解析を行う。その後、ステップＳ５５において、光強度の最大値が閾値Ｔｈ２に達した（閾値Ｔｈ２以下の値になった、すなわち、白色光ＷＬの照射対象が、集電体１１から第１電極合材層１２に変わった）と判断されたら、ステップＳ５６に進み、パルスレーザＰＬの照射を終了（停止）する。このとき、集電体１１の除去予定部１１Ａが除去されて、第１電極合材層１２の裏面１２ｃが露出する。
次いで、ステップＳ５７に進み、データ処理部４は、パルスレーザＰＬの照射パルス数（回）の積算を終了する。
【００９２】
次に、ステップＳ５８に進み、集電体１１（第１不透明層）の除去深さＤを算出し、当該除去深さＤを集電体１１（第１不透明層）の厚みとして取得する。具体的には、データ処理部４のＲＯＭに記憶させてある「パルスレーザＰＬの照射パルス数Ｎ（回）と集電体１１（第１不透明層）の除去深さＤとの関係式（一次式）」に、これまで（ステップＳ５３においてパルスレーザＰＬの照射パルス数の積算を開始してから、ステップＳ５７において照射パルス数の積算を終了したときまで）に積算された照射パルス数（回）の積算値を代入して、当該積算値に対応する集電体１１（第１不透明層）の除去深さＤを算出する。そして、算出した除去深さＤを、集電体１１（第１不透明層）の厚みとして取得する。
【００９３】
その後、ステップＳ５９に進み、照射パルス数の積算値をリセットする。
次いで、第１電極合材層１２と固体電解質層１３の不透明層組において、第１電極合材層１２を第１不透明層とし、固体電解質層１３を第２不透明層として、第１電極合材層１２の除去深さＤ（厚み）を測定する。
【００９４】
具体的には、前述したステップＳ５２〜Ｓ５８と同様に、ステップＳ５Ａ〜ステップＳ５Ｇの処理を行うことで、第１電極合材層１２の除去深さＤ（厚み）を求める。なお、本実施例２では、第１電極合材層１２が、３つの除去予定部１２Ａを有している。従って、本実施例２では、第１電極合材層１２の３つの除去予定部１２Ａのそれぞれに対し、パルスレーザＰＬを照射して、これらを除去（アブレーション）する。
なお、ステップＳ５Ａでは、集電体１１の除去予定部１１Ａが除去されたことで露出した、第１電極合材層１２（除去予定部１２Ａ）の裏面１２ｃに対し、パルスレーザＰＬの照射を開始する。
【００９５】
また、ステップＳ５Ｄでは、ステップＳ５５とは異なる閾値Ｔｈ３を用いて、スペクトルアナライザ３のスペクトル解析により得られた反射スペクトルにおける光強度の最大値が、閾値Ｔｈ３に達したか否か（閾値Ｔｈ３以上の値になったか否か）を判断する。これにより、白色光ＷＬの照射対象が、第１電極合材層１２（第１不透明層）から固体電解質層１３（第２不透明層）に変わったか否かを判断する。
なお、本実施例２のステップＳ５Ａ，Ｓ５Ｂは、第２ステップに相当する。また、ステップＳ５Ｃは、第３ステップに相当する。また、ステップＳ５Ｄは、第４ステップに相当する。
【００９６】
次に、ステップＳ５Ｈに進み、前述したステップＳ３９と同様に、パルスレーザＰＬの照射により集電体１１及び第１電極合材層１２に形成された凹部ＣＰ（除去予定部１１Ａ及び１２Ａを除去したことにより形成された凹部）の内部に、絶縁材を注入する。
次いで、ステップＳ５Ｉに進み、第１電極合材層１２の除去深さＤ（厚み）の測定数ｎが、「３」になったか否かを判定する。すなわち、第１電極合材層１２の３箇所（３つの除去予定部１２Ａ）において、第１電極合材層１２の除去深さＤ（厚み）を測定したか否かを判定する。
【００９７】
ステップＳ５Ｉにおいて、測定数ｎが「３」になっていない（ＮＯ）と判定されたら、ステップＳ５Ｊに進み、ステージ８を平行移動させて、集電体１１のうち既にパルスレーザＰＬを照射した部位とは異なる部位（他の除去予定部１１Ａ）に、白色光ＷＬ及びパルスレーザＰＬが照射されるように、不透明積層体１０を移動させる。その後、ステップＳ５２に戻り、前述した一連の処理（ステップＳ５２〜Ｓ５Ｉの処理）を行う。
【００９８】
そして、ステップＳ５Ｉにおいて、測定数ｎが「３」になった（ＹＥＳ）と判定されたら、ステップＳ５Ｋに進み、照射パルス数の積算値をリセットする。さらに、ステップＳ５Ｌに進み、白色光源２をＯＦＦにして、白色光ＷＬの照射を終了する。
【００９９】
次いで、ステップＳ５Ｍに進み、データ処理部４は、集電体１１の３箇所において測定した除去深さＤ（厚み）の平均値を算出し、この平均値を集電体１１の厚みＴ２として取得する。さらに、ステップＳ５Ｎに進み、データ処理部４は、第１電極合材層１２の３箇所において測定した除去深さＤ（厚み）の平均値を算出し、この平均値を第１電極合材層１２の厚みＴ３として取得する。
なお、本実施例２のステップＳ５８，Ｓ５Ｇ，Ｓ５Ｍ，Ｓ５Ｎは、第５ステップに相当する。
【０１００】
次に、ステップＳ６（図７参照）に進み、固体電解質層１３の厚みＴ４を算出する。具体的には、ステップＳ２において測定した不透明積層体１０（積層電池材料）の総厚みＴｔから、ステップＳ３Ｅで算出した第２電極合材層１４の厚みＴ１と、ステップＳ５Ｍで算出した集電体１１の厚みＴ２と、ステップＳ５Ｎで算出した第１電極合材層１２の厚みＴ３の和（＝Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３）を差し引いた差分値（Ｔｔ−（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３））を算出し、当該差分値を、固体電解質層１３の厚みＴ４として取得する。これにより、不透明積層体１０（積層電池材料）を構成する全ての不透明層について、各々の厚みを把握することができる。
【０１０１】
ところで、積層電池材料である不透明積層体１０では、固体電解質層１３が、第１電極合材層１２（負極合材層）と第２電極合材層１４（正極合材層）との間に介在しており、この固体電解質層１３は、第１電極合材層（負極合材層）と第２電極合材層（正極合材層）との間を電気的に絶縁する絶縁層としての役割も果たす。
【０１０２】
このため、固体電解質層１３の厚みを測定するために固体電解質層１３にパルスレーザＰＬを照射して、固体電解質層１３に貫通孔を空けてしまうと、第１電極合材層１２と第２電極合材層１４との間の電気的絶縁が確保できなくなる虞がある。このような積層電池材料（不透明積層体１０）は、電池の製造に使用することができない（使用した場合は電池が内部短絡する虞がある）ため、各不透明層の厚みを測定した後、廃棄処分することになる。
【０１０３】
これに対し、本実施例２の測定方法では、前述したように、固体電解質層１３の一部をパルスレーザＰＬの照射により除去（アブレーション）して固体電解質層１３に貫通孔を空けることなく、積層電池材料である不透明積層体１０について、固体電解質層１３を含めた全ての不透明層の厚みＴ１〜Ｔ４を把握することができる。
このため、各不透明層の厚みＴ１〜Ｔ４を測定した後も、第１電極合材層１２と第２電極合材層１４との間の電気的絶縁が確保されるので、不透明積層体１０を廃棄することなく、積層電池材料として電池に使用することができる。このため、本実施例２の測定方法は、不透明積層体である積層電池材料の層厚みの測定方法として、優れた測定方法であるといえる。
【０１０４】
なお、不透明積層体１０は、平面視で７ｃｍ×２０ｃｍの大きさを有している。一方、パルスレーザＰＬの照射により、集電体１１、第１電極合材層１２、及び第２電極合材層１４に形成される各々の穴（凹部ＣＰ）の大きさは、例えば、直径１００μｍ程度である。このため、前述のように各不透明層の厚みＴ１〜Ｔ４を測定しても、不透明積層体１０の発電要素としての性能は変わらないといえる。このため、各不透明層の厚みＴ１〜Ｔ４を測定した後も、不透明積層体１０を、電池の発電要素として適切に使用することができる。
【０１０５】
以上において、本発明を実施例１，２に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
【０１０６】
例えば、実施例２では、集電体１１、第１電極合材層１２、及び第２電極合材層１４のそれぞれについて、３箇所の除去深さＤ（厚み）を測定し（測定数ｎ＝３として）、これらの平均値を各層厚みとして取得するようにした。しかしながら、測定数ｎ（除去深さＤを測定する箇所数）はいずれの数としても良い。例えば、測定数ｎ＝１として、一箇所のみの除去深さＤを、そのまま層厚みとして確定するようにしても良い。
【０１０７】
また、実施例１，２では、パルスレーザの「照射パルス数に対応（相当）する値」として、「照射パルス数」を用いた。すなわち、測定期間中にパルスレーザＰＬの照射パルス数を積算し、予め把握しておいた「照射パルス数Ｎ（回）と除去深さＤとの関係式（一次式）」を利用して、層厚みを算出した。しかしながら、「照射パルス数に対応（相当）する値」として、「照射時間（パルス幅）の積算値」、または、「照射開始からの経過時間」を用いるようにしても良い。例えば、予め、照射パルス数と照射時間の積算値との相関を把握しておき、この相関を利用して、測定期間中にパルスレーザＰＬの照射パルス数に対応する照射時間の積算値を算出する。そして、予め把握しておいた「照射時間の積算値と除去深さとの関係式（一次式）」を利用して、層厚みを算出するようにしても良い。また、一定の間隔でパルスレーザが照射される場合は、測定期間中にパルスレーザＰＬの照射開始からの経過時間を計測し、予め把握しておいた「照射開始からの経過時間と除去深さＤとの関係式（一次式）」を利用して、層厚みを算出するようにしても良い。
【０１０８】
また、実施例２では、固体電解質層１３に貫通孔（凹部ＣＰ）を形成しないようにするために、第２電極合材層１４の厚みを測定した後、不透明積層体１０を上下反転させて、集電体１１及び第１電極合材層１２の厚みを測定した。しかしながら、本発明は、このような測定方法に限定されるものではなく、例えば、第２電極合材層１４、固体電解質層１３、第１電極合材層１２の順（上方からの積層順）に、パルスレーザの照射を利用して各層の厚みを測定するようにしても良い。特に、不透明積層体が電池材料でない場合は、測定時間を短くするために、積層順に測定するのが好ましい。
【符号の説明】
【０１０９】
１  測定装置
２  白色光源
３  スペクトルアナライザ
４  データ処理部
５  ダイクロイックミラー
６  ハーフミラー
７  ＮＤフィルタ
８  ステージ
９  レーザー発振器
１０  不透明積層体（積層電池材料）
１１  集電体（第１不透明層）
１１Ａ  除去予定部
１２  第１電極合材層（第１不透明層、第２不透明層）
１２Ａ  除去予定部
１３  固体電解質層（第２不透明層）
１４  第２電極合材層（第１不透明層）
１４Ａ  除去予定部
ＢＬ  白色光の反射光
Ｄ  除去深さ
ＬＤ  積層方向
ＰＬ  パルスレーザ
Ｔ１  第２電極合材層の厚み
Ｔ２  集電体の厚み
Ｔ３  第１電極合材層の厚み
Ｔ４  固体電解質層の厚み
ＴＤ  厚み方向
Ｔｔ  不透明積層体の総厚み
ＷＬ  白色光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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