(57)【要約】【課題】塗布膜のスジムラ検査にて品種に対応したＮＤフィルタを自動で選択し、検査能力を低減させずにスジムラ検査を行う塗布膜の検査方法、検査装置を提供する。【解決手段】塗布膜の光学濃度に対応して照射する検査光の輝度を撮像カメラ１４の入射輝度の範囲に調整するＮＤフィルタ１７を設定する際に、予め、光学濃度を測定しておき、該光学濃度にもとずき複数種のＮＤフィルタから自動で選択し設定する。検査装置はスジムラ検査機３０と膜厚監査計２０で構成され、膜厚監査計は予め測定した光学濃度をスジムラ検査機に伝送し、スジムラ検査機は、検査光の輝度を調整するＮＤフィルタを設定する際、伝送された光学濃度にもとずき複数種のＮＤフィルタから自動で選択し設定。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタを構成するパターンを形成するために塗布した塗布膜のスジムラ検査を行う塗布膜の検査方法において、前記塗布膜の光学濃度に対応して該塗布膜へ照射する検査光の輝度を、撮像カメラに固有な入射輝度の範囲に調整するニュートラルデンシティフィルタを設定する際に、予め、前記塗布膜の光学濃度を測定しておき、該測定した光学濃度にもとずき対応したニュートラルデンシティフィルタを複数種のニュートラルデンシティフィルタから自動で選択し、設定することを特徴とする塗布膜の検査方法。
【請求項２】
前記カラーフィルタを構成するパターンが、ブラックマトリックスであることを特徴とする請求項１記載の塗布膜の検査方法。
【請求項３】
カラーフィルタを構成するパターンを形成するために塗布した塗布膜のスジムラ検査を行う塗布膜の検査装置において、
１）前記塗布膜の検査装置は、少なくともスジムラ検査機と膜厚監査計で構成され、
２）スジムラ検査に際し、ａ）膜厚監査計は、予め、測定した前記塗布膜の光学濃度を伝送路を介してスジムラ検査機に伝送しておき、
ｂ）スジムラ検査機は、前記塗布膜の光学濃度に対応して該塗布膜へ照射する検査光の輝度を、撮像カメラに固有な入射輝度の範囲に調整するニュートラルデンシティフィルタを設定する際に、膜厚監査計から伝送された該塗布膜の光学濃度にもとずき対応したニュートラルデンシティフィルタを複数種のニュートラルデンシティフィルタから自動で選択し、設定することを特徴とする塗布膜の検査装置。
【請求項４】
前記カラーフィルタを構成するパターンが、ブラックマトリックスであることを特徴とする請求項３記載の塗布膜の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタの製造工程中の外観検査に関するものであり、特にブラックマトリックス形成用の黒色フォトレジストを塗布した塗布膜のスジムラ検査において、検査能力を低減させずにスジムラ検査を行う検査方法、及び検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板上にブラックマトリックスを形成し、次に、ブラックマトリックスが形成されたガラス基板上のブラックマトリックスの開口部に位置合わせして着色画素を形成し、更に透明導電膜、フォトスペーサー、配向制御用突起などを順次に位置合わせして形成するといった方法が広く用いられている。
【０００３】
ブラックマトリックスは遮光性を有し、その開口部でカラーフィルタの着色画素の位置を定め、大きさを均一なものとしている。また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。このブラックマトリックスの形成は、例えば、黒色フォトレジストの塗布膜を設け、この塗布膜へのパターン露光、現像によって形成するといったフォトリソグラフィ法がとられている。
【０００４】
また、着色画素は、例えば、赤色、緑色、青色の色再現のフィルタ機能を有するものであり、このブラックマトリックスが形成されたガラス基板上に、例えば、顔料などの色素を分散させた着色フォトレジストの塗布膜を設け、この塗布膜へのパターン露光、現像によって着色画素を形成するといった方法がとられている。
【０００５】
また、透明導電膜の形成は、着色画素及びブラックマトリックスが形成されたガラス基板上に、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
【０００６】
また、フォトスペーサー、及び配向制御用突起などの形成は、上記ブラックマトリックス、或いは着色画素の形成と同様にフォトリソグラフィ法によって形成するといった方法がとられている。
【０００７】
このカラーフィルタの製造工程で発生する外観上の欠陥は、その大きさ（範囲）によって、広域欠陥と狭域（点）欠陥とに２分される。広域欠陥はムラで代表され、ムラはカラーフィルタ上の広い範囲に及ぶ塗布膜の濃度不良である。例えば、濃度の高い部分、或いは濃度の低い部分が直線状に発生しているスジムラが挙げられる。
【０００８】
また、狭域（点）欠陥は、１）ブラックマトリックスの欠け、着色画素の白抜け（ピンホール）、着色画素のハーフ白抜け、透明導電膜の抜け（ピンホール）などのパターン欠け、２）ブラックマトリックスの残り、着色画素の残り、混色などのパターン残り、３）異物付着（黒欠陥）、４）傷などに大別される。
【０００９】
これらの欠陥項目の検査は、各製造工程毎に行われることが多い。例えば、ブラックマトリックスの製造工程においては、ブラックマトリックスを形成する黒色フォトレジストが塗布膜を設けられた段階でスジムラ検査が行われる。またブラックマトリックスの開口部が形成された段階で、ブラックマトリックスの欠け、ブラックマトリックスの残り、異物付着などの項目の検査が行われる。
また着色画素の形成後には、着色画素の製造中に発生した着色画素の白抜け（ピンホール）、着色画素のハーフ白抜け、着色画素の残り、異物付着（黒欠陥）、色ムラなどの項目の検査が行われる。
【００１０】
図１は、スジムラ検査機の一例の概略を示す側面図である。図１に示すように、このスジムラ検査機（１０）は、検査ステージ（１２）、透過光源（１３）、撮像カメラ（１４）、レボルバー（１５）で構成され、またスジムラ検査機（１０）にはデータ処理部（１６）が備えられている。
例えば、透過光源（１３）及び撮像カメラ（１４）は、図１中、白太矢印で示すように、Ｘ軸方向に一体的に移動しながら検査ステージ（１２）に載置されたガラス基板（被検査体）（１）を検査する。
【００１１】
透過光源（１３）は、射出された検査光を黒色フォトレジストの塗布膜が設けられたガラス基板（被検査体）（１）の裏面に下方から垂直に照射する。該ガラス基板（１）を透過した透過光を撮像カメラ（１４）で受光させ、その撮像データをデータ処理部（１６）へと伝送する。データ処理部（１６）では伝送された撮像データを処理し欠陥（スジムラ）を判定する。レボルバー（１５）には、複数種のニュートラルデンシティフィルタ（ＮＤフィルタ：無彩色）（１７）が設けられており、レボルバー（円盤状フィルタ転換器）（１５）を、例えば、手動で回してＮＤフィルタを選択する。
【００１２】
ブラックマトリックスを形成するために、ガラス基板上に設けられる黒色フォトレジストの塗布膜の光学濃度はカラーフィルタの品種によって異なる。光学濃度の高い品種では、例えば、光学濃度６．０以上の塗布膜となる。この光学濃度６．０以上の塗布膜におけるスジムラが検査の対象となるために、透過光源（１３）には高い輝度の光源を用いることになる。
また、光学濃度の低い品種では、例えば、光学濃度４．３以下の塗布膜となる。すなわち、６．０以上〜４．３以下といった広い範囲の光学濃度を有する塗布膜におけるスジムラが検査の対象となる。
【００１３】
一方、撮像カメラには、入射した光学像を電気信号に忠実に変換することのできる入射輝度の範囲に固有の制約があるので、撮像する品種の光学濃度に対応して、ＮＤフィルタの濃度を選択して用い、高い輝度を有する透過光源（１３）の輝度を適切な輝度へと低く調整することになる。
【００１４】
例えば、表１に示すように、光学濃度６．０以上の塗布膜に対してはＮＤフィルタは用いない。光学濃度６．０〜４．３の塗布膜に対してはＮＤフィルタとして、Ｎ−２５を用い、また、光学濃度４．３以下の塗布膜に対してはＮＤフィルタとして、Ｎ−２５及びＮ−５０を用いている。
【表１】
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【００１５】
実際の作業においては、作業者は、例えば、目視で塗布膜の光学濃度を判断し、ＮＤフィルタの濃度の選択を行っているので、その選択に誤りがあると、例えば、輝度が低くなり過ぎると撮像カメラ（１４）への露光時間が長くなり、検査に費やす所要時間が延び、時間当たりの検査能力は低減したものとなる。
或いは、その選択に誤り、例えば、輝度が高くなり過ぎると撮像カメラ（１４）は正常に作動せず、ＮＤフィルタの再度の選択となり手間どる。つまりは、検査に費やす所要時間が延び、時間当たりの検査能力は低減したものとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００７−２５６２４５号公報
【特許文献２】特開平８−１４５９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ガラス基板上にブラックマトリックスを形成するために設けた、黒色フォトレジストの塗布膜のスジムラ検査において、作業者がカラーフィルタの品種に対応してＮＤフィルタを選択することなく、自動で適切なＮＤフィルタを選択し、検査能力を低減させずにスジムラ検査を行うことのできる塗布膜の検査方法を提供することを課題とするものである。
また、作業者がカラーフィルタの品種に対応してＮＤフィルタを選択することなく、自動で適切なＮＤフィルタを選択し、検査能力を低減させずにスジムラ検査を行うことのできる塗布膜の検査装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、カラーフィルタを構成するパターンを形成するために塗布した塗布膜のスジムラ検査を行う塗布膜の検査方法において、前記塗布膜の光学濃度に対応して該塗布膜へ照射する検査光の輝度を、撮像カメラに固有な入射輝度の範囲に調整するニュートラルデンシティフィルタを設定する際に、予め、前記塗布膜の光学濃度を測定しておき、該測定した光学濃度にもとずき対応したニュートラルデンシティフィルタを複数種のニュートラルデンシティフィルタから自動で選択し、設定することを特徴とする塗布膜の検査方法である。
【００１９】
また、本発明は、上記発明による塗布膜の検査方法において、前記カラーフィルタを構成するパターンが、ブラックマトリックスであることを特徴とする塗布膜の検査方法である。
【００２０】
また、本発明は、カラーフィルタを構成するパターンを形成するために塗布した塗布膜のスジムラ検査を行う塗布膜の検査装置において、
１）前記塗布膜の検査装置は、少なくともスジムラ検査機と膜厚監査計で構成され、
２）スジムラ検査に際し、ａ）膜厚監査計は、予め、測定した前記塗布膜の光学濃度を伝送路を介してスジムラ検査機に伝送しておき、
ｂ）スジムラ検査機は、前記塗布膜の光学濃度に対応して該塗布膜へ照射する検査光の輝度を、撮像カメラに固有な入射輝度の範囲に調整するニュートラルデンシティフィルタを設定する際に、膜厚監査計から伝送された該塗布膜の光学濃度にもとずき対応したニュートラルデンシティフィルタを複数種のニュートラルデンシティフィルタから自動で選択し、設定することを特徴とする塗布膜の検査装置である。
【００２１】
また、本発明は、上記発明による塗布膜の検査装置において、前記カラーフィルタを構成するパターンが、ブラックマトリックスであることを特徴とする塗布膜の検査装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、カラーフィルタを構成するパターンを形成するために塗布した塗布膜のスジムラ検査を行う塗布膜の検査方法において、前記塗布膜の光学濃度に対応して該塗布膜へ照射する検査光の輝度を、撮像カメラに固有な入射輝度の範囲に調整するニュートラルデンシティフィルタを設定する際に、予め、前記塗布膜の光学濃度を測定しておき、該測定した光学濃度にもとずき対応したニュートラルデンシティフィルタを複数種のニュートラ
ルデンシティフィルタから自動で選択し、設定する塗布膜の検査方法であるので、作業者がカラーフィルタの品種に対応してＮＤフィルタを選択することなく、自動で適切なＮＤフィルタを選択し、検査能力を低減させずにスジムラ検査を行うことのできる塗布膜の検査方法となる
【００２３】
また、本発明は、上記発明による塗布膜の検査方法において、前記カラーフィルタを構成するパターンが、ブラックマトリックスであるので、黒色フォトレジストの塗布膜のように、光学濃度６．０以上と高く、且つ光学濃度の範囲が広いブラックマトリックスの場合に好適に適用される検査方法となる。また、着色画素においては、極めて優れた彩度を得るために塗布膜の膜厚を著しく厚く形成する手法を採用する場合に好適に適用される検査方法となる。
【００２４】
また、本発明は、１）前記塗布膜の検査装置は、少なくともスジムラ検査機と膜厚監査計で構成され、２）スジムラ検査に際し、ａ）膜厚監査計は、予め、測定した前記塗布膜の光学濃度を伝送路を介してスジムラ検査機に伝送しておき、
ｂ）スジムラ検査機は、前記塗布膜の光学濃度に対応して該塗布膜へ照射する検査光の輝度を、撮像カメラに固有な入射輝度の範囲に調整するニュートラルデンシティフィルタを設定する際に、膜厚監査計から伝送された該塗布膜の光学濃度にもとずき対応したニュートラルデンシティフィルタを複数種のニュートラルデンシティフィルタから自動で選択し、設定する塗布膜の検査装置であるので、作業者がカラーフィルタの品種に対応してＮＤフィルタを選択することなく、自動で適切なＮＤフィルタを選択し、検査能力を低減させずにスジムラ検査を行うことのできる塗布膜の検査装置となる。
【００２５】
また、本発明は、上記発明による塗布膜の検査装置において、前記カラーフィルタを構成するパターンが、ブラックマトリックスであるので、黒色フォトレジストの塗布膜のように、光学濃度６．０以上と高く、且つ光学濃度の範囲が広いブラックマトリックスの場合に好適に適用される検査装置となる。また、着色画素においては、極めて優れた彩度を得るために塗布膜の膜厚を著しく厚く形成する手法を採用する場合に好適に適用される検査装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】スジムラ検査機の一例の概略を示す側面図である。
【図２】本発明による塗布膜の検査装置の一例の概略を示す平面図である。
【図３】本発明における膜厚監査計の一例の概略を示す側面図である。
【図４】本発明によるスジムラ検査機の一例の概略を示す側面図である。
【図５】本発明によるスジムラ検査機の一例の概略を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下に、本発明による塗布膜の検査方法及び塗布膜の検査装置を、その実施の形態に基づいて説明する。
【００２８】
図２は、本発明による塗布膜の検査装置の一例の概略を示す平面図である。図２に示すように、この塗布膜の検査装置は、スジムラ検査機（３０）と膜厚監査計（２０）で構成されれている。スジムラ検査機（３０）にはデータ処理部（３６）が備えられており、また膜厚監査計（２０）にはデータ処理部（２６）が備えられている。データ処理部（２６
）とデータ処理部（３６）との間には伝送路（Ｄ１）が設けられている。
【００２９】
膜厚監査計（２０）は、ガラス基板に塗布された塗布膜の透過率を測定し、その測定値を光学濃度に換算し、得られた光学濃度から塗布膜の膜厚を算出するものである。
図２中、符号（４０）は、ガラス基板に塗布膜を設ける塗布装置であり、点線矢印で示すように、塗布膜が設けられたガラス基板（図示せず）は、搬送ロボット（Ｒ１）によって先ず、膜厚監査計（２０）に搬入される。膜厚監査計（２０）にて塗布膜の膜厚が算出されたガラス基板は、次に、搬送ロボット（Ｒ１）によってスジムラ検査機（３０）に搬入されスジムラ検査が行われる。
【００３０】
図３は、本発明における膜厚監査計（２０）の一例の概略を示す側面図である。図３に示すように、この膜厚監査計（２０）は、検査ステージ（１２）、透過光源（２３）、撮像カメラ（２４）で構成され、またデータ処理部（２６）が備えられている。
透過光源（２３）及び撮像カメラ（２４）は、図３中、白太矢印で示すように、Ｘ軸方向に一体的に移動しながら検査ステージ（１２）に載置されたガラス基板（１）の塗布膜の膜厚が算出する。
【００３１】
スジムラ検査に際しては、膜厚監査計（２０）は、塗布装置（４０）から搬入されたガラス基板（１）の塗布膜の膜厚を算出するときに、測定した透過率から換算した塗布膜の光学濃度を、予め、データ処理部（２６）を経て伝送路（Ｄ１）を介して、スジムラ検査機（３０）に備えられてるデータ処理部（３６）に伝送しておく。
【００３２】
図４は、本発明によるスジムラ検査機（３０）の一例の概略を示す側面図である。また、図５は、その平面図である。図４及び図５に示すように、このスジムラ検査機（３０）は、検査ステージ（１２）、透過光源（１３）、撮像カメラ（１４）、レボルバー（３５）で構成され、またスジムラ検査機（３０）にはデータ処理部（３６）が備えられている。透過光源（１３）及び撮像カメラ（１４）は、図４中、白太矢印で示すように、Ｘ軸方向に一体的に移動しながら検査ステージ（１２）に載置されたガラス基板（被検査体）（１）を検査する。
【００３３】
透過光源（１３）は、射出された検査光を黒色フォトレジストの塗布膜が設けられたガラス基板（被検査体）（１）の裏面に下方から垂直に照射する。該ガラス基板（１）を透過した透過光を撮像カメラ（１４）で受光させ、その撮像データをデータ処理部（３６）へと伝送する。データ処理部（３６）では伝送された撮像データを処理し欠陥（スジムラ）を判定する。また、データ処理部（３６）はスジムラ検査機（３０）を制御する。レボルバー（３５）には、複数種のニュートラルデンシティフィルタ（ＮＤフィルタ：無彩色）（１７）が設けられており、レボルバー（３５）はデータ処理部（３６）からの指示により自動で回りＮＤフィルタを選択する。
【００３４】
また、図５に示す撮像カメラ（１４）は、撮像カメラ（１）（１４（１））〜撮像カメラ（６）（１４（６））の６個の撮像カメラで構成されており、これらはガラス基板（１）の搬送方向（Ｘ軸方向）と直角に、すなわち、ガラス基板（１）の幅方向に一列に順次に配列されている。
また、透過光源（１３）は、その長手方向をＹ軸と平行にして、撮像カメラ（１４）の列に対応した１基の透過光源が設けられている。
【００３５】
スジムラ検査に際しては、膜厚監査計（２０）は、予め、測定した塗布膜の光学濃度を伝送路（Ｄ１）を介してスジムラ検査機（３０）に伝送しておく。
スジムラ検査機（３０）は、塗布膜の光学濃度に対応して塗布膜へ照射する検査光の輝度を、撮像カメラ（１４）に固有な入射輝度の範囲に調整するニュートラルデンシティフィ
ルタ（ＮＤフィルタ）（１７）を設定する際に、既に、膜厚監査計（２０）から伝送された塗布膜の光学濃度にもとずき、複数種のＮＤフィルタ（１７）が収められているレボルバー（３５）を自動で回し対応したＮＤフィルタ（１７）を選択し、設定する。
【００３６】
これにより、従来の作業において、例えば、ＮＤフィルタの選択が適切であった場合の露光時間と、不適切であった場合の露光時間の差が、一ヵ所当たり４秒程度であった露光時間の差（バラツキ）はなくなる。
本発明では、ＮＤフィルタの濃度の選択に誤りはなく、例えば、輝度が低くなり過ぎることによる露光時間の延長、或いは、ＮＤフィルタの選択に手間どることは解消される。つまりは、検査に費やす所要時間が延び、時間当たりの検査能力が低減するといったことはなくなる。
【００３７】
また、ＮＤフィルタ（１７）の種類としては、前記Ｎ−２５、Ｎ−５０に対し、例えば、Ｎ−１３（濃度０．９相当）、Ｎ−１０（濃度１．０相当）、Ｎ−５（濃度１．３相当）を加え、これらを組合わせることによって、塗布膜の光学濃度を細分化し、より適切な対応を施すことが可能となる。
【００３８】
また、請求項２に係わる発明は、塗布膜の検査方法において、カラーフィルタを構成するパターンが、ブラックマトリックスであることを特徴としている。
ブラックマトリックスは、前記のように、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有しており、つまり、高い遮光性を持たせたものである。
【００３９】
従って、ガラス基板上に設けられる黒色フォトレジストの塗布膜の光学濃度は、高い品種では、例えば、光学濃度６．０以上の塗布膜となる。この光学濃度６．０以上の塗布膜におけるスジムラが検査の対象となるために、透過光源には高い輝度の光源を用いることになる。且つ、光学濃度の低い品種では、例えば、光学濃度４．３以下の塗布膜となる。すなわち、６．０以上〜４．３以下といった広い範囲の光学濃度を有する塗布膜におけるスジムラが検査の対象となる。
【００４０】
このように、光学濃度６．０以上と高く、且つ光学濃度の範囲が広いブラックマトリックスの場合に本発明は好適に適用される検査方法といえる。
【００４１】
また、着色画素においては、極めて優れた彩度を得るために、明度を度外視して、例えば、着色フォトレジストの塗布膜の膜厚を著しく厚く形成する手法を採用することがある。このような際には、ブラックマトリックスの場合と同様に本発明は好適に適用される検査方法といえる。
【符号の説明】
【００４２】
１・・・ガラス基板（被検査体）
１０・・・スジムラ検査機
１２・・・検査ステージ
１３、２３・・・透過光源
１４、２４・・・撮像カメラ
１４（１）〜１４（６）・・・本発明における撮像カメラ（１）〜（６）
１５・・・レボルバー
１６、２６・・・データ処理部
１７・・・ＮＤフィルタ
２０・・・膜厚監査計
３０・・・本発明におけるスジムラ検査機
３５・・・本発明におけるレボルバー
３６・・・本発明におけるデータ処理部
４０・・・塗布装置
Ｄ１・・・伝送路
Ｒ１・・・搬送ロボット
【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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