(57)【要約】【課題】カラーフィルタ上での透明な異物を精度よく検出し、カラーフィルタの良品と不良品の選別を適切に行うことの出来る検査方法及び検査装置を提供すること。【解決手段】カラーフィルタの検査領域に光源から出た検査光を、ハーフミラーと、検査面と光学的に共役なピンホールと、対物レンズを通して当て、該カラーフィルタの表面で反射して該対物レンズと、該検査面と光学的に共役なピンホールと、該ハーフミラーを通過して光学検出素子に達した検査光を電気信号に変換し、特異的に変化した点を欠陥と判定すること。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象となるカラーフィルタの検査領域に光源から出た検査光を、ハーフミラーと、検査面と光学的に共役なピンホールと、対物レンズを通して当て、該カラーフィルタの表面で反射して該対物レンズと、該検査面と光学的に共役なピンホールと、該ハーフミラーを通過して光学検出素子に達した検査光を電気信号に変換し、特異的に変化した点を欠陥と判定することを特徴とするカラーフィルタの検査方法。
【請求項２】
前記電気信号の内、周期的な繰り返しを示す信号は、被検査体の正常特性として欠陥の判定から除外することを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの検査方法。
【請求項３】
カラーフィルタの検査装置において、
１）検査対象となるカラーフィルタの検査領域に検査光を照射する光源、
２）該光源からの検査光の光路上に設けられた、ハーフミラー、検査面と光学的に共役なピンホール、対物レンズ、
３）カラーフィルタの表面で反射して該対物レンズ、該検査面と光学的に共役なピンホール、該ハーフミラーを通過した検査光を検出する光学検出素子、及び信号処理部、
を具備し、上記光学検出素子が検出した検査光を電気信号に変換し、特異的に変化した点を欠陥と判定することを特徴とするカラーフィルタの検査装置。
【請求項４】
前記対物レンズには、検査面と対物レンズの距離を適切に調整する焦点調節機構が設けられていることを特徴とする請求項３記載のカラーフィルタの検査装置。
【請求項５】
前記ピンホールの口径が可変であることを特徴とする請求項３、又は請求項４記載のカラーフィルタの検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置等に用いられるカラーフィルタの検査に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置に用いられるカラーフィルタは、画素状に形成されており、光源から出た光を色光にする部材である。液晶表示装置においては応答速度向上のためにセルのギャップを狭めようとすると、電極のショートや液晶の配向ムラをなくす為に排除しなければならないカラーフィルタ上の異物のサイズを厳しくする必要がある。
【０００３】
また、有機ＥＬ表示装置においては、カラーフィルタ上に有機ＥＬの発光層を積層する構成の場合、発光層の厚みは液晶表示装置のセルギャップの厚みに比べて薄い。そのため電極間のショートやカラーフィルタ上に形成されるバリア層の欠陥による発光層のダークスポットを防止する為に、有機ＥＬ表示装置用のカラーフィルタにおいて排除しなければならない異物のサイズは、液晶表示装置用カラーフィルタで排除しなければならない異物のサイズよりも小さくする必要がある。
【０００４】
カラーフィルタ上の異物を検出して良否の判定を行う場合、従来は、カラーフィルタ形成面の上方から検査光を当てた時のカラーフィルタ面からの反射光、或いはカラーフィルタ形成面の下方から検査光を当てた時のカラーフィルタ面からの透過光をＣＣＤカメラやラインセンサ等の光学検出素子を用いて捉え、検出光の強度が特異的に変化した箇所を欠陥として認識する。
【０００５】
この場合、カラーフィルタの赤、緑、青の画素間で検出光の反射強度、あるいは透過強度が異なるため光学検出素子に捉えられる検出光の強度は周期的に変化するが、この変化については画像処理によって正常なカラーフィルタの特性であると判断させる事で、カラーフィルタ上に発生した欠陥により光学検出素子が捉える検出光の変化と区別をしている。
【０００６】
上記の方法でカラーフィルタの欠陥を検出しようとする場合において、カラーフィルタの赤、緑、青の膜が欠けて、ガラス面が白く抜けているような欠陥やカラーフィルタの膜上、或いは膜中に黒く影になるような異物が埋め込まれているような欠陥については、反射光や透過光を検査光として用いても特に問題なく検査が可能である。
しかし、カラーフィルタ上のオーバーコートの膜中に含まれる透明な異物、あるいはカラーフィルタ上に付着した樹脂等の透明な異物については、反射光や透過光を用いても検出すべき異物が透明である為に光学検出素子でうまくコントラストが得られず、欠陥としての検出が困難である。
【０００７】
このような透明な異物を検出しようとする際、反射光学系において、検査体の基板上の光源からの正反射の光が非欠陥部で捉えることのできない位置に光学検出素子を配置し、すなわち、暗視野の光学系で欠陥部での検査光の散乱光を検出するような検査方法が提案されている（特開平９−６１６１８参照）。
しかし、この方法では欠陥によって散乱された光を検出するために、欠陥部の立体形状や欠陥部の表面の粗さによって散乱光の強度が変化し、欠陥の大きさと検出される散乱光の強度とに相関がとれず、欠陥の大きさによって被検査部の良否を判定することができないという問題点を有している。
【特許文献１】特開平９−６１６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述したカラーフィルタ上での透明な異物を精度よく検出し、カラーフィルタの良品と不良品の選別を適切に行うことの出来る検査方法及び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】
【０００９】
本発明は、検査対象となるカラーフィルタの検査領域に光源から出た検査光を、ハーフミラーと、検査面と光学的に共役なピンホールと、対物レンズを通して当て、該カラーフィルタの表面で反射して該対物レンズと、該検査面と光学的に共役なピンホールと、該ハーフミラーを通過して光学検出素子に達した検査光を電気信号に変換し、特異的に変化した点を欠陥と判定することを特徴とするカラーフィルタの検査方法である。
【００１０】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの検査方法において、前記電気信号の内、周期的な繰り返しを示す信号は、被検査体の正常特性として欠陥の判定から除外することを特徴とするカラーフィルタの検査方法である。
【００１１】
また、本発明は、カラーフィルタの検査装置において、
１）検査対象となるカラーフィルタの検査領域に検査光を照射する光源、
２）該光源からの検査光の光路上に設けられた、ハーフミラー、検査面と光学的に共役なピンホール、対物レンズ、
３）カラーフィルタの表面で反射して該対物レンズ、該検査面と光学的に共役なピンホール、該ハーフミラーを通過した検査光を検出する光学検出素子、及び信号処理部、
を具備し、上記光学検出素子が検出した検査光を電気信号に変換し、特異的に変化した点を欠陥と判定することを特徴とするカラーフィルタの検査装置である。
【００１２】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの検査装置において、前記対物レンズには、検査面と対物レンズの距離を適切に調整する焦点調節機構が設けられていることを特徴とするカラーフィルタの検査装置である。
【００１３】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの検査装置において、  前記ピンホールの口径が可変であることを特徴とするカラーフィルタの検査装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の方法によれば、従来の反射光や透過光や暗視野での検査で障害となる問題点、すなわち、カラーフィルタやオーバーコート上の透明な異物による欠陥の検出が精度良く行なうことができる。
また、通常の透過光学系、反射光学系、または暗視野光学系を用いたカラーフィルタの検査装置と組み合わせて用いれば、更に精度良くカラーフィルタの異物検査を行うことが出来るのは言うまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明によるカラーフィルタの検査方法の説明図である。本発明によるカラーフィルタの検査方法は、検査対象となるカラーフィルタ１に光源３から出た検査光をハーフミラー２と、検査面となるカラーフィルタ１と光学的に共役な位置に配置されたピンホール５と、対物レンズ４を通して検査するカラーフィルタ１の表面に当て、カラーフィルタ１の表面で反射してきた光を対物レンズ４とピンホール５とハーフミラー２を通じて光
学検出素子６で受光する。光学検出素子６は電気信号に変換し、信号処理部７で良否を判定する。
【００１７】
カラーフィルタ１の表面で完全に焦点が合っている場合、カラーフィルタ１の表面で反射した検査光は、対物レンズ４を通してピンホール５上で再度焦点が合い、ピンホール５を通過することができ、光学検出素子６で受光される。この時、カラーフィルタ１の表面上に異物がある場合、異物の高さによってこの部分だけ焦点が合わないため、ピンホール５でも焦点が合わず、該ピンホールを通過する検査光が減少し光学検出素子６で受光されない。
このため検査面において異物の存在する部分だけ光学検出素子６に非受光部が生じ、信号処理部７によって欠陥と認識される。この場合、該異物が透明であっても光学受光素子の検出のコントラストには影響を与えず、透明異物を安定的に検出することが可能である。
【００１８】
この際、検査対象の基板の別の箇所を検査する時や、別の基板を検査する時に、基板表面と対物レンズの距離が、基板を載せているステージの平面精度の誤差や、ガラス厚みの誤差、カラーフィルタ自身の僅かな膜厚のムラにより変化する。その結果、焦点深度よりも大きく変化してしまうと正常部での焦点が合わずに検出光がピンホールを通過しなくなってしまう。
【００１９】
しかし、検査する対象毎に対物レンズ４と基板表面の距離を適切に調整する焦点調節機構８を設けることで、常に最適な光学条件で検査を行うことができる。
【００２０】
また、検出するべき異物の高さのレベルに応じてピンホール５の口径を適切に変化させることで最適な焦点深度すなわち検出感度を得ることができる。
【００２１】
また、本発明での光学系を用いると、欠陥の平面像をそのままの大きさで検出することが可能である為に欠陥の大きさを被検査部の良否の判定の手段に用いることが可能である。
【００２２】
また、カラーフィルタのパターンの境界部は平坦ではないので、対物レンズとの距離が変化する。この距離の変化による検査光の減少が光学検出素子により欠陥として認識されてしまうのを回避するために、カラーフィルタのパターン境界は周期的に表れることを利用し、周期的な繰り返しを示す信号は欠陥の判定から除外することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明によるカラーフィルタの検査方法の説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１・・・カラーフィルタ
２・・・ハーフミラー
３・・・光源
４・・・対物レンズ
５・・・ピンホール
６・・・光学検出素子
７・・・信号処理部
８・・・焦点調節機構
【図１】
2005181015.tif 000003