(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絵素の各々がブラックマトリクスで囲まれているカラーフィルタのムラを検査するカラーフィルタ検査方法において、
絵素とブラックマトリクスとの境界を含むカラーフィルタ端部に、
カラーフィルタ端部の平均斜度をα（αは０度以上９０度未満）としたときに、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０＋α）度未満の入射角度、または基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０−α）度未満の入射角度で光を照射する光照射ステップと、
上記入射角度と異なる反射角度であって、上記入射角度が０度以上（９０＋α）度未満のときは０度以上（９０−α）度未満の反射角度で、上記入射角度が０度以上（９０−α）度未満のときは０度以上（９０＋α）度未満の反射角度で上記カラーフィルタ端部によって反射された反射光を撮像して、少なくとも２つの撮像画像を取得する撮像ステップと、
上記撮像画像に基づいて、カラーフィルタ内の輝度差を算出する撮像画像情報分析ステップと、
上記輝度差からカラーフィルタのムラの有無を判断するムラ判定ステップとを含み、
上記光照射ステップは、
１つの絵素あたり２つ以上の異なるカラーフィルタ端部に、それぞれ異なる照射方向から光を照射するステップであって、上記照射方向の少なくとも一方が、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線を含む面に対して、他方と反対側にあることを特徴とするカラーフィルタ検査方法。
【請求項２】
上記撮像ステップが、１つの絵素あたり２つ以上の異なるカラーフィルタ端部からそれぞれ異なる撮像方向に反射された反射光を撮像するステップであって、上記撮像方向の少なくとも一方が、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線を含む面に対して、他方と反対側にあることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のカラーフィルタ検査方法。
【請求項３】
上記入射角度および上記反射角度の、上記傾き角度が０度より大きいことを特徴とする請求の範囲第１項または第２項のいずれか１項に記載のカラーフィルタ検査方法。
【請求項４】
上記入射角度および上記反射角度が、カラーフィルタ端部の変極点を通る接線の法線から互いに等しい角度であることを特徴とする請求の範囲第１項から第３項のいずれか１項に記載のカラーフィルタ検査方法。
【請求項５】
さらに、上記撮像ステップにおいて、反射光を撮像する方向の少なくとも２つがブラックマトリクスの向かい合う２辺に対して垂直であることを特徴とする請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載のカラーフィルタ検査方法。
【請求項６】
上記撮像方向が、ブラックマトリクスの４つの辺に対して垂直な４方向であることを特徴とする請求の範囲第５項に記載のカラーフィルタ検査方法。
【請求項７】
上記光照射ステップを行うための光照射手段と上記撮像ステップを行うための撮像手段を各二式用い、当該光照射手段と撮像手段とが、カラーフィルタ端部の変極点を通る接線の法線から互いに等しい角度に配置されることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項のいずれか１項に記載のカラーフィルタ検査方法。
【請求項８】
絵素の各々がブラックマトリクスで囲まれているカラーフィルタのムラを検査するカラーフィルタ検査装置であって、
絵素とブラックマトリクスとの境界を含むカラーフィルタ端部に、
上記カラーフィルタ端部の平均斜度をα（αは０度以上９０度未満）としたときに、基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０＋α）度未満の入射角度、または基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０−α）度未満の入射角度で光を照射する光照射手段と、
上記入射角度と異なる反射角度であって、上記入射角度が０度以上（９０＋α）度未満のときは０度以上（９０−α）度未満の反射角度で、上記入射角度が０度以上（９０−α）度未満のときは０度以上（９０＋α）度未満の反射角度で反射された反射光を撮像して、少なくとも２つの撮像画像を取得する撮像手段と、
上記撮像画像に基づいて、カラーフィルタ内の輝度差を算出する撮像画像情報分析手段と、
上記輝度差からカラーフィルタのムラの有無を判断するムラ判定手段と、を備え、
上記光照射手段は、１つの絵素あたり２つ以上の異なるカラーフィルタ端部に、それぞれ異なる照射方向から光を照射すると共に、上記照射方向の少なくとも一方が、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線を含む面に対して、他方と反対側にあることを特徴とすることを特徴とするカラーフィルタ検査装置。
【請求項９】
請求の範囲第１項から第７項のいずれか１項に記載のカラーフィルタ検査方法によって良品であると判断されたカラーフィルタのみを検査工程以降の工程に供することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項１０】
請求の範囲第１項から第７項のいずれか１項に記載のカラーフィルタ検査方法によって不良品であると判断されたカラーフィルタが発生した場合に、不良品が発生したという情報を、カラーフィルタの製造装置に伝達することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項１１】
絵素の各々がブラックマトリクスで囲まれているカラーフィルタのムラを検査するカラーフィルタ検査方法において、
絵素とブラックマトリクスとの境界を含むカラーフィルタ端部に、
カラーフィルタ端部の平均斜度をα（αは０度以上９０度未満）としたときに、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０＋α）度未満の入射角度、または基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０−α）度未満の入射角度で光を照射する光照射ステップと、
上記入射角度と異なる反射角度であって、上記入射角度が０度以上（９０＋α）度未満のときは０度以上（９０−α）度未満の反射角度で、上記入射角度が０度以上（９０−α）度未満のときは０度以上（９０＋α）度未満の反射角度で上記カラーフィルタ端部によって反射された反射光を撮像して、少なくとも２つの撮像画像を取得する撮像ステップと、
上記撮像画像に基づいて、カラーフィルタ内の輝度差を算出する撮像画像情報分析ステップと、
上記輝度差からカラーフィルタのムラの有無を判断するムラ判定ステップとを含み、
上記撮像ステップが、１つの絵素あたり２つ以上の異なるカラーフィルタ端部からそれぞれ異なる撮像方向に反射された反射光を撮像するステップであって、上記撮像方向の少なくとも一方が、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線を含む面に対して、他方と反対側にあることを特徴とするカラーフィルタ検査方法。
【請求項１２】
絵素の各々がブラックマトリクスで囲まれているカラーフィルタのムラを検査するカラーフィルタ検査方法において、
絵素とブラックマトリクスとの境界を含むカラーフィルタ端部に、
カラーフィルタ端部の平均斜度をα（αは０度以上９０度未満）としたときに、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０＋α）度未満の入射角度、または基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０−α）度未満の入射角度で光を照射する光照射ステップと、
上記入射角度と異なる反射角度であって、上記入射角度が０度以上（９０＋α）度未満のときは０度以上（９０−α）度未満の反射角度で、上記入射角度が０度以上（９０−α）度未満のときは０度以上（９０＋α）度未満の反射角度で上記カラーフィルタ端部によって反射された反射光を撮像して、少なくとも２つの撮像画像を取得する撮像ステップと、
上記撮像画像に基づいて、カラーフィルタ内の輝度差を算出する撮像画像情報分析ステップと、
上記輝度差からカラーフィルタのムラの有無を判断するムラ判定ステップとを含み、
上記入射角度および上記反射角度が、カラーフィルタ端部の変極点を通る接線の法線から互いに等しい角度であることを特徴とするカラーフィルタ検査方法。
【請求項１３】
絵素の各々がブラックマトリクスで囲まれているカラーフィルタのムラを検査するカラーフィルタ検査方法において、
絵素とブラックマトリクスとの境界を含むカラーフィルタ端部に、
カラーフィルタ端部の平均斜度をα（αは０度以上９０度未満）としたときに、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０＋α）度未満の入射角度、または基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０−α）度未満の入射角度で光を照射する光照射ステップと、
上記入射角度と異なる反射角度であって、上記入射角度が０度以上（９０＋α）度未満のときは０度以上（９０−α）度未満の反射角度で、上記入射角度が０度以上（９０−α）度未満のときは０度以上（９０＋α）度未満の反射角度で上記カラーフィルタ端部によって反射された反射光を撮像して、少なくとも２つの撮像画像を取得する撮像ステップと、
上記撮像画像に基づいて、カラーフィルタ内の輝度差を算出する撮像画像情報分析ステップと、
上記輝度差からカラーフィルタのムラの有無を判断するムラ判定ステップとを含み、
上記撮像ステップにおいて、反射光を撮像する方向が、ブラックマトリクスの４つの辺に対して垂直な４方向であることを特徴とするカラーフィルタ検査方法。
【請求項１４】
絵素の各々がブラックマトリクスで囲まれているカラーフィルタのムラを検査するカラーフィルタ検査方法において、
絵素とブラックマトリクスとの境界を含むカラーフィルタ端部に、
カラーフィルタ端部の平均斜度をα（αは０度以上９０度未満）としたときに、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０＋α）度未満の入射角度、または基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０−α）度未満の入射角度で光を照射する光照射ステップと、
上記入射角度と異なる反射角度であって、上記入射角度が０度以上（９０＋α）度未満のときは０度以上（９０−α）度未満の反射角度で、上記入射角度が０度以上（９０−α）度未満のときは０度以上（９０＋α）度未満の反射角度で上記カラーフィルタ端部によって反射された反射光を撮像して、少なくとも２つの撮像画像を取得する撮像ステップと、
上記撮像画像に基づいて、カラーフィルタ内の輝度差を算出する撮像画像情報分析ステップと、
上記輝度差からカラーフィルタのムラの有無を判断するムラ判定ステップとを含み、
上記光照射ステップを行うための光照射手段と上記撮像ステップを行うための撮像手段を各二式用い、当該光照射手段と撮像手段とが、カラーフィルタ端部の変極点を通る接線の法線から互いに等しい角度に配置されることを特徴とするカラーフィルタ検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーテレビ、パーソナルコンピュータ等に使用される液晶ディスプレイのカラーフィルタのムラを検査する方法、ムラの少ないカラーフィルタを製造する方法、カラーフィルタのムラを検査する装置に関し、特に、カラーフィルタをマクロ的に観察することにより、乾燥工程等のカラーフィルタの製造工程で生じるムラを早期に発見するカラーフィルタ検査方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置の大型化が進み、その需要が増加する傾向がある。しかしながら、さらなる普及のためにはコストダウンが必要であり、コストの比重の高いカラーフィルタのコストダウンに対する要求が高まっている。特にコストに直接影響する歩留まりの向上は重要であり、カラーフィルタの不良を精度よく検出する要求が高まっている。【０００３】
従来、カラーフィルタの製造方法には、染色法、顔料分散法、電着法、印刷法などがあるが、赤、青、緑の各色の着色に同一工程を複数回繰り返す必要があり、工程数が多いために歩留まりの低下など、液晶ディスプレイのコストを高くする要因となっている。【０００４】
そこで、透明基板上にインクジェットヘッドを使用してカラーフィルタ部材を吐出させカラーフィルタを形成するインクジェット法が提案されている。インクジェット法では、赤、青、緑を同一工程で形成することができるので、製造工程の簡略化など大幅なコストダウン効果を得ることができる。【０００５】
ところで、インクジェット法では、インクジェットヘッドを使用するためにカラーフィルタ部材は液状になっているため、透明基板上にカラーフィルタ部材を吐出後に乾燥を行う必要がある。カラーフィルタを乾燥させる工程では、カラーフィルタの周辺部分から乾燥が進行するため、カラーフィルタの表面形状が基板全体で同一な形状になりにくく、主にカラーフィルタとブラックマトリクスとの境界付近の形状に変化が生じ、これが微弱な輝度ムラとなる。【０００６】
そこで、乾燥工程後に、カラーフィルタの生成時点にて各種検査を行い、欠陥を抽出する検査方法として、例えばカラーフィルタ上の微少異物の欠陥検出に関して、カラーフィルタの往移動時と復移動時とで異なる方向からカラーフィルタに光を照射し、乱反射した光を撮像し、往移動時と復移動時の段差パターンを二値化データに変換し、論理積演算して認識することにより異物を検出する手法が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平７−２００６５号公報（公開日：平成７（１９９５）年１月２４日）
【発明の開示】
【０００７】
しかしながら、上記従来の特許文献１の方法は、乱反射光を撮像した画像を利用するものであるが、上記画像では画像内に濃淡が生じないため、輝度ムラの原因となるカラーフィルタとブラックマトリクスとの境界付近の形状の変化を検出することができないという問題があった。すなわち、乱反射光を撮像した画像には、例えば基板全体をマクロ的に撮像した場合は、カラーフィルタ部材の端部以外の部分の反射光（特に中央部分）も撮像系に入射されるが、カラーフィルタ中央部分の反射光は、端部に比べ強く、輝度差が少ないため、カラーフィルタ部材の端部の輝度差は相殺されてしまう。したがって、画像内に濃淡が生じない。
【０００８】
また、仮にミクロ的にカラーフィルタ部材を撮像した場合でも、カラーフィルタの端部と中央部分とを比較すると、中央部分の反射光が強いため、端部の反射光の輝度差を検出することができるレベルまで光量を上げても、あるいは撮像感度を上げても、中央部分の反射光の影響で撮像系が飽和してしまう。したがって、画像内に濃淡が生じない。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであって、その目的は、乾燥工程等のカラーフィルタの製造工程で生じるムラを早期に発見するカラーフィルタの検査方法、カラーフィルタ検査装置、当該方法を用いたカラーフィルタの製造方法を提供することにある。
【００１０】
本発明に係るカラーフィルタ検査方法は、上記課題を解決するために、絵素の各々がブラックマトリクスで囲まれているカラーフィルタのムラを検査するカラーフィルタ検査方法において、絵素とブラックマトリクスとの境界を含むカラーフィルタ端部に、カラーフィルタ端部の平均斜度をα（αは０度以上９０度未満）としたときに、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０＋α）度未満の入射角度、または基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０−α）度未満の入射角度で光を照射する光照射ステップと、上記入射角度と異なる反射角度であって、上記入射角度が０度以上（９０＋α）度未満のときは０度以上（９０−α）度未満の反射角度で、上記入射角度が０度以上（９０−α）度未満のときは０度以上（９０＋α）度未満の反射角度で上記カラーフィルタ端部によって反射された反射光を撮像して、少なくとも２つの撮像画像を取得する撮像ステップと、上記撮像画像に基づいて、カラーフィルタ内の輝度差を算出する撮像画像情報分析ステップと、上記輝度差からカラーフィルタのムラの有無を判断するムラ判定ステップと、を含むことを特徴としている。
【００１１】
上記方法によれば、乾燥工程等においてムラが生じやすい箇所である絵素とブラックマトリクスとの境界を含むカラーフィルタ端部に対し、適切な角度で光が照射され、正反射光ではない角度で反射された反射光を撮像する。そのため、特許文献１の乱反射光を利用する技術のように、カラーフィルタ端部以外の部分の反射光がほとんど撮像系に入射されることはなく、撮像画像内に輝度差が生じやすい。
【００１２】
したがって、カラーフィルタの乾燥工程等の製造工程で生じる微小な表面形状の変化から生じるムラを高精度に検出することができる。また、散乱光について少なくとも２つの撮像画像が取得され、これに基づいてカラーフィルタ内の輝度差からムラの有無が判定されるので、カラーフィルタのムラを広範囲にわたりマクロ的に検査することができる。
【００１３】
上記カラーフィルタ検査方法では、上記光照射ステップが、１つの絵素あたり２つ以上の異なるカラーフィルタ端部に、それぞれ異なる照射方向から光を照射するステップであって、上記照射方向の少なくとも一方が、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線を含む面に対して、他方と反対側にあるものであってもよい。
【００１４】
カラーフィルタ端部は、乾燥工程等によって表面に違う傾斜がつくことがあるため、それぞれ形状が異なるものとなりやすいが、上記方法によれば、１つの絵素あたり２つ以上の異なるカラーフィルタ端部に、それぞれ異なる照射方向から光を照射するので、カラーフィルタ端部ごとの形状の違いをより反映した撮像画像を得ることができる。したがって、ムラ検出の精度をより向上させることができる。
【００１５】
また、上記方法は、上記撮像ステップが、上記１つの絵素あたり２つ以上の異なるカラーフィルタ端部からそれぞれ異なる撮像方向に反射された反射光を撮像するステップであって、上記撮像方向の少なくとも一方が、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線を含む面に対して、他方と反対側にあってもよい。
【００１６】
上記方法によれば、カラーフィルタ端部に照射され、異なる方向に反射された光を効率よく捉えることができる。したがって、よりムラ検出の精度を上げることができる。
【００１７】
上記カラーフィルタ検査方法においては、上記入射角度および上記反射角度の、上記傾き角度が０度より大きいことが好ましい。上記方法によれば、入射角度および上記反射角度のカラーフィルタを成膜した基板の主面の法線方向とはならないため、正反射光が撮像系に入射せず、撮像画像内において輝度差を生じやすい。したがって、ムラ検出の精度を向上させることができる。
【００１８】
上記カラーフィルタ検査方法においては、上記入射角度および上記反射角度が、カラーフィルタ端部の変極点を通る接線の法線から互いに等しい角度であってもよい。光の照射角度が適切でないと、カラーフィルタの絵素中央部からの反射光が強くなりすぎ、カラーフィルタ端部からの反射光を効率よく検出できないが、上記方法によれば、カラーフィルタへの光の照射角度が適切なものとなり、カラーフィルタの絵素中央部からの反射光が撮像手段に入射されなくなるので、カラーフィルタ端部からの反射光を効率よく検出することができる。したがって、ムラ検出の精度を向上させることができる。
【００１９】
上記カラーフィルタ検査方法においては、さらに、上記撮像方向の少なくとも２つがブラックマトリクスの向かい合う２辺に対して垂直であることが好ましい。
【００２０】
ブラックマトリクスは４つの辺を持つところ、上記方法によれば、上記撮像方向の少なくとも２つがブラックマトリクスの向かい合う２辺に対して垂直な方向となるので、ブラックマトリクスの４辺のうち少なくとも２方向から反射光が撮像されることになる。そのため、輝度差の異なる少なくとも２つの撮像画像を取得することができる。したがって、高精度なムラの検査が可能となる。
【００２１】
上記カラーフィルタ検査方法においては、上記撮像方向が、カラーフィルタを成膜した基板を当該基板の主面の法線方向から観察した場合に、ブラックマトリクスの４つの辺に対して垂直な４方向であってもよい。
【００２２】
上記方法によれば、ブラックマトリクスの４辺のうち４方向から反射光が撮像されることになるため、カラーフィルタのムラの検査をブラックマトリクスの全方向からマクロ的に行うことができる。したがって、より高精度なムラの検査が可能となる。
【００２３】
上記カラーフィルタ検査方法においては、上記光照射ステップを行うための光照射手段と上記撮像ステップを行うための撮像手段を各二式用い、当該光照射手段と撮像手段とが、カラーフィルタ端部の変極点を通る接線の法線から互いに等しい角度に配置されることが好ましい。
【００２４】
上記方法によれば、各二式の光照射手段と撮像手段とが相対する位置に配置されるため、１回の基板走査により相対位置のカラーフィルタ端部への光照射と反射光の撮像を行うことができる。したがって、検査タクトの短縮が可能となる。
【００２５】
本発明に係るカラーフィルタ検査装置は、絵素の各々がブラックマトリクスで囲まれているカラーフィルタのムラを検査するカラーフィルタ検査装置であって、絵素とブラックマトリクスとの境界を含むカラーフィルタ端部に、上記カラーフィルタ端部の平均斜度をα（αは０度以上９０度未満）としたときに、基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０＋α）度未満の入射角度、または基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０−α）度未満の入射角度で光を照射する光照射手段と、上記入射角度と異なる反射角度であって、上記入射角度が０度以上（９０＋α）度未満のときは０度以上（９０−α）度未満の反射角度で、上記入射角度が０度以上（９０−α）度未満のときは０度以上（９０＋α）度未満の反射角度で反射された反射光を撮像して、少なくとも２つの撮像画像を取得する撮像手段と、上記撮像画像に基づいて、カラーフィルタ内の輝度差を算出する撮像画像情報分析手段と、上記輝度差からカラーフィルタのムラの有無を判断するムラ判定手段と、を備えることを特徴としている。
【００２６】
上記装置によれば、乾燥工程等においてムラが生じやすい箇所である絵素とブラックマトリクスとの境界を含むカラーフィルタ端部に対し、適切な角度で光が照射され、正反射光ではない角度で反射された反射光を撮像する。そのため、特許文献１の乱反射光を利用する技術のように、カラーフィルタ端部以外の部分の反射光が撮像系にほとんど入射されることはなく、画像内に輝度差が生じやすい撮像画像を得ることができる。
【００２７】
したがって、カラーフィルタの乾燥工程等の製造工程で生じる微小な表面形状の変化から生じるムラを高精度に検出することができる。また、散乱光について少なくとも２つの撮像画像が取得され、これに基づいてカラーフィルタ内の輝度差からムラの有無が判定されるので、カラーフィルタ端部のムラを広範囲にわたりマクロ的に検査することができる。
【００２８】
本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、本発明に係るカラーフィルタ検査方法によって良品であると判断されたカラーフィルタのみを検査工程以降の工程に供することを特徴としている。上記方法によれば、カラーフィルタ製造工程（乾燥工程等）の任意の段階で発生したムラが検出され、良品のみが検査工程以降の工程に供されるので、ムラを有するカラーフィルタが検査工程以降の工程を経てしまうことがない。したがって、製造コストを低減することができる。
【００２９】
また、本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、本発明に係るカラーフィルタ検査方法によって不良品であると判断されたカラーフィルタが発生した場合に、不良品が発生したという情報を、カラーフィルタの製造装置に伝達することを特徴としている。
【００３０】
上記方法によれば、カラーフィルタ製造工程（乾燥工程等）の任意の段階で発生したムラを検出し、その情報をカラーフィルタの製造装置へフィードバックするので、不良品が検査工程以降の工程に混入することを防ぐことができる。したがって、液晶ディスプレイの歩留まりを向上させることができ、製造コストを低減することができる。
【００３１】
本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明によって明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本実施の形態に係るカラーフィルタ検査装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す本実施の形態に係るカラーフィルタ検査装置１の光学系部分の一例を示した模式図である。
【図３】液状のカラーフィルタ部材を使用してできるカラーフィルタ１０の縦断面図である。
【図４】図３に示すカラーフィルタ端部２３の拡大図であり、（ａ）は上記基板１００の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０＋α）度未満の入射角度で光を照射した様子を示す模式図であり、（ｂ）は基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０−α）度未満の入射角度で光を照射した様子を示す模式図である。
【図５】照明（光照射手段）２の平行移動による最適な光の照射角度の決定について説明した模式図である。
【図６】照明（光照射手段）２を平行移動させることによりカラーフィルタ１０の中心部分（絵素中心部２２）の反射光がカメラに入射されないようにした場合のカラーフィルタ端部２３への光の入射と反射を表す図である。
【図７】１つの絵素あたり２つの異なるカラーフィルタ端部を撮像した画像はそれぞれ輝度が異なる画像となることを示す模式図である。
【図８】カラーフィルタ１０をミクロ的に見た図である。
【図９】センサ（撮像手段）３と照明（光照射手段）２を１台ずつでカラーフィルタ１０を４方向（ブラックマトリクスの４つの辺に対して垂直な４方向）から撮像する場合の説明図である。
【図１０】センサ（撮像手段）３と照明（光照射手段）２、照明駆動ステージ４を２台ずつ（各二式）搭載したときの配置図である。
【図１１】カラーフィルタ検査装置１におけるカラーフィルタ検査処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】輝度差分布を得て、欠陥を判定する具体的な方法について説明する説明図である。
【図１３】図１３の（ａ）は、カラーフィルタ検査装置１ａの光学系部分の縦断面を示す模式図である。図１３の（ｂ）は、カラーフィルタ検査装置１ａの斜視図である。
【図１４】図１４の（ａ）は、カラーフィルタ検査装置１ｂの光学系部分の縦断面を示す模式図である。図１４の（ｂ）は、カラーフィルタ検査装置１ｂの斜視図である。
【図１５】図１５の（ａ）は、カラーフィルタ検査装置１ｃの光学系部分の縦断面を示す模式図である。図１５の（ｂ）は、カラーフィルタ検査装置１ｃの斜視図である。
【図１６】カラーフィルタ１０の左右方向を撮像する様子を上記基板の主面の法線方向から観察した様子を示す模式図である。（ａ）は第Ａ行を撮像する様子を、（ｂ）は第Ｂ行を撮像する様子を示すものである。
【図１７】カラーフィルタ１０の手前方向−奥行方向を撮像する様子を上記基板の主面の法線方向から観察した様子を示す模式図である。（ａ）は第１列を撮像する様子を、（ｂ）は第２列を撮像する様子を示すものである。
【図１８】カラーフィルタ製造工程の一般的な例として、顔料分散法による製造工程を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１  カラーフィルタ検査装置
１ａ  カラーフィルタ検査装置
１ｂ  カラーフィルタ検査装置
１ｃ  カラーフィルタ検査装置
２  照明（光照射手段）
２ａ  第１照明
２ｂ  第２照明
３  センサ（撮像手段）
３ａ  第１センサ
３ｂ  第２センサ
６  制御装置
７  記憶部
９  画像処理部（撮像画像情報分析手段）
１０  カラーフィルタ
１３  欠陥判定部（ムラ判定手段）
２０  ブラックマトリクス
２１  絵素
２３  カラーフィルタ端部
２３ａ  カラーフィルタ端部
２３ｂ  カラーフィルタ端部
２３ｃ  カラーフィルタ端部
２３ｄ  カラーフィルタ端部
１００  基板
Ｓ３  光照射ステップ
Ｓ４  撮像ステップ
Ｓ６  撮像画像情報分析ステップ
Ｓ７  光照射ステップ
Ｓ８  撮像ステップ
Ｓ９  撮像画像情報分析ステップ
Ｓ１０  ムラ判定ステップ
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明に係るカラーフィルタ検査方法、カラーフィルタ検査装置、カラーフィルタ製造方法の実施の各形態について図１ないし図１７に基づいて説明すると以下の通りである。【００３５】
図１は、本実施の形態に係るカラーフィルタ検査装置１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、カラーフィルタ検査装置１は、照明（光照射手段）２、センサ（撮像手段）３、基板駆動ステージ４、照明駆動ステージ５、制御装置６、記憶部７及び表示モニタ８を備える。制御装置６は、画像処理部（撮像画像情報分析手段）９、基板駆動制御部１１、照明駆動制御部１２、および欠陥判定部（ムラ判定手段）１３を備える。カラーフィルタ１０は、基板駆動ステージ４に載置される。【００３６】
また、図２は、図１に示す本実施の形態に係るカラーフィルタ検査装置１の光学系部分の一例を示した模式図である。【００３７】
図３は、液状のカラーフィルタ部材を使用してできるカラーフィルタ１０の縦断面図である。図３において、カラーフィルタ１０はブラックマトリクス２０、絵素２１、基板１００から構成されている。基板１００は、ガラス、プラスチック等からなり、基板１００の上にカラーフィルタ部材（ブラックマトリクス２０、絵素２１）が成膜され、カラーフィルタ１０が構成される。【００３８】
本実施の各形態では、被検査物であるカラーフィルタ１０としては、各絵素（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が色毎にそれぞれ基板走査方向に並び、かつ、それら各色の絵素が上記基板走査方向に対し直交する方向に互いに隣り合い、順次並んで設けられ、さらに、それら各色の絵素がブラックマトリクスによって囲まれた、長方形板状のカラーフィルタが挙げられる。【００３９】
照明（光照射手段）２は、カラーフィルタ１０に光を照射するためのものである。照明（光照射手段）２としては特に限定されるものではない。例えば、ライン照明、全周拡散照明（例；直管蛍光灯）、ビーム照明等を用いることができる。【００４０】
ライン照明は、ある程度の範囲をもってカラーフィルタ１０を照明することができるので、カラーフィルタ端部２３を所定の角度で一度に照明できる範囲を広く取ることができ、検査時間の短縮に寄与することができる。そのため、カラーフィルタ１０の全体にわたってマクロ的なムラ検査を行う本発明においては特に好適に用いることができる。【００４１】
全周拡散照明は、周囲３６０度を照明することができるので、カラーフィルタ１０からの距離を調節可能な構成とすることにより、１台設置するだけで各カラーフィルタ端部２３を所定の角度で照明することができ、装置の小型化に寄与することができる。【００４２】
ビーム照明は、一度に照射できる範囲は狭いものであるが、所定の角度でカラーフィルタ１０に照射しつつ、カラーフィルタ１０あるいはビーム照明自体を走査することによってカラーフィルタ１０の全体に光を照射することができる。【００４３】
センサ（撮像手段）３は、照明（光照射手段）２からの照射光がカラーフィルタ１０表面で反射された反射光を取得するものである。センサ（撮像手段）３としては特に限定されるものではなく、例えばラインセンサやエリアセンサなどを用いることができるが、カラーフィルタ全体をマクロ的に観察するためには、照明（光照射手段）２に照らされたカラーフィルタ１０をライン状に撮像することが好ましい。したがって、ラインセンサを用いることが好ましい。【００４４】
図１、２に示すように、照明（光照射手段）２は第１照明２ａと第２照明２ｂとから構成されていてもよい。ただし、これに限定されるものではなく、カラーフィルタ検査装置１は、少なくとも１以上の照明を備えていればよい。同様に、センサ（撮像手段）３は第１センサ３ａと第２センサ３ｂとから構成されていてもよい。ただし、これに限定されるものではなく、カラーフィルタ検査装置１は、少なくとも１以上のセンサを備えていればよい。【００４５】
基板駆動ステージ４は、検査対象たるカラーフィルタ１０を支持するとともにこれを基板面に沿った方向（図２中に実線で示した矢印方向、以下、基板走査方向という）に移動する。また、基板駆動ステージ４はカラーフィルタ１０を９０度毎に回転することができる機構を搭載している。【００４６】
カラーフィルタ１０を９０度毎に回転する方法としては、例えはカラーフィルタ１０を搭載している基板駆動ステージ４が備える回転機構によって基板駆動ステージ４全体を回転する方法や、カラーフィルタ１０に対してステージ面からエアーを排出し、カラーフィルタ１０を浮上させ、基板中央部のみを吸着把持し、カラーフィルタ１０だけを回転させる方法などがある。【００４７】
照明駆動ステージ５は、照明（光照射手段）２を基板走査方向の適正な位置に移動させる。照明駆動ステージ５は、図１では、照明（光照射手段）２ａに対して第１照明駆動ステージ５ａ、照明（光照射手段）２ｂに対して第２照明駆動ステージ５ｂが備えられているが、これに限られるものではなく、例えば一つの照明駆動ステージが複数の照明（光照射手段）２を駆動するものであってもよい。【００４８】
記憶部７は、被検査体であるカラーフィルタ１０と同様の機種（絵素サイズやカラーフィルタ部材、量などが同じ構成で作られたもの）であってムラを有さない基準サンプルを使用して、各撮像画像の方向を得るために最適な照明駆動ステージ５の位置データを実験的に測定した照明駆動ステージ５の各位置データを機種情報として保存しておくためのものである。【００４９】
表示モニタ８は、欠陥判定部１３の判定結果（欠陥情報）を表示し、これを装置管理者(オペレータ)に認識せしめる。【００５０】
画像処理部９は、センサ３が撮像した画像情報を蓄積していき、カラーフィルタ１０表面の２次元的な撮像画像を作成し、解析を行う。【００５１】
基板駆動制御部１１は、記憶部７からのカラーフィルタ１０の機種情報に基づいて基板駆動ステージ４を介してカラーフィルタ１０を一定速度で走査させる。【００５２】
照明駆動制御部１２は、記憶部７からのカラーフィルタ１０の機種情報に対応した照明駆動ステージ５の位置データの情報に基づいて照明駆動ステージ５を介して照明（光照射手段）２を移動させる。【００５３】
欠陥判定部１３は、カラーフィルタ１０表面の撮像画像の解析データに基づいてカラーフィルタ１０のムラ状態を判定する。【００５４】
本発明に係るカラーフィルタ検査方法では、照明（光照射手段）２からの照射光は、上記絵素２１とブラックマトリクス２０との境界を含むカラーフィルタ端部２３に、カラーフィルタ端部２３の平均斜度をα（αは０度以上９０度未満）としたときに、上記基板１００の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０＋α）度未満の入射角度、または基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０−α）度未満の入射角度で照射される。【００５５】
本明細書において、「カラーフィルタ端部」とは、ブラックマトリクスの１辺の全長と、絵素とが構成する境界を含む領域をいう。通常、カラーフィルタの１つの絵素はブラックマトリクスの４つの辺に囲まれた四角形であるので、１辺に着目すると、各辺ごとに４つのカラーフィルタ端部があることになる。【００５６】
カラーフィルタ端部は、ブラックマトリクスの１辺の全長と、絵素とが構成する境界を含む領域であるので、ブラックマトリクスの１辺と相対する他の１辺の全長までは含まない。カラーフィルタ端部に該当する領域は、カラーフィルタの材質、ブラックマトリクスの材質、撥親水性処理方法等によって変化しうるが、例えば１辺が４００μｍの絵素では、ブラックマトリクスに接している位置から２０μｍ（５％程度）の領域にて形状が変化するため、当該領域がカラーフィルタ端部となる。【００５７】
また、カラーフィルタ端部は、上記境界のみからなるものであってもよい。カラーフィルタ端部は、乾燥工程等によって違う傾斜がつくことがあり、ムラが生じやすい部分であるため、カラーフィルタ端部に後述する角度で光を照射し、反射光を撮像することにより、ムラを精度よく検出することが可能となる。中でも、ブラックマトリクスと絵素との境界は特にムラが生じやすい部分であるので、当該境界に光を照射することによって、さらに精度よくムラを検出することができる。ただし、光を照射する部位は必ずしも上記境界のみでなくてもよく、上記境界が含まれる領域であればよい。【００５８】
基板１００の主面とは、カラーフィルタ１０が成膜されている面をいい、図３では、カラーフィルタ１０と基板１００との境界をなしている面である。基板１００の主面の法線からの傾き角度とは、基板１００の主面の法線を基準として、入射角度が法線から何度傾いているかをいう。基板１００の主面の法線からの傾き角度が０度の場合は、主面に垂直な方向からカラーフィルタ端部２３に光が入射する。【００５９】
カラーフィルタ端部の平均斜度とは、カラーフィルタ端部の基板からの傾斜角の平均をいう。【００６０】
カラーフィルタ端部は、図３に示すように、表面が基板とは水平にならず、傾斜がついていることが多く、乾燥工程等によって違う傾斜がつくことがあり、ムラが生じやすい。この傾斜角度は、カラーフィルタの部位によって異なるため、本明細書では、ブラックマトリクス、基板とカラーフィルタ端部との交点からカラーフィルタ端部に対して接線を引いた場合に、基板と当該接線とがなす角度の平均をカラーフィルタ端部の平均斜度とする。【００６１】
なお、カラーフィルタ端部の基板からの傾斜角は、絵素の大きさやカラーフィルタの部材・撥親水性処理の方法により、予想することができるが、統計的にデータベースなどを使用して、予め触針式表面形状計測器などで計測し、求めることができる。【００６２】
以下、ブラックマトリクス、基板とカラーフィルタ端部との交点からカラーフィルタ端部に対して引いた接線を、「カラーフィルタ端部の変極点を通る接線」という。【００６３】
図４は、図３に示すカラーフィルタ端部２３の拡大図である。図４の（ａ）は上記基板１００の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０＋α）度未満の入射角度で光を照射した様子を示す模式図であり、図４の（ｂ）は基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０−α）度未満の入射角度で光を照射した様子を示す模式図である。【００６４】
カラーフィルタ端部２３に照射された光は、上記入射角度が０度以上（９０＋α）度未満のときは０度以上（９０−α）度未満の反射角度で、上記入射角度が０度以上（９０−α）度未満のときは０度以上（９０＋α）度未満の反射角度で上記カラーフィルタ端部２３によって反射され、反射光はセンサ（撮像手段）３によって撮像される。【００６５】
なお、図４の（ａ）において、上記入射角度は０度以上（９０＋α）度未満であればよいが、基板１００の表側からの方が、照明（光照射手段）２からの光をカラーフィルタ端部２３に対して照射しやすいので、上記入射角度は０度以上９０度未満であることが好ましい。また、図４の（ｂ）において、上記反射角度は０度以上（９０＋α）度未満であればよいが、反射光の受光・撮像は基板１００の表側からの方が行いやすいので、上記反射角度は０度以上９０度未満であることが好ましい。【００６６】
すなわち、特に限定されるものではないが、カラーフィルタ端部２３への光の照射は、基板１００の表側から照射されるような入射角度で行われ、カラーフィルタ端部２３による光の反射は、基板１００の表側で受光・撮像される反射角度で行われることが好ましい。【００６７】
また、照明（光照射手段）２からの光の照射角度が適切でないと、絵素中央部２２からの反射光が強すぎて、カラーフィルタ端部２３からの反射光を効率よく検出できないという事態が生じる。カラーフィルタ１０にカラーフィルタ部材を吐出した後の乾燥工程では、絵素中央部２２の形状は変化しないが、カラーフィルタ端部２３の形状が微少に変化し、これがムラの原因となる。【００６８】
したがって、絵素中央部２２からの強い反射光がセンサ（撮像手段）３に入射すると、カラーフィルタ端部２３からの反射光が打ち消され、観察しにくくなるため、カラーフィルタ端部２３からの反射光を効率よく検出するためには、絵素中央部２２からの反射光がセンサ（撮像手段）３へ入射することをできるだけ少なくすることが好ましい。【００６９】
そこで、カラーフィルタ端部２３からの反射光を効率良く検出するために、照明（光照射手段）２を照明駆動ステージ５の基板走査方向に対して平行移動することにより、光の照射角度を調整する。【００７０】
図５は、照明（光照射手段）２の平行移動による最適な光の照射角度の決定について説明した模式図である。【００７１】
光の照射角度は、カラーフィルタ端部２３の平均斜度に依存するが、図５の正反射位置（センサ（撮像手段）３に照明（光照射手段）２の照射中心が入射する位置）では、ミクロ的に見た場合、照明（光照射手段）２の照射がカラーフィルタ１０表面の全体を反射することが可能になる。この場合は、カラーフィルタ１０の中心部分（絵素中心部２２）の反射光がセンサ（撮像手段）３に入射するが、上述のようにカラーフィルタ１０の中心部分（絵素中心部２２）の反射光は強いため、カラーフィルタ端部２３の反射光は観察し難くなる。【００７２】
そこで、照明（光照射手段）２を図５に示すように正反射位置から平行移動させることにより、カラーフィルタ１０の中心部分（絵素中心部２２）の反射光がセンサ（撮像手段）３に入射されないようにすると、センサ（撮像手段）３がカラーフィルタ端部２３の反射光を検出しやすくなる。その結果、ムラ検出の精度を向上させることができる。【００７３】
図６は、照明（光照射手段）２を平行移動させることによりカラーフィルタ１０の中心部分（絵素中心部２２）の反射光がカメラに入射されないようにした場合のカラーフィルタ端部２３への光の入射と反射を表す図である。この場合、図６に示すように、入射角度および反射角度がカラーフィルタ端部２３の変極点を通る接線の法線から互いに等しい角度となる。【００７４】
照明（光照射手段）２とセンサ（撮像手段）３の正反射位置から照明駆動ステージ５を基板走査方向へ平行移動する距離は、カラーフィルタの絵素の大きさ、ブラックマトリクスの幅、カラーフィルタ部材の量やブラックマトリクスとカラーフィルタ部材の親撥水効果などの条件が同じであればカラーフィルタ端部２３へ効率良く光を照射する位置を予測することは事前に実験することで可能である。【００７５】
カラーフィルタ端部２３へ効率良く光を照射することができる照明（光照射手段）２とセンサ（撮像手段）３の位置を予測する方法としては、例えば、事前に形成されたカラーフィルタの端部２３の角度を計測し、その角度±０．１度ずつ、数個の角度で光を入射して撮像し、各々の角度で良品・不良品の限界品を使用して、ムラの検出する定量化数値を確認し、検出感度が一番良いものを入射角度に設定することにより、入射角度を設定する方法が挙げられる。【００７６】
事前にカラーフィルタ端部２３へ効率良く光を照射できる位置を実験的に求めておき、記憶部７に蓄積しておくことにより、対象機種のカラーフィルタ１０を検査するときに、記憶部７から照明駆動ステージ５の位置データを読み込み、センサ（撮像手段）３で撮像する前に照明（光照射手段）２の位置を設定することができる。【００７７】
上記入射角度は、上述のように、カラーフィルタ端部２３の平均斜度をα（αは０度以上９０度未満）としたときに、基板１００の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０＋α）度未満、または基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０−α）度未満であればよく、上記反射角度は、上記入射角度と異なる角度であって、上記入射角度が０度以上（９０＋α）度未満のときは０度以上（９０−α）度未満の反射角度であればよく、上記入射角度が０度以上（９０−α）度未満のときは０度以上（９０＋α）度未満の反射角度であればよいが、絵素中央部２２からの反射光が強すぎて、カラーフィルタ端部２３からの反射光を効率よく検出できないという事態を避けるためには、上記傾き角度は０度ではないことが好ましい。【００７８】
換言すれば、上記入射角度および反射角度は、基板１００の主面の法線から傾斜していることが好ましい。上記入射角度および反射角度は、基板１００の主面の法線から傾斜している方が、正反射光がセンサ（撮像手段）３に入射しないため、カラーフィルタ端部２３と他の部分との輝度差が出やすくなる。【００７９】
また、撮像方向が基板１００の主面の法線方向である場合、すなわち反射角度としての上記傾き角度が０度である場合は、カラーフィルタ端部２３の平均斜度は２〜３度と元々小さいため、照明（光照射手段）２とセンサ（撮像手段）３の筐体が干渉する。係る観点からも上記反射角度は基板１００の主面の法線から傾斜していることが好ましい。【００８０】
上記入射角度および上記反射角度は、図６に示すように、カラーフィルタ端部の変極点を通る接線の法線から互いに等しい角度であることがさらに好ましい。この場合、カラーフィルタ１０の絵素中央部２２からの反射光がセンサ（撮像手段）３に入射されなくなるので、カラーフィルタ端部２３からの反射光を効率よく検出することができる。したがって、ムラ検出の精度を向上させることができる。【００８１】
上記反射角度は、上記入射角度とは異なる角度であることを要する。すなわち、上記入射角度と反射角度とは、基板１００の主面の法線からの傾き角度として異なるものである。入射角度と反射角度とが同じ角度である場合、すなわち正反射の場合はカラーフィルタ１０の中心部分（絵素中心部２２）の反射光がセンサ（撮像手段）３に入射し、カラーフィルタ端部２３の反射光は観察し難くなるからである。【００８２】
センサ（撮像手段）３は、カラーフィルタ端部２３からの反射光を撮像し、少なくとも２つの撮像画像を取得する。上記「少なくとも２つの撮像画像」は、特に限定されるものではないが、１つの絵素２１あたり２つ以上の異なるカラーフィルタ端部２３に光を照射し、反射光を撮像したものであることが好ましい。１つの絵素２１あたり１つのカラーフィルタ端部を照射し、反射光を撮像するよりも、１つの絵素２１あたり２つの異なるカラーフィルタ端部２３に光を照射し、反射光を撮像する方が、絵素２１のムラ検査の判定材料が多くなり、他の箇所で発生しているムラを見逃す可能性が減少するため、より精度の高い検査をする観点から好ましい。係る観点からは、１つの絵素２１あたり３つの異なるカラーフィルタ端部２３に光を照射し、反射光を撮像することがより好ましく、１つの絵素２１あたり４つの異なるカラーフィルタ端部２３に光を照射し、反射光を撮像することが特に好ましい。【００８３】
図７は、１つの絵素あたり２つの異なるカラーフィルタ端部を撮像した画像はそれぞれ輝度が異なる画像となることを示す模式図である。図７に示すカラーフィルタ１０の１つの絵素２１の縦断面図において、主に乾燥工程によって、カラーフィルタ端部２３ａと２３ｂとは形状が異なるものとなるため、カラーフィルタ端部２３ａへ効率良く光を照射し、撮像した画像（１０ａ）と、カラーフィルタ端部２３ｂへ効率良く光を照射し、撮像した画像（１０ｂ）とは輝度が異なる画像となる。【００８４】
すなわち、１つの絵素あたり２つの異なるカラーフィルタ端部２３ａ、２３ｂに光を照射し、撮像した画像はそれぞれ輝度が異なる画像となるので、ムラ検査のための判定材料が１つの絵素あたり２つ得られることになる。したがって、１つの絵素あたり１つのカラーフィルタ端部に光を照射し、撮像した画像のみに基づいてカラーフィルタのムラを判断する場合よりもより精度の高い検査ができることになる。【００８５】
カラーフィルタ１０への光の照射は、１つの絵素あたり２つ以上の異なるカラーフィルタ端部にそれぞれ異なる照射方向から光を照射し、上記照射方向の少なくとも一方が、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線を含む面に対して、他方と反対側にあることが好ましい。【００８６】
図８は、カラーフィルタ１０をミクロ的に見た図である。図８には、ブラックマトリクス２０に囲まれた絵素２１ａ〜２１ｆが表されており、例えば絵素２１ａはブラックマトリクス２０とカラーフィルタ端部２３ａ〜２３ｄを形成している。また、図８はカラーフィルタ１０の各絵素２１ａ〜２１ｆのカラーフィルタ端部２３ａ〜２３ｄに異なる４つの照射方向２４ａ〜２４ｄから光を照射し、上記照射方向の少なくとも一方が、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線を含む面に対して、他方と反対側にある態様を表している。例えば、照射方向２４ａは上記基板の主面の法線を含む面に対して、照射方向２４ｂと反対側にあり、照射方向２４ｃは上記基板の主面の法線を含む面に対して、照射方向２４ｄと反対側にある。【００８７】
なお、図８においては、便宜上カラーフィルタ端部２３ａ〜２３ｄを、ブラックマトリクス２０との境界付近の斜線で表しているが、必ずしもこれに限られるものではない。【００８８】
カラーフィルタ端部２３ａ〜２３ｄの形状は、主として乾燥工程の影響を受けるため、必ずしも同じにはならない。このカラーフィルタ端部２３ａ〜２３ｄの形状が液晶パネルを製造したときに輝度ムラとなり、不良品の原因になることがあるため、カラーフィルタ１０の生成時点でムラを検出する必要がある。【００８９】
カラーフィルタ端部２３ａを検査するには、図８に示す照射方向２４ａから光を照射する方がカラーフィルタ端部２３ａに効率良く光を照射することができる。カラーフィルタ端部２３ａを検査するために、照射方向２４ｂの方向から光を照射してもよいが、２４ａの方向は照明（光照射手段）２をセンサ（撮像手段）３側から遠ざける方向へ移動するものであるのに対し、２４ｂの方向は照明を撮像側へ近づける方向へ移動するものであり、移動量が制限されることから、２４ａの方向から光を照射する方が好ましい。【００９０】
同様にカラーフィルタ端部２３ｂを検査するには照射方向２４ｂから、カラーフィルタ端部２３ｃを検査するには照射方向２４ｃの方向から、カラーフィルタ端部２３ｄを検査するには照射方向２４ｄの方向から光を照射するのが好ましい。すなわち、上記照射方向の少なくとも一方が、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線を含む面に対して、他方と反対側にあることが好ましい。カラーフィルタ端部２３ａ〜２３ｄに照射され、反射された光は、センサ（撮像手段）３によって撮像される。すなわち、図８に示す例の場合は、４つの撮像画像が取得されることになる。なお、光の照射角度については既に説明したとおりである。【００９１】
本発明では、少なくとも２つの撮像画像が取得されればよいので、撮像の対象となるカラーフィルタ端部は各絵素あたり１つでもよいが、撮像の対象となるカラーフィルタ端部が各絵素あたり１つの場合はカラーフィルタ端部の形によってはムラが生じにくく、他の箇所で発生しているムラを見逃す可能性があるため、各絵素あたり１つよりも２つである方が好ましく、２つよりも３つである方がさらに好ましく、３つよりも４つである方がより一層好ましい。撮像の対象としての、異なるカラーフィルタ端部の数が多いほど、判定材料が増えるため、ムラをより精度よく検出することができるからである。【００９２】
センサ（撮像手段）３によって反射光を撮像する方向については、特に限定されるものではないが、撮像方向の少なくとも一方が、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線を含む面に対して、他方と反対側にあることが好ましい。撮像方向のすべてが上記基板の主面の法線を含む面に対して同じ側にある場合、すなわち、撮像方向のすべてが上記基板の主面の法線方向と平行な場合は、正反射光が撮像系に入射するため、カラーフィルタ端部間の輝度差が出にくい場合がある。【００９３】
カラーフィルタ端部間の輝度差（すなわちムラ）を精度よく検出する観点から、撮像方向の少なくとも一方が、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線を含む面に対して、他方と反対側にあることが好ましい。さらに、カラーフィルタ端部間の輝度差をより精度よく検出するためは、上記撮像方向の少なくとも２つがブラックマトリクスの向かい合う２辺に対して垂直であることが好ましく、上記撮像方向が、ブラックマトリクスの４つの辺に対して垂直な４方向（以下単に「４方向」とも称する）であることがより好ましい。【００９４】
カラーフィルタ端部２３のムラは、ミクロ的に見ただけでは微小な変化ゆえに検出困難であることから、輝度差のある撮像画像のそれぞれからカラーフィルタ１０全体の輝度差を算出して、カラーフィルタ１０の表面形状に異常がないか（ムラがないか）をカラーフィルタ１０全体に渡ってマクロ的に判断する。【００９５】
図８は、既に説明したように、カラーフィルタ端部２３ａ〜２３ｄにそれぞれ照射方向２４ａ〜２４ｄから光を照射する場合を示すものであるが、この場合、カラーフィルタ端部２３ａ〜２３ｄの輝度差を精度よく検出するためには、２４ａ方向から照射された光を２４ｂ方向から、２４ｂ方向から照射された光を２４ａ方向から、２４ｃ方向から照射された光を２４ｄ方向から、２４ｄ方向から照射された光を２４ｃ方向から撮像することが最も好ましい。この場合、図８に示すように、上記撮像方向が、ブラックマトリクス２０の４つの辺に対して垂直な４方向となる。【００９６】
照明（光照射手段）２、センサ（撮像手段）３は、各撮像方向ごとに設置されるようにしてもよいが、必ずしもこれに限られるものではなく、１台ずつであってもよい。【００９７】
図９はセンサ（撮像手段）３と照明（光照射手段）２を１台ずつでカラーフィルタ１０を４方向（ブラックマトリクスの４つの辺に対して垂直な４方向）から撮像する場合の説明図である。【００９８】
まず、カラーフィルタ端部２３に光を照射し撮像するために照明（光照射手段）２の位置を決定する。次にカラーフィルタ１０を基板走査方向４０に走査し、センサ（撮像手段）３にて撮像する。続いて、カラーフィルタ１０を９０度回転４１し、照明（光照射手段）２の位置を調整する。次に、カラーフィルタ１０を基板走査方向４０に走査し、反射光をセンサ（撮像手段）３にて撮像する。同様にカラーフィルタ１０を９０度回転４１し、４方向すべての撮像画像を得る。このように、照明（光照射手段）２、センサ（撮像手段）３が１台ずつであっても４方向すべての撮像画像を得ることができる。【００９９】
なお、図９ではカラーフィルタ１０を回転させる構成について説明したが、カラーフィルタ１０は回転させずに走査するだけにしておき、１方向の走査が終了するごとにセンサ（撮像手段）３と照明（光照射手段）２とを９０度ずつ回転させる構成としてもよい。【０１００】
図１０は、センサ（撮像手段）３と照明（光照射手段）２、照明駆動ステージ４を２台ずつ（各二式）搭載したときの配置図である。カラーフィルタ１０を基板１００の主面の法線方向から観察した場合に、ブラックマトリクス２０の４つの辺に対して垂直な４方向から撮像した画像を得るために、カラーフィルタ１０や、センサ（撮像手段）３と照明（光照射手段）２を、９０度ずつ４回回転させると検査時間がかかる。【０１０１】
そこで、１回の基板走査で、２方向からの撮像画像を取得するために、センサ３ａと３ｂ、照明２ａと２ｂをそれぞれカラーフィルタ１０の向かい合う２辺（ブラックマトリクスの向かい合う２辺）に垂直となる位置に設置する。係る構成とすることで、１回の基板走査にて２方向の撮像画像が得られるため、カラーフィルタ１０を９０度回転させ、再度走査させるだけで、４方向（ブラックマトリクスの４つの辺に対して垂直な４方向）から撮像した画像が得られる。そのため、計測時間の短縮が可能になるとともに、初期の設備投資が軽減できるため、有効である。【０１０２】
センサ（撮像手段）３と照明（光照射手段）２を各二式搭載する場合、センサ３ａと３ｂ、照明２ａと２ｂとは、上述のように、カラーフィルタ１０の向かい合う２辺（ブラックマトリクスの向かい合う２辺）に垂直となる位置に設置すれば良いが、カラーフィルタ端部の変極点を通る接線の法線から互いに等しい角度に配置されることがさらに好ましい。上記入射角度および上記反射角度が、カラーフィルタ端部２３の変極点を通る接線の法線から互いに等しい角度であれば、カラーフィルタ１０の絵素中央部２２からの反射光がセンサ（撮像手段）３に入射されなくなるので、カラーフィルタ端部２３からの反射光を効率よく検出することができる。そのため、上記入射角度および反射角度に対応する位置である、カラーフィルタ端部の変極点を通る接線の法線から互いに等しい角度にセンサ（撮像手段）３と照明（光照射手段）２とを配置することにより、ムラ検査の精度を向上させることができる。【０１０３】
照明（光照射手段）２を２台以上用いる場合は、交互点灯ではなく、全ての照明（光照射手段）２を同時点灯することが好ましい。同時点灯することにより、異なるカラーフィルタ端部２３を異なる角度から同時に照明できるため、検査効率が向上する。【０１０４】
また、センサ（撮像手段）３を２台以上用いる場合は、本発明では撮像する位置が基板の走査方向に対して異なるので、各センサ（撮像手段）３で交互に撮像するのではなく、各センサ（撮像手段）３で同時に撮像する。【０１０５】
以下に、上記構成のカラーフィルタ検査装置１におけるカラーフィルタ検査処理の流れについて、図１１に示すフローチャートを参照しながら説明する。以下では、センサ（撮像手段）３と照明（光照射手段）２、照明駆動ステージ４を２台ずつ（各二式）搭載したときのカラーフィルタ検査処理の流れを説明する。【０１０６】
なお、検査処理を実行する前に、予め、被検査体であるカラーフィルタ１０と同様の機種（絵素サイズやカラーフィルタ部材、量などが同じ構成で作られたもの）であってムラを有さない基準サンプルを使用して、各撮像画像の方向の最適な照明駆動ステージ５の位置データを測定しておき、測定した照明駆動ステージ５の各位置データを機種情報として記憶部７に保存しておく。検査対象であるカラーフィルタ１０のムラは、当該基準サンプルをバックグラウンドとして測定する。【０１０７】
まず、基板搬送部（図示せず）が、カラーフィルタ１０をカラーフィルタ検査装置１内の基板駆動ステージ４に搬入する（Ｓ１）。この基板搬送部は搬入したカラーフィルタ１０の機種情報を制御装置６に送信する。制御装置６は、搬入されたカラーフィルタ１０の機種情報に対応した照明駆動ステージ５の位置データの情報を記憶部７から取り出す。【０１０８】
次に、記憶部７から取り出された位置データの情報をもとに照明駆動ステージ５を移動させる（Ｓ２）。一回の走査にて、カラーフィルタ１０の向かい合う２辺（ブラックマトリクスの向かい合う２辺）に垂直となる位置から撮像画像を取得するため、２方向の位置データに基づいて照明駆動ステージ５を各々移動させる。【０１０９】
次に、照明（光照射手段）２によりカラーフィルタ１０に光を照射し、基板駆動ステージ４上のカラーフィルタ１０の走査を開始する（Ｓ３：光照射ステップ）。続いて、基板駆動ステージ４にてカラーフィルタ１０がセンサ（撮像手段）３の撮像開始位置に来たときに、センサ（撮像手段）３にて撮像を開始する（Ｓ４：撮像ステップ）。各センサ（撮像手段）３の撮像開始位置は違うため、センサ（撮像手段）３に対応した撮像開始位置にて撮像を開始する。【０１１０】
カラーフィルタ１０の走査が終了した後、カラーフィルタ１０を９０度回転させる（Ｓ５）。同時にセンサ（撮像手段）３にて撮像した画像は画像処理部（撮像画像情報分析手段）９にて、２次元の画像を形成し、カラーフィルタ１０内の輝度差を算出し、カラーフィルタ１０の輝度差分布を測定する（Ｓ６：撮像画像情報分析ステップ）。また、９０度回転した方向に対応した照明駆動ステージ５の位置データを記憶部７から取り出し、位置データの情報をもとに照明駆動ステージ５を移動させる。これらの処理は並行して行うことができるため、検査時間の短縮が可能になる。【０１１１】
次にカラーフィルタ１０を９０度回転させた方向の画像を撮像するために、カラーフィルタ１０を走査する（Ｓ７：光照射ステップ）。【０１１２】
次に、基板駆動ステージ４にてカラーフィルタ１０がラインセンサ撮像開始位置に来たときに、センサ（撮像手段）３にて撮像を開始する（Ｓ８：撮像ステップ）。各センサ（撮像手段）３の撮像開始位置は違うため、各センサ（撮像手段）３に対応した撮像開始位置にて撮像を開始する。【０１１３】
カラーフィルタ１０の走査が終了し、各センサ（撮像手段）３による撮像が終了すると、画像処理部（撮像画像情報分析手段）９にて、２次元の画像が形成され、カラーフィルタ１０の輝度差分布を形成する（Ｓ９：撮像画像情報分析ステップ）。４方向のカラーフィルタ１０の輝度差分布が得られ、記憶部７より欠陥となる輝度差閾値を取り出し、欠陥を判定する（Ｓ１０：ムラ判定ステップ）。欠陥となる輝度差閾値は予め、検査値と液晶パネルの製造したときの不良の関係を調査し、データベースすることで最適な輝度差閾値を求めることができる。【０１１４】
次に、輝度差分布を得て、欠陥を判定する具体的な方法について、図１２を使用して説明する。図１２に示すように、カラーフィルタ１０は、１枚の基板１００上に複数のパネルを作るための絵素２１に分割することができる。輝度差は絵素２１毎に判断すれば良く、撮像画像は、各絵素２１の輝度差分布を算出するための輝度分布領域５１に分割する。【０１１５】
輝度分布領域５１は、Ｓ１で得られたカラーフィルタ１０の基板情報から絵素２１の数、大きさ、位置がわかるため、記憶部７に事前に設定している輝度分布領域５１の大きさなどの情報にしたがって、自動的に設定することができる。欠陥判定部（ムラ判定手段）１３は、各輝度分布領域５１の平均輝度値を算出することにより、絵素２１毎の輝度分布を得ることができる。【０１１６】
また、カラーフィルタ１０の４方向からの撮像画像より、各絵素２１の輝度分布が得られるため、欠陥判定部（ムラ判定手段）１３は各方向の最大輝度値と最小輝度値の差を算出し、モニタ８に表示する。各方向の輝度分布状況も装置管理者（オペレータ）にわかるようにモニタ８に表示する。【０１１７】
さらに、欠陥判定部（ムラ判定手段）１３は記憶部７から予め決定していた欠陥と判定する輝度差分布の閾値を取り出し、４方向の輝度分布の差が閾値より大きいか判断することにより、自動で良品・不良品を判断することができる。欠陥判定部（ムラ判定手段）１３は、各絵素２１の欠陥判定を行ったあと、カラーフィルタ１０全体の欠陥判定を行う。絵素単位での良品比率などを事前に設定し、カラーフィルタ１０としての良品・不良品を判断することもできる。【０１１８】
次に基板を搬出するために、基板の方向を搬入時に合わせるため、カラーフィルタ１０をＳ５とは逆方向に９０度回転させる（Ｓ１１）。このとき、Ｓ８の欠陥判定にかかる処理を平行して行うことが可能であり、検査時間を短縮することが可能である。【０１１９】
最後に、カラーフィルタ１０をカラーフィルタ検査装置１から搬出する（Ｓ１２）。すなわち、基板駆動制御部１１の制御に従って基板駆動ステージ４がカラーフィルタ１０を搬出可能状態にし、基板搬送部がカラーフィルタ１０を外部に搬送する。【０１２０】
以上のように、カラーフィルタ検査装置１によれば、一連のカラーフィルタ１０の検査を自動で行い、カラーフィルタ１０の良品・不良品（欠陥の有無）を基板の４方向からの撮像画像から容易に判定することができる。これにより、不良品が発生（特に多発）したときは、カラーフィルタ形成時の乾燥工程における装置の異常を即座に乾燥工程を行う製造装置に伝達し、オペレータに通知することが可能となる。また、工場の情報系へ基板の欠陥検査情報を送信することで、後半工程へ良品のみを流し、液晶パネルに製造された時点での歩留まりを向上できる。また、カラーフィルタ生成時に不良品が多発すれば、乾燥工程の装置に即時にフィードバックをかけることも可能になる。【０１２１】
本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、本発明に係るカラーフィルタ検査方法によって良品であると判断されたカラーフィルタのみを検査工程以降の工程に供するものであるので、カラーフィルタの歩留まりを向上させることができる。【０１２２】
図１８は、カラーフィルタ製造工程の一般的な例として、顔料分散法による製造工程を示したフローチャートである。もちろん、上記製造工程は、顔料分散法以外の方法、例えば染色法、印刷法、電着法等によるものであっても構わない。また、本発明に係るカラーフィルタの製造方法を適用可能なカラーフィルタ製造工程は図１８に示した各工程に限られるものではなく、本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、カラーフィルタ製造工程における任意の工程に対して適用が可能である。以下に、本発明に係るカラーフィルタの製造方法をカラーフィルタの製造工程に適用する場合について、図１８を参照しながら説明する。【０１２３】
図１８に示したカラーフィルタ製造工程は、基板搬入工程Ｓ２０１、ブラックマトリクス（BM）形成工程Ｓ２０２，着色パターン形成工程Ｓ２０３、保護膜形成工程Ｓ２０４、透明電極膜形成工程Ｓ２０５、検査工程Ｓ２０６、カラーフィルタ搬出工程S２０７からなり、基板は、上記各工程を経て完成品のカラーフィルタとなる。図１８では、検査工程Ｓ２０６は、一例として透明電極膜形成工程Ｓ２０５終了後に行うように示されているが、必ずしもこれに限られるものではなく、カラーフィルタ製造工程中の任意の工程において行うことができる。【０１２４】
例えば、着色パターン形成工程Ｓ２０３においてレジスト塗布後に検査工程Ｓ２０６として本発明に係るカラーフィルタ検査方法を実施することにより、レジスト塗布までに発生したムラを検出することができる。例えば、基板において、塗布液が接する層の表面状態にムラがあれば、ムラが発生している部分と、ムラが発生していない部分とで、塗布層の接触角が異なってくるため、塗布層の形状に差が生じる。そのため、当該形状の差をムラとして検出することができる。このように、例えばレジスト塗布後に検査工程Ｓ２０６を行うことにより、塗布液が接する層の表面状態のムラを検出できるので、以降の工程には良品のみを供することができる。【０１２５】
また、例えば、ブラックマトリクス（BM）形成工程Ｓ２０２でも、レジスト塗布後に検査工程Ｓ２０６を行うことにより、レジスト塗布までに発生したムラを検出することができる。すなわち、レジスト塗布までにＢＭにムラが発生していれば、ムラに起因して、レジスト塗布後のＢＭの幅が基板の端部と中央部とで異なるものとなりうるので、レジスト塗布後に検査工程Ｓ２０６を行うことにより、ＢＭに発生したムラを検出できる。その結果、以降の工程には良品のみを供することができる。【０１２６】
また、例えばレジストの温度は均一なレジスト塗布を実現する観点から一定温度に保持されていることが好ましいが、レジスト塗布中に何らかの原因で一定温度に保持できなかった場合は、塗布量が変化し、ムラが生じてしまう。このような場合でも、レジスト塗布後に検査工程Ｓ２０６を行うことにより、このようなレジストの温度変化に伴うムラを検出することができる。その結果、以降の工程には良品のみを供することができる。【０１２７】
以上例示したように、本発明に係るカラーフィルタ製造方法では、検査工程Ｓ２０６において、本発明に係るカラーフィルタ検査方法を実施し、良品であると判断されたカラーフィルタのみを検査工程以降の工程に供するので、ムラを有するカラーフィルタが検査工程以降の工程を経てしまうことがない。したがって、カラーフィルタの歩留まりを向上させることができ、製造コストを低減することができる。なお、上記「良品であると判断されたカラーフィルタ」とは、完成品のカラーフィルタのみならず、中間品も含む意味である。【０１２８】
また、本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、本発明に係るカラーフィルタ検査方法によって不良品であると判断されたカラーフィルタが発生した場合に、不良品が発生したという情報を、カラーフィルタの製造装置に伝達するものであるので、カラーフィルタ生成時に不良品が多発すれば、カラーフィルタの製造装置に即時にフィードバックをかけることができ、不良品の発生率を低減させることができる。【０１２９】
他の実施形態において、本発明に係るカラーフィルタ検査装置１ａは、図１３の（ａ）に示すように、全周拡散光を照射可能な照明（光照射手段）２を用い、当該照明（光照射手段）２に伸縮可能な照明駆動部１０１を装着して、照明駆動部１０１の長さを調節することでカラーフィルタ１０から照明（光照射手段）２までの距離を変更可能な構成とすることもできる。【０１３０】
図１３の（ａ）は、カラーフィルタ検査装置１ａの光学系部分の縦断面を示す模式図である。カラーフィルタ検査装置１ａの光学系部分は、照明駆動部１０１、照明（光照射手段）２、ユニット回転軸１０２、ユニット筐体１０３、センサ（撮像手段）３ａ，３ｂから構成されている。【０１３１】
図１３の（ａ）において、照明駆動部１０１は、上下方向に伸縮することにより、カラーフィルタ１０から照明（光照射手段）２までの距離を変更するためのものである。照明駆動部１０１には、その下端に全周拡散光を照明可能な照明（光照射手段）２が装着されているため、カラーフィルタ１０を動かさなくても、照明駆動部１０１を伸縮させることにより、カラーフィルタ１０の全てのカラーフィルタ端部２３に光を所定の角度で照射することができる。【０１３２】
この場合、撮像方向は、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線からの傾き角度が０度の方向である。すなわち、光の反射角度は上記基板の主面の法線方向である。図１３の（ａ）においては、センサ（撮像手段）３は、左右方向に３ａ、３ｂの２つを設けており、同時に照明された左右方向の異なる位置のカラーフィルタ端部２３を同時に撮像することができる。【０１３３】
図１３の（ａ）の場合は、センサ（撮像手段）３は、３ａ、３ｂの２つであるから、例えば左右方向のブラックマトリクス２０と絵素２１とによって構成されるカラーフィルタ端部２３を撮像後、左右方向のブラックマトリクス２０と直交する手前方向−奥行方向のブラックマトリクス２０と絵素２１とによって構成されるカラーフィルタ端部２３を撮像するためにはユニット回転軸１０２を９０度回転させる必要があるが、カラーフィルタ１０は回転させる必要がない。【０１３４】
センサ（撮像手段）３を、左右方向および手前方向−奥行方向（直交する４方向）に設ければ、センサ（撮像手段）３が４つとなるためカラーフィルタ検査装置１が大型化するが、ユニット回転軸１０２を回転させることなく４方向からの撮像を迅速に行うことができるため、検査時間を短縮することができる。【０１３５】
図１３の（ｂ）は、カラーフィルタ検査装置１ａの斜視図であり、図中、破線部は照明光の正反射の部分が照射される位置を、斜線部は左右方向の撮像位置をそれぞれ示しており、筐体１０３が占める領域が、カラーフィルタ１０の１つの絵素２１の領域に相当する。【０１３６】
カラーフィルタ検査装置１ａは、上述のように検査装置全体が回転可能であるため、照明（光照射手段）２を１つ、センサ（撮像手段）を３ａ，３ｂの１対設ければ、例えば１度の撮像で左右方向のブラックマトリクス２０と絵素２１とによって構成されるカラーフィルタ端部２３を、図１３の（ｂ）に示した撮像位置から撮像できる。そして、ユニット回転軸１０２を９０度回転させれば、左右方向のブラックマトリクス２０と直交する手前方向−奥行方向のブラックマトリクス２０と絵素２１とによって構成されるカラーフィルタ端部２３を撮像することができる。【０１３７】
他の実施形態において、本発明に係るカラーフィルタ検査装置１ｂは、図１４の（ａ）に示すように、照明（光照射手段）２として、カラーフィルタ１０の一部範囲またはビーム状に光を照射する照明（光照射手段）２を用いることもできる。なお、上記「一部範囲」とは、カラーフィルタ１０の全面ではなく、ライン状照明を照射できる範囲をいう。【０１３８】
図１４の（ａ）は、カラーフィルタ検査装置１ｂの光学系部分の縦断面を示す模式図である。【０１３９】
この場合、光の照射方向は、上記基板の主面の法線からの傾き角度が０度の方向、すなわち上記基板の主面の法線方向であり、１つの撮像位置に上記基板の主面の法線方向から照射された光であって、異なる方向へ反射された光を異なる２つのセンサ（撮像手段）３で撮像する。【０１４０】
図１４の（ａ）に示すように、カラーフィルタ検査装置１ｂは、照明（光照射手段）２、センサ（撮像手段）３ａ，３ｂ、ユニット筐体１０３、撮像駆動手段（ガイドレール）１０４ａ，１０４ｂ、撮像駆動手段（角度調整用）１０５ａ，１０５ｂから構成されている。【０１４１】
ユニット筐体１０３は照明（光照射手段）２と撮像駆動手段（ガイドレール）１０４ａ，１０４ｂとを固定する。撮像駆動手段（ガイドレール）１０４ａ，１０４ｂは、撮像駆動手段（角度調整用）１０５ａ，１０５ｂを介してセンサ（撮像手段）３ａ，３ｂを左右方向に移動させる。【０１４２】
また、撮像駆動手段（ガイドレール）１０４ａ，１０４ｂは上下方向にも移動可能に構成されている。撮像駆動手段（角度調整用）１０５ａ，１０５ｂは、センサ（撮像手段）３ａ，３ｂを撮像駆動手段（ガイドレール）１０４ａ，１０４ｂに固定するとともに、撮像駆動手段（ガイドレール）１０４ａ，１０４ｂを支点としてセンサ（撮像手段）３ａ，３ｂの角度を調整可能とする。撮像駆動手段（ガイドレール）１０４ａ，１０４ｂの上下方向の移動と、撮像駆動手段（角度調整用）１０５ａ，１０５ｂの可動によって、撮像方向を光の反射角度に合わせた所望の角度に調整することができる。【０１４３】
図１４の（ｂ）は、カラーフィルタ検査装置１ｂの斜視図であり、図中、破線部は照明光の正反射の部分が照射される位置を、斜線部は左右方向の撮像位置をそれぞれ示している。【０１４４】
本実施形態のカラーフィルタ検査装置１ｂで１枚のカラーフィルタ１０を撮像する手順を図１６、図１７を用いて説明する。図１６は、カラーフィルタ１０の左右方向を撮像する様子を上記基板の主面の法線方向から観察した様子を示す模式図である。また、図１７はカラーフィルタ１０の手前方向−奥行方向を撮像する様子を上記基板の主面の法線方向から観察した様子を示す模式図である。【０１４５】
ここでは、一例として、カラーフィルタ１０を図１６に示すように第Ａ行〜第Ｅ行の５行に分割し、図１７に示すように第１列〜第４列に分割して考える。すなわち、カラーフィルタ１０全体をマクロ的に検査するために、基板上のカラーフィルタ１０が形成されている領域を分割して、分割した領域ごとに検査を行う場合について説明する。【０１４６】
まず、図１６（ａ）に示すように、第Ａ行に存在するカラーフィルタ端部２３に上記基板の主面の法線からの傾き角度が０度で光が入射するように、照明（光照射手段）２（図１６には図示せず）から光を照射し、反射光をセンサ（撮像手段）３ａ，３ｂによって撮像しながら、カラーフィルタ検査装置１を左から右に移動させる。第Ａ行を撮像後、カラーフィルタ１０を基板駆動ステージ４によって手前にシフトさせて停止させる。【０１４７】
次に、図１６（ｂ）に示すように、第Ｂ行に存在するカラーフィルタ端部２３に上記基板の主面の法線からの傾き角度が０度で光が入射するように、照明（光照射手段）２（図１６には図示せず）から光を照射し、反射光をセンサ（撮像手段）３ａ，３ｂによって撮像しながら、カラーフィルタ検査装置１ｂを右から左に移動させる。第Ｂ行を撮像後、カラーフィルタ１０を基板駆動ステージ４によって手前にシフトさせて停止させる。以降、同様にしてＡ行からＥ行まで順に照明、撮像を繰り返す。【０１４８】
このように、カラーフィルタ検査装置１ｂを左右に移動させながら、２つのセンサ（撮像手段）３ａ，３ｂによって反射光を撮像することにより、１つの絵素あたり２つ以上の異なるカラーフィルタ端部からそれぞれ異なる撮像方向に反射された反射光を撮像することができる。【０１４９】
なお、上記説明ではカラーフィルタ検査装置１ｂを左右に動かし、カラーフィルタ１０を固定して検査する場合について説明したが、これに限られるものではなく、カラーフィルタ検査装置１を固定し、カラーフィルタ１０を左右に動かす構成としてもよい。【０１５０】
当該撮像方向は、カラーフィルタ１０と水平な方向から観察すると、図１４の（ａ）に示すように基板の主面の法線方向から角度αＬとなるが、これを、カラーフィルタ１０を成膜した基板の主面の法線方向からカラーフィルタ１０を観察した場合は、ブラックマトリクス２０に対して垂直な方向となる。【０１５１】
さらにムラ検査の精度を向上させるために１つの絵素あたり４つの異なるカラーフィルタ端部からそれぞれ異なる撮像方向に反射された反射光を撮像するためには、カラーフィルタ検査装置１ｂは回転させずにカラーフィルタ１０を９０度回転させるか、逆にカラーフィルタ１０は回転させずにカラーフィルタ検査装置１ｂを９０度回転させ、カラーフィルタ１０を各列ごとに一方方向に走査する。例えば、図１７（ａ）に示すように、第１列を走査するときは手前方向へ、図１７（ｂ）に示すように、第２列を走査するときは奥方向にカラーフィルタ１０を走査する。【０１５２】
なお、カラーフィルタ検査装置１ｂやカラーフィルタ１０を回転させずに検査を行いたい場合は、カラーフィルタ検査装置１ｂは、左右方向のカラーフィルタ端部２３検査用として、照明（光照射手段）１つとセンサ（撮像手段）１対を備え、手前−奥方向のカラーフィルタ端部２３検査用として、照明（光照射手段）１つとセンサ（撮像手段）１対を備える構成とすることもできる。すなわち、照明（光照射手段）１つとセンサ（撮像手段）１対の組み合わせを２組備えていてもよい。【０１５３】
他の実施形態において、本発明に係るカラーフィルタ検査装置１ｃは、図１５の（ａ）に示すように、照明（光照射手段）２とセンサ（撮像手段）３をそれぞれ２台ずつ備え、それぞれ異なる照射方向からカラーフィルタ１０に光を照射し、異なる撮像方向から反射光を撮像する。図１５の（ａ）は、カラーフィルタ検査装置１ｃの光学系部分の縦断面を示す模式図である。【０１５４】
本実施形態において、カラーフィルタ検査装置１ｃの光学系部分は、図１５の（ａ）に示すように、照明（光照射手段）２ａ，２ｂ、センサ（撮像手段）３ａ，３ｂ、照明駆動手段１０１ａ、１０１ｂ、ユニット筐体１０３、撮像駆動手段（角度調整用）１０５ａ，１０５ｂから構成されている。【０１５５】
照明駆動手段１０１ａ、１０１ｂは、それぞれ照明（光照射手段）２ａ，２ｂの角度を調整することができ、カラーフィルタ１０の基板の主面の法線からの傾き角度を、照明（光照射手段）２ａについてはθＲ１、照明（光照射手段）２ｂについてはθＬ１となるように調整する。撮像駆動手段（角度調整用）１０５ａ，１０５ｂは、センサ（撮像手段）３ａ，３ｂの角度を調整可能とすることができ、カラーフィルタ１０の基板の主面の法線からの傾き角度を、センサ（撮像手段）３ａについてはθＬ２，センサ（撮像手段）３ｂについてはθＲ２となるように調整する。【０１５６】
ここで、θＬ２とθＲ２とは同じ角度であり、θＬ１とθＲ１とは同じ角度である。そのため、異なるカラーフィルタ端部を同じ条件で検査することができる。なお、上記θＲ１、θＲ２、θＬ１、θＬ２は、カラーフィルタ１０をマクロ的に見たときに、基板の主面の法線からの角度として決定される角度である。【０１５７】
これにより、１つの絵素あたり２つ以上の異なるカラーフィルタ端部に、それぞれ異なる照射方向から光を照射し、１つの絵素あたり２つ以上の異なるカラーフィルタ端部からそれぞれ異なる撮像方向に反射された反射光を撮像することができる。【０１５８】
図１５の（ｂ）は、カラーフィルタ検査装置１ｃの斜視図であり、図中、破線部は照明光の正反射の部分が照射される位置を、斜線部は左右方向の撮像位置をそれぞれ示している。【０１５９】
本実施形態のカラーフィルタ検査装置１ｃで１枚のカラーフィルタ１０を撮像する手順は、カラーフィルタ検査装置１ｂと同様に、図１６、図１７を用いて説明することができる。【０１６０】
まず、図１６（ａ）に示すように、第Ａ行に存在するカラーフィルタ端部２３に、照明（光照射手段）２ａからはθＲ１、照明（光照射手段）２ｂからはθＬ１となるように光を照射する。照明（光照射手段）２ａ、２ｂ（図１６には図示せず）から光を照射し、上記傾き角度がθＬ２の反射光をセンサ（撮像手段）３ａによって撮像し、上記傾き角度がθＲ２の反射光をセンサ（撮像手段）３ｂによって撮像しながら、カラーフィルタ検査装置１ｃを左から右に移動させる。第Ａ行を撮像後、カラーフィルタ１０を基板駆動ステージ４によって手前にシフトさせて停止させる。【０１６１】
次に、図１６（ｂ）に示すように、第Ｂ行に存在するカラーフィルタ端部２３に照明（光照射手段）２ａからはθＲ１、照明（光照射手段）２ｂからはθＬ１となるように、照明（光照射手段）２ａ、２ｂ（図１６には図示せず）から光を照射し、反射光をセンサ（撮像手段）３ａ，３ｂによって撮像しながら、カラーフィルタ検査装置１ｃを右から左に移動させる。第Ｂ行を撮像後、カラーフィルタ１０を基板駆動ステージ４によって手前にシフトさせて停止させる。以降、同様にしてＡ行からＥ行まで順に照明、撮像を繰り返す。【０１６２】
なお、上記説明ではカラーフィルタ検査装置１ｃを左右に動かし、カラーフィルタ１０を固定して検査する場合について説明したが、これに限られるものではなく、カラーフィルタ検査装置１ｃを固定し、カラーフィルタ１０を左右に動かす構成としてもよい。【０１６３】
さらにムラ検査の精度を向上させるために１つの絵素あたり４つの異なるカラーフィルタ端部からそれぞれ異なる撮像方向に反射された反射光を撮像するためには、カラーフィルタ検査装置１ｃは回転させずにカラーフィルタ１０を９０度回転させるか、逆にカラーフィルタ１０は回転させずにカラーフィルタ検査装置１ｃを９０度回転させ、カラーフィルタ１０を各列ごとに一方方向に走査する。例えば、図１７（ａ）に示すように、第１列を走査するときは奥行方向へ、第２列を走査するときは手前にカラーフィルタ１０を走査する。【０１６４】
なお、図１５の（ａ）では、センサ３ａと３ｂ、照明２ａと２ｂをそれぞれカラーフィルタ１０の向かい合う左側と右側の２辺に垂直となる位置に設置しているが、照明（光照射手段）２とセンサ（撮像手段）３を、図１５の（ｂ）に示す手前側と奥側の２辺にさらに２台ずつ追加し、計各４台の照明（光照射手段）２とセンサ（撮像手段）３とを用いて光照射、撮像を行う構成としてもよい。この場合は、カラーフィルタ１０またはカラーフィルタ検査装置１ｃを回転させる必要がないので、検査時間を短縮することができる。このように計各４台の照明（光照射手段）２とセンサ（撮像手段）３とを用いて光照射、撮像を行う場合は、左右方向と手前方向−奥方向の照明・撮像を同時に行うと光が錯綜して正確な検査ができないため、図１６に示す左右方向の撮像時は手前方向−奥方向の撮像系は休止しており、図１７に示す手前方向−奥方向の撮像時は、左右方向の撮像系は休止している。【０１６５】
本発明に係るカラーフィルタ検査方法は、以上のように、絵素の各々がブラックマトリクスで囲まれているカラーフィルタのムラを検査するカラーフィルタ検査方法において、絵素とブラックマトリクスとの境界を含むカラーフィルタ端部に、カラーフィルタ端部の平均斜度をα（αは０度以上９０度未満）としたときに、カラーフィルタを成膜した基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０＋α）度未満の入射角度、または基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０−α）度未満の入射角度で光を照射する光照射ステップと、上記入射角度と異なる反射角度であって、上記入射角度が０度以上（９０＋α）度未満のときは０度以上（９０−α）度未満の反射角度で、上記入射角度が０度以上（９０−α）度未満のときは０度以上（９０＋α）度未満の反射角度で上記カラーフィルタ端部によって反射された反射光を撮像して、少なくとも２つの撮像画像を取得する撮像ステップと、上記撮像画像に基づいて、カラーフィルタ内の輝度差を算出する撮像画像情報分析ステップと、上記輝度差からカラーフィルタのムラの有無を判断するムラ判定ステップと、を含む方法である。【０１６６】
また、本発明に係るカラーフィルタ検査装置は、以上のように、絵素の各々がブラックマトリクスで囲まれているカラーフィルタのムラを検査するカラーフィルタ検査装置であって、絵素とブラックマトリクスとの境界を含むカラーフィルタ端部に、上記カラーフィルタ端部の平均斜度をα（αは０度以上９０度未満）としたときに、基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０＋α）度未満の入射角度、または基板の主面の法線からの傾き角度が０度以上（９０−α）度未満の入射角度で光を照射する光照射手段と、上記入射角度と異なる反射角度であって、上記入射角度が０度以上（９０＋α）度未満のときは０度以上（９０−α）度未満の反射角度で、上記入射角度が０度以上（９０−α）度未満のときは０度以上（９０＋α）度未満の反射角度で反射された反射光を撮像して、少なくとも２つの撮像画像を取得する撮像手段と、上記撮像画像に基づいて、カラーフィルタ内の輝度差を算出する撮像画像情報分析手段と、上記輝度差からカラーフィルタのムラの有無を判断するムラ判定手段と、を備える構成である。【０１６７】
それゆえ、カラーフィルタ端部に適切な角度で光が照射され、少なくとも２つの撮像画像が取得され、これに基づいてカラーフィルタ内の輝度差からムラの有無が判定されるので、カラーフィルタの乾燥工程等の製造工程で生じる微小な表面形状の変化から生じるムラを高精度に検出することができるという効果を奏する。また、カラーフィルタのムラを広範囲にわたりマクロ的に検査することができるという効果を奏する。【０１６８】
発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内において、いろいろと変更して実施することができるものである。
【産業上の利用の可能性】
【０１６９】
以上のように、本発明は、各絵素あたり少なくとも２つのカラーフィルタ端部に適切な角度で光が照射され、少なくとも２つの撮像画像が取得され、これに基づいてカラーフィルタ内の輝度差からムラの有無が判定されるので、カラーフィルタの乾燥工程時に生じる微小な表面形状の変化から生じるムラを高精度に、マクロ的に検出することができる。そのため、本発明は、特にインクジェット法を用いて形成された起伏状の形状が規則正しく並ぶ基板のムラ検査に好適にもちいることができ、カラーフィルタの製造工程の管理手段としても利用できる。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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