(57)【要約】【課題】位相差膜起因の欠陥を正確に検出することができ、不良な基板が下流工程に流されることを防ぐこと。【解決手段】本発明のカラーフィルタ基板の検査装置は、位相差膜を有するカラーフィルタ基板３において位相差膜起因の欠陥を検出する検査装置であって、カラーフィルタ基板３の両側に、カラーフィルタ基板３と平行かつ互いに対向する位置に配置された第１の偏光フィルタ４及び第２の偏光フィルタ２と、第１の偏光フィルタ４の外側に配置された透過照明光源５と、第２の偏光フィルタの外側に配置された撮像手段であるイメージセンサ１と、イメージセンサ１が取得した画像データに対して画像処理部６で所定の画像処理を行い、欠陥を検出する画像処理手段と、を有する。【選択図】図１
2010230368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相差膜を有するカラーフィルタ基板において位相差膜起因の欠陥を検出する検査装置であって、
前記カラーフィルタ基板の両側に、前記カラーフィルタ基板と平行かつ互いに対向する位置に配置された第１の偏光フィルタ及び第２の偏光フィルタと、
前記第１の偏光フィルタの外側に配置された透過照明光源と、
前記第２の偏光フィルタの外側に配置された撮像手段と、
前記撮像手段が取得した画像データに対して所定の画像処理を行い、欠陥を検出する画像処理手段と、
を有することを特徴とするカラーフィルタ基板の検査装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の偏光フィルタのうち、片方は固定し、もう片方に面内回転機構を取り付けることにより、前記第１の偏光フィルタと第２の偏光フィルタの間の偏光光軸方向の調節を可能としたことを特徴とする請求項１に記載のカラーフィルタ基板の検査装置。
【請求項３】
位相差膜を有するカラーフィルタ基板において位相差膜起因の欠陥を検出する検査装置であって、
前記カラーフィルタ基板の両側に、前記カラーフィルタ基板と平行かつ互いに対向する位置に配置された第１の偏光フィルタ及び第２の偏光フィルタと、
前記第１の偏光フィルタの外側に配置された第１の透過照明光源と、
前記第２の偏光フィルタの外側に配置された第１の撮像手段と、
前記カラーフィルタ基板の両側に、前記カラーフィルタ基板と平行かつ互いに対向する位置に配置された第３の偏光フィルタ及び第４の偏光フィルタと、
前記第３の偏光フィルタの外側に配置された第２の透過照明光源と、
前記第４の偏光フィルタの外側に配置された第２の撮像手段と、
前記第１の撮像手段及び第２の撮像手段がそれぞれ取得した画像データに対して所定の画像処理を行い、欠陥を検出する画像処理手段とを有し、
前記第１の偏光フィルタと第２の偏光フィルタはその偏光光軸方向が互いに平行に配置され、前記第３の偏光フィルタと第４の偏光フィルタはその偏光光軸方向が互いに垂直に配置されていることを特徴とするカラーフィルタ基板の検査装置。
【請求項４】
位相差膜を有するカラーフィルタ基板において位相差膜起因の欠陥を検出する検査方法であって、
前記カラーフィルタ基板の両側に、前記カラーフィルタ基板と平行かつ互いに対向する位置に第１の偏光フィルタ及び第２の偏光フィルタを配置するステップと、
前記第１の偏光フィルタの外側に配置された透過照明光源から前記カラーフィルタ基板に照明光を照射する照明光照射ステップと、
前記第２の偏光フィルタの外側に配置された撮像手段により前記カラーフィルタ基板の画像データを取得する撮像ステップと、
前記撮像ステップで取得した画像データに対して所定の画像処理を行い、欠陥を検出する画像処理ステップと、
を有することを特徴とするカラーフィルタ基板の検査方法。
【請求項５】
請求項４に載のカラーフィルタ基板の検査方法において、
前記第１及び第２の偏光フィルタの偏光光軸方向が互いに平行な状態で、前記カラーフィルタ基板の画像データを取得する第１の撮像ステップと、
前記第１及び第２の偏光フィルタの偏光光軸方向が互いに垂直な状態で、前記カラーフィルタ基板の画像データを取得する第２の撮像ステップと、
前記第１及び第２の撮像ステップで取得した画像データそれぞれに対して所定の画像処理を行い、欠陥を検出する画像処理ステップと、
を有することを特徴とするカラーフィルタ基板の検査方法。
【請求項６】
請求項５に載のカラーフィルタ基板の検査方法の前記画像処理ステップにおいて、
前記第１及び第２の偏光フィルタの偏光光軸方向が互いに平行な状態で得た前記カラーフィルタ基板の画像データに対しては、前記位相差膜の位相差領域上のピンホール欠陥及び無位相差領域上の異物欠陥を検出し、
前記第１及び第２の偏光フィルタの偏光光軸方向が互いに垂直な状態で得た前記カラーフィルタ基板の画像データに対しては、前記位相差膜の位相差領域上のピンホール欠陥及び異物欠陥を検出することを特徴とするカラーフィルタ基板の検査方法。
【請求項７】
位相差膜を有するカラーフィルタ基板において位相差膜起因の欠陥を検出する検査方法であって、
前記カラーフィルタ基板の両側に、前記カラーフィルタ基板と平行かつ互いに対向する位置に配置された第１の偏光フィルタ及び第２の偏光フィルタを配置するステップと、
前記第１の偏光フィルタの外側に配置された第１の透過照明光源から、前記カラーフィルタ基板に照明光を照射する照明光照射ステップと、
前記第２の偏光フィルタの外側に配置された第１の撮像手段により、前記カラーフィルタ基板の画像データを取得する撮像ステップと、
前記カラーフィルタ基板の両側に、前記カラーフィルタ基板と平行かつ互いに対向する位置に配置された第３の偏光フィルタ及び第４の偏光フィルタを配置するステッフと、
前記第３の偏光フィルタの外側に配置された第２の透過照明光源から、前記カラーフィルタ基板に照明光を照射する照明光照射ステップと、
前記第４の偏光フィルタの外側に配置された第２の撮像手段により、前記カラーフィルタ基板の画像データを取得する撮像ステップと、
前記第１の撮像手段及び第２の撮像手段がそれぞれ取得した画像データに対して所定の画像処理を行い、欠陥を検出する画像処理ステップと、を有し、
前記第１の偏光フィルタと第２の偏光フィルタはその偏光光軸方向が互いに平行に配置され、前記第３の偏光フィルタと第４の偏光フィルタはその偏光光軸方向が互いに垂直に配置されていることを特徴とするカラーフィルタ基板の検査方法。
【請求項８】
請求項７記載のカラーフィルタ基板の検査方法の前記画像処理ステップにおいて、
偏光光軸方向が互いに平行な状態である前記第１及び第２の偏光フィルタを使用して得た前記カラーフィルタ基板の画像データに対しては、前記位相差膜の位相差領域上のピンホール欠陥及び無位相差領域上の異物欠陥を検出し、
偏光光軸方向が互いに垂直な状態である前記第３及び第４の偏光フィルタを使用して得た前記カラーフィルタ基板の画像データに対しては、前記位相差膜の位相差領域上のピンホール欠陥及び異物欠陥を検出することを特徴とするカラーフィルタ基板の検査方法。
【請求項９】
請求項４に記載のカラーフィルタ基板の検査方法において、
前記第１及び第２の偏光フィルタの偏光光軸方向が互いに４５°の角度をなす状態で、前記カラーフィルタ基板の画像データを取得する撮像ステップと、
前記撮像ステップで取得した画像データに対して所定の画像処理を行い、欠陥を検出する画像処理ステップと、
を有することを特徴とするカラーフィルタ基板の検査方法。
【請求項１０】
請求項１及び請求項３のいずれかに記載カラーフィルタ基板の検査装置において、
前記透過照明光源は、赤外光域スペクトルを有する光源を有し、
前記撮像手段は、赤外光検出可能なイメージセンサを有することを特徴とするカラーフィルタ基板の検査装置。
【請求項１１】
請求項４及び請求項７のいずれかに記載のカラーフィルタ基板の検査方法において、
前記透過照明光源は、赤外光域スペクトルを有する光源を有し、
前記撮像手段は、赤外光検出可能なイメージセンサを有することを特徴とするカラーフィルタ基板の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差膜を有するカラーフィルタにおける位相差膜起因の欠陥を検査する検査装置及び検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピューターの発達、液晶テレビの大型化、携帯電話の普及などに伴い、カラー液晶ディスプレイの需要が増加する傾向にある。基板サイズが大型になり、その設備投資額や必要スペースは莫大なものとなってきている反面、各ディスプレイ部材へのコスト低減要求は大きい。如何に低コストで高付加価値の部材が供給できるかと言う課題は、液晶周辺部材関連各メーカーの生存に関わる問題となってきていると言える。
【０００３】
そこで、液晶ディスプレイの視野角補償用や半透過表示実現のために使用される位相差膜を、液晶ディスプレイを構成するカラーフィルタにインセル化形成する技術が開発された（特許文献１参照）。これにより、パネルの薄型化とコスト低減につなげることができた。
【０００４】
位相差膜はその形成過程において、物理的な原因や露光時のマスク影が原因で、位相差膜にピンホールのような欠陥が現れることがある。しかし、位相差膜は透明であるため、通常のカラーフィルタ欠陥検査方法では位相差膜を可視化できない。すなわち、位相差膜に欠陥部が存在しても、画像上では輝度値などの異常として現れないため、欠陥が検出できない。
【０００５】
しかしながら製品の歩留まりを向上させるためには、カラーフィルタへの位相差膜の形成直後すぐに位相差膜起因の欠陥を検出し、不良箇所のあるカラーフィルタ基板が下流工程に流れることを防止可能な検査方法が必要不可欠である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３３２２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、位相差膜起因の欠陥を正確に検出することができ、不良な基板が下流工程に流されることを防ぐことができるカラーフィルタ基板の検査装置及び検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明に係るカラーフィルタ基板の検査装置は、位相差膜を有するカラーフィルタ基板において位相差膜起因の欠陥を検出する検査装置であって、前記カラーフィルタ基板の両側に、前記カラーフィルタ基板と平行かつ互いに対向する位置に配置された第１の偏光フィルタ及び第２の偏光フィルタと、前記第１の偏光フィルタの外側に配置された透過照明光源と、前記第２の偏光フィルタの外側に配置された撮像手段と、前記撮像手段が取得した画像データに対して所定の画像処理を行い、欠陥を検出する画像処理手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明の係るカラーフィルタ基板の検査装置は、請求項１の発明において、前記第１及び第２の偏光フィルタのうち、片方は固定し、もう片方に面内回転機構を取り付けることにより、前記第１の偏光フィルタと第２の偏光フィルタの間の偏光光軸方向の調節を可能としたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明に係るカラーフィルタ基板の検査装置は、位相差膜を有するカラーフィルタ基板において位相差膜起因の欠陥を検出する検査装置であって、前記カラーフィルタ基板の両側に、前記カラーフィルタ基板と平行かつ互いに対向する位置に配置された第１の偏光フィルタ及び第２の偏光フィルタと、前記第１の偏光フィルタの外側に配置された第１の透過照明光源と、前記第２の偏光フィルタの外側に配置された第１の撮像手段と、前記カラーフィルタ基板の両側に、前記カラーフィルタ基板と平行かつ互いに対向する位置に配置された第３の偏光フィルタ及び第４の偏光フィルタと、前記第３の偏光フィルタの外側に配置された第２の透過照明光源と、前記第４の偏光フィルタの外側に配置された第２の撮像手段と、前記第１の撮像手段及び第２の撮像手段がそれぞれ取得した画像データに対して所定の画像処理を行い、欠陥を検出する画像処理手段とを有し、前記第１の偏光フィルタと第２の偏光フィルタはその偏光光軸方向が互いに平行に配置され、前記第３の偏光フィルタと第４の偏光フィルタはその偏光光軸方向が互いに垂直に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明に係るラーフィルタ基板の検査方法は、位相差膜を有するカラーフィルタ基板において位相差膜起因の欠陥を検出する検査方法であって、前記カラーフィルタ基板の両側に、前記カラーフィルタ基板と平行かつ互いに対向する位置に第１の偏光フィルタ及び第２の偏光フィルタを配置するステップと、前記第１の偏光フィルタの外側に配置された透過照明光源から前記カラーフィルタ基板に照明光を照射する照明光照射ステップと、前記第２の偏光フィルタの外側に配置された撮像手段により前記カラーフィルタ基板の画像データを取得する撮像ステップと、前記撮像ステップで取得した画像データに対して所定の画像処理を行い、欠陥を検出する画像処理ステップと、を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明に係るカラーフィルタ基板の検査方法は、請求項４に記載のカラーフィルタ基板の検査方法において、前記第１及び第２の偏光フィルタの偏光光軸方向が互いに平行な状態で、前記カラーフィルタ基板の画像データを取得する第１の撮像ステップと、前記第１及び第２の偏光フィルタの偏光光軸方向が互いに垂直な状態で、前記カラーフィルタ基板の画像データを取得する第２の撮像ステップと、前記第１及び第２の撮像ステップで取得した画像データそれぞれに対して所定の画像処理を行い、欠陥を検出する画像処理ステップと、を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明に係るカラーフィルタ基板の検査方法は、請求項５に記載のカラーフィルタ基板の検査方法の前記画像処理ステップにおいて、前記第１及び第２の偏光フィルタの偏光光軸方向が互いに平行な状態で得た前記カラーフィルタ基板の画像データに対しては、前記位相差膜の位相差領域上のピンホール欠陥及び無位相差領域上の異物欠陥を検出し、前記第１及び第２の偏光フィルタの偏光光軸方向が互いに垂直な状態で得た前記カラーフィルタ基板の画像データに対しては、前記位相差膜の位相差領域上のピンホール欠陥及び異物欠陥を検出することを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明に係るカラーフィルタ基板の検査方法は、カラーフィルタ基板において位相差膜起因の欠陥を検出する検査方法であって、前記カラーフィルタ基板の両側に、前記カラーフィルタ基板と平行かつ互いに対向する位置に配置された第１の偏光フィルタ及び第２の偏光フィルタを配置するステップと、前記第１の偏光フィルタの外側に配置された第１の透過照明光源から、前記カラーフィルタ基板に照明光を照射する照明光照射ステップと、前記第２の偏光フィルタの外側に配置された第１の撮像手段により、前記カラーフィルタ基板の画像データを取得する撮像ステップと、前記カラーフィルタ基板の両側に、前記カラーフィルタ基板と平行かつ互いに対向する位置に配置された第３の偏光フィルタ及び第４の偏光フィルタを配置するステップと、前記第３の偏光フィルタの外側に配置された第２の透過照明光源から、前記カラーフィルタ基板に照明光を照射する照明光照射ステップと、前記第４の偏光フィルタの外側に配置された第２の撮像手段により、前記カラーフィルタ基板の画像データを取得する撮像ステップと、前記第１の撮像手段及び第２の撮像手段がそれぞれ取得した画像データに対して所定の画像処理を行い、欠陥を検出する画像処理ステップと、を有し、前記第１の偏光フィルタと第２の偏光フィルタはその偏光光軸方向が互いに平行に配置され、前記第３の偏光フィルタと第４の偏光フィルタはその偏光光軸方向が互いに垂直に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明に係るラーフィルタ基板の検査方法は、請求項７に記載のカラーフィルタ基板の検査方法の前記画像処理ステップにおいて、偏光光軸方向が互いに平行な状態である前記第１及び第２の偏光フィルタを使用して得た前記カラーフィルタ基板の画像データに対しては、前記位相差膜の位相差領域上のピンホール欠陥及び無位相差領域上の異物欠陥を検出し、偏光光軸方向が互いに垂直な状態である前記第３及び第４の偏光フィルタを使用して得た前記カラーフィルタ基板の画像データに対しては、前記位相差膜の位相差領域上のピンホール欠陥及び異物欠陥を検出することを特徴とする。
【００１６】
請求項９の発明に係るカラーフィルタ基板の検査方法は、請求項４に記載のカラーフィルタ基板の検査方法において、前記第１及び第２の偏光フィルタの偏光光軸方向が互いに４５°の角度をなす状態で、前記カラーフィルタ基板の画像データを取得する撮像ステップと、前記撮像ステップで取得した画像データに対して所定の画像処理を行い、欠陥を検出する画像処理ステップと、を有することを特徴とする。
【００１７】
請求項１０の発明に係るカラーフィルタ基板の検査装置は、請求項１及び請求項３のいずれかに記載カラーフィルタ基板の検査装置において、前記透過照明光源が、赤外光域スペクトルを有する光源を有し、前記撮像手段が、赤外光検出可能なイメージセンサを有することを特徴とする。
【００１８】
請求項１１の発明に係るカラーフィルタ基板の検査方法は、請求項４及び請求項７のいずれかの発明において、前記透過照明光源が、赤外光域スペクトルを有する光源を有し、
前記撮像手段が、赤外光検出可能なイメージセンサを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、カラーフィルタへの位相差膜の形成のすぐ後に、位相差膜起因の欠陥を正確に検出することができ、不良な基板が下流工程に流されることを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態であるカラーフィルタ基板の検査装置の概略構成図である。
【図２】２枚の偏光フィルタの偏光光軸方向が互いに平行である場合を示した模式図である。
【図３】２枚の偏光フィルタの偏光光軸方向が互いに垂直である場合を示した模式図である。
【図４】２枚の偏光フィルタの偏光光軸方向が４５°を成す場合を示した模式図である。
【図５】本発明の別の実施形態で、撮像光学系を２つ有する検査装置の概略構成図である。
【図６】位相差膜を有するカラーフィルタ基板３の構造を示す図である。
【図７】２枚の偏光フィルタの偏光光軸方向が互いに平行時、得られる２値化後の画像を説明するための図である。
【図８】２枚の偏光フィルタの偏光光軸方向が互いに垂直時、得られる２値化後の画像を説明するための図である。
【図９】２枚の偏光フィルタの偏光光軸方向が４５°を成す時、得られる画像を説明するための図である。
【図１０】カラーフィルタ各レジストに対する各波長光の透過率を説明するための図である。
【図１１】可視光検出式イメージセンサの分光感度特性を説明するための図である。
【図１２】赤外光検出式イメージセンサの分光感度特性を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の実施形態である位相差膜を有するカラーフィルタの位相差膜欠陥検査装置の概略構成を示したものである。
【００２２】
検査対象である位相差膜を有するカラーフィルタ基板３の両側に、基板３と平行にそれぞれ直線偏光の偏光フィルタ２、４を互いに対向するように配置する。偏光フィルタ４の外側には透過照明５を配置し、偏光フィルタ２の外側にはイメージセンサ１を配置する。イメージセンサ１と画像処理部６は信号線で結ぶ。
【００２３】
透過照明５から照射された照明光は偏光フィルタ４によって直線偏光になり、その後、カラーフィルタ基板３のインセル位相差膜内にある位相差領域では楕円偏光に変換し、カラーフィルタ基板３を透過する。カラーフィルタ基板３を透過した照明光は、偏光フィルタ２によって再び直線偏光になり、イメージセンサ１により受光される。
【００２４】
このようにして、偏光フィルタ２、カラーフィルタ基板３、偏光フィルタ４を透過してきた光を、イメージセンサ１は画像データとして取得する。イメージセンサ１で取得した画像データは信号線を通して画像処理部６に送り、所定の画像処理を行う。
【００２５】
検査対象である位相差膜を有するカラーフィルタ基板３の構造は、図６に示したようなもので、図６の〔ａ〕は上面図、〔ｂ〕は断面図である。透明なガラス基板３０９の上にブラックマトリクス３０１が形成され、その上にカラーレジスト（R、G、B）３０２、３０３、３０４が塗布され、またその上に透明な配向膜３０５が塗布されている。さらに配向膜の上に透明な位相差膜３０６が塗布されているが、位相差の異なる２つの領域３０７と３０８に分かれて塗布されている。
【００２６】
位相差領域３０７は直線偏光を、楕円偏光に変換するが、領域３０８は無位相差領域なので、直線偏光を楕円偏光に変換しない。
【００２７】
位相差領域３０７にはピンホール７と異物８、領域３０８には異物９のような欠陥が存在すると仮定する。なお、領域３０８は無位相差領域であるため、ピンホール欠陥が存在しても、カラーフィルタの品質に影響がない。従って、無位相差領域にあるピンホール欠陥は、ここでは検査の対象にしない。
【００２８】
イメージセンサ１としては、赤外光検出可能なＣＣＤやＣＭＯＳなどの素子を使用したカメラを用いることが可能である。ここで、赤外光検出可能なイメージセンサ１に限るのは、図１０のように、可視光の範囲で、Rレジスト３０２では赤の波長成分の光がよく透過してくるが、赤の近傍で一定の波長以外の光は透過しない。G、Bレジスト３０３、３０４に対しても同じである。しかし、赤外光の範囲で、R、G、B各レジストはともに完全に透過できる。図１１、１２はそれぞれ可視光検出式イメージセンサと赤外光検出式イメージセンサの各波長分光感度特性を示しており、図からわかるように、可視光検出式イメージセンサは可視光範囲では分光感度特性が比較的に高く、赤外光範囲では分光感度特性が低い。一方、赤外光検出式イメージセンサは赤外光範囲でも分光感度特性が高い。すなわち、赤外光検出可能なイメージセンサ１を使用して撮像することにより、欠陥の無い部分においてのカラーレジストによる光の吸収を防ぎ、欠陥部と背景部のコントラストがはっきり取れることになる。またエリアセンサカメラとラインセンサカメラのどちらを使用するかは適宜選択可能であるが、透過照明５との組み合わせの考慮が必要である。
【００２９】
透過照明５は、一様な明るさの平行光を、偏光フィルタ４を介してカラーフィルタ基板３に照射する照明光源で、赤外域にスペクトルを有する光である。
【００３０】
画像データを取得するときの手順について、以下で説明する。図２に模式的に示したように、まず、２枚の偏光フィルタ２及び４を、その偏光光軸方向が互いに平行になるような向きに配置して、イメージセンサ１により画像を取得する。このとき、偏光フィルタ４を通ってくる直線偏光は、位相差膜３０６の位相差領域３０７においては、楕円偏光に変換されるため、偏光フィルタ２を通過できないが、領域３０８においては、直線偏光のままであるため、偏光フィルタ２を通過することができる。
【００３１】
カラーフィルタ基板３の位相差膜３０６の位相差領域３０７にピンホール７、異物８、領域３０８に異物９、のような欠陥がある場合、位相差領域３０７においては、欠陥のない部分を透過する直線偏光は楕円偏光に変換されるが、ピンホール７欠陥部分を透過する直線偏光は、直線偏光のまま通過する。また、異物８欠陥のある部分は、異物８によって遮光される。領域３０８は、無位相差領域であるため、欠陥のない部分を透過する直線偏光をそのまま通すが、異物９欠陥がある部分は遮光される。
【００３２】
従って、イメージセンサ１で受光して得られる画像データにおいて、欠陥部分と正常な部分の輝度値は異なり、ピンホール７欠陥部分は周囲より明るく見え、異物９欠陥部分は周囲より暗く見えてくることになる。このような画像データに対して、画像処理部６で適当な閾値で２値化し所定のカラーフィルタ欠陥検査方法の比較処理を用いて処理を行えば、図７のように位相差膜起因のピンホール７、異物９欠陥が可視化でき、検出できる。一方、異物８欠陥の部分は、位相差領域３０７の欠陥のない部分と同様に遮光状態で、周囲と区別がつかないためこのときは検出されない。
【００３３】
ここで、比較処理とは、カラーフィルタのようなパターン付きの基板の欠陥検査において、パターンピッチの整数倍の距離を移動したところにある正常箇所における画像データと輝度値を比較するというもので、周知の処理方法である。
【００３４】
次に、図３に模式的に示したように、２枚の偏光フィルタ２及び４を、その偏光光軸方向が互いに垂直になるような向きに配置して、イメージセンサ１により画像を取得する。このとき、偏光フィルタ４を通ってくる直線偏光は、位相差膜３０６の位相差領域３０７においては、楕円偏光に変換されるため、偏光フィルタ２を通過できるが、領域３０８においては、直線偏光そのままであるため、偏光フィルタ２を通過することができない。
【００３５】
カラーフィルタ基板３の位相差膜３０６の位相差領域３０７にピンホール７、異物８、領域３０８に異物９、のような欠陥がある場合、同じく位相差領域３０７においては、欠陥のない部分を透過する直線偏光は楕円偏光に変換されるが、ピンホール７欠陥部分を透過する直線偏光は直線偏光のまま通過する。また、異物８欠陥のある部分は、異物８によって遮光される。領域３０８は、無位相差領域であるため、欠陥のない部分を透過する直線偏光はそのまま通すが、異物９欠陥がある場所は遮光される。
【００３６】
従って、イメージセンサ１で受光して得られる画像データにおいて、欠陥部分と正常な部分の輝度値は異なり、ピンホール７欠陥部分は周囲より暗く見え、異物８欠陥部分も周囲より暗く見えてくることになる。このような画像データに対して、画像処理部６で適当な閾値で２値化し所定のカラーフィルタ欠陥検査方法の比較処理を用いて処理を行えば、図８のように位相差膜起因のピンホール７、異物８、欠陥を検出することが出来る。一方、異物９欠陥の部分は、領域３０８の欠陥のない部分と同様に遮光状態で、周囲の区別がつかないためこのときは検出されない。
【００３７】
このように２枚の偏光フィルタ２及び４の偏光光軸方向を、互いに平行または垂直になるように配置して、カラーフィルタ基板３の画像データを２回取得すれば、位相差膜３０６のピンホール７、異物８、異物９欠陥が検出できる。
【００３８】
あるいは、図４のように２枚の偏光フィルタの偏光光軸方向の成す角度を４５°程度とした状態で、画像データを取得しても良い。この場合、位相差領域３０７、及び領域３０８の正常部はともに、透過する光の一部分が偏光フィルタ２で遮光され、残りの一部分は偏光フィルタ２を通過する、半遮光状態となる。よってピンホール７の欠陥部は周囲より明るく見え、異物８、異物９欠陥部は周囲よりも暗く見えて可視化された状態となる。この方法では、位相差の異なる２種類の領域３０７、３０８を同時に検査可能な図９のような画像を取得することが出来るという利点がある。
【００３９】
以上、図２及び図３を用いて説明した画像データの取得手順においては、２枚の偏光フィルタの偏光光軸方向の配置の順序は、どちらが先であってもかまわない。すなわち、先に、２枚の偏光フィルタの偏光光軸方向が垂直な配置での画像データを取得し、後に偏光光軸方向が平行な配置での画像データを取得してもよい。
【００４０】
２枚の偏光フィルタの偏光光軸方向の調整は、片方の偏光フィルタは固定し、もう一方の偏光フィルタに面内回転機構を取り付け、偏光光軸方向がお互いに平行、または垂直になるように配置することによって行なう。このとき、面内回転機構を取り付けるのは、どちらの偏光フィルタであってもよい。
【００４１】
あるいは、２枚の偏光フィルタの偏光光軸方向の調整は、次のような方法でも可能である。すなわち、片方の偏光フィルタは前述の方法同様に固定しておくが、もう一方の偏光フィルタとして偏光光軸方向が平行のものと垂直なものを２枚用意しておき、取り替えてから撮像するというものである。偏光フィルタを取り替える機構としては、ターレット機構などを使用することが可能である。
【００４２】
また図５のように、あらかじめ２系統の撮像光学系を用意し、それぞれの２枚の偏光フィルタの偏光光軸がお互いに平行、及び垂直になるように配置してもよい。すなわち図５において、例えば、偏光フィルタ２、４の偏光光軸をお互いに平行な配置とし、偏光フィルタ２’、４’の偏光光軸がお互いに垂直な配置とするなどすればよい。
【００４３】
このように２系統の撮像光学系を有する検査装置の場合も、第１の撮像手段１及び第２の撮像手段１’がそれぞれ撮像した画像データは、画像処理部６に送られる。画像処理部６は、これら送られてきた画像データそれぞれについて画像処理を行って欠陥の有無を調べ、検査対象のカラーフィルタ基板が良品か不良品かを判定し、判定結果を表示したり他の装置などに送信したりする。
【００４４】
以上のようにして、本発明の検査装置及び検査方法は、カラーフィルタへの位相差膜形成のすぐ後に、位相差膜起因の欠陥を検出することができ、不良な基板が下流工程に流されることを防ぐことができる。
【符号の説明】
【００４５】
１、１’  イメージセンサ
２、２’  偏光フィルタ
３  カラーフィルタ基板
４、４’  偏光フィルタ
５、５’  透過照明光源
６  画像処理部
７  ピンホール
８、９  異物
３０１  ラックマトリクス
３０２  Rレジスト
３０３  Gレジスト
３０４  Bレジスト
３０５  配向膜
３０６  位相差膜
【図１】
2010230368.tif 000003
【図２】
2010230368.tif 000004
【図３】
2010230368.tif 000005
【図４】
2010230368.tif 000006
【図５】
2010230368.tif 000007
【図６】
2010230368.tif 000008
【図７】
2010230368.tif 000009
【図８】
2010230368.tif 000010
【図９】
2010230368.tif 000011
【図１０】
2010230368.tif 000012
【図１１】
2010230368.tif 000013
【図１２】
2010230368.tif 000014