(57)【要約】【課題】効率的な画素（欠陥）修正作業を行う事が可能となる欠陥モード分類システムを提供することを目的とする。【解決手段】欠陥モード分類システムは、カラーフィルタおよび薄膜トランジスタの画素欠陥モードを分類し、欠陥の修正を行なうための欠陥モード分類システムであって、欠陥モード分類システムは、少なくとも、欠陥のサイズおよび位置情報を取得するための欠陥検査機と、欠陥を異なる撮像条件で撮像可能な撮像手段および前記欠陥の高さ測定手段を備える画素修正装置と、欠陥のモードを特定するためのモード分類器と、欠陥検査機の取得データおよび前記画素修正装置の取得データを、前記モード分類器に転送可能な通信機器とを具備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタおよび薄膜トランジスタの画素欠陥モードを分類し、欠陥の修正を行なうための欠陥モード分類システムであって、
前記欠陥モード分類システムは、少なくとも、
前記欠陥のサイズおよび位置情報を取得するための欠陥検査機と、
前記欠陥を異なる撮像条件で撮像可能な撮像手段および前記欠陥の高さ測定手段を備える画素修正装置と、
前記欠陥のモードを特定するためのモード分類器と、
前記欠陥検査機の取得データおよび前記画素修正装置の取得データを、前記モード分類器に転送可能な通信機器とを具備する、欠陥モード分類システム。
【請求項２】
前記画素修正装置の前記撮像手段は、
前記撮像倍率を可変させる手段と、
透過光学系および反射光学系の２系統で照射可能な照明手段と、
前記撮像手段の焦点位置を可変させる手段と、
前記照明手段の照度を可変させる手段とを具備する、請求項１に記載の欠陥モード分類システム。
【請求項３】
前記撮像倍率を可変させる手段は、ｘ２、ｘ５、ｘ１０、ｘ２０、ｘ５０の倍率機構を有し、
前記焦点位置を可変させる手段は、ジャストフォーカスに対して±５ｍｍ変位可能な機構を有し、
前記照度を可変させる手段は、ボリューム値で０〜９９９９まで可変な機能を有し、
これらの撮像条件を組み合わせて撮像する機能を有する、請求項２に記載の欠陥モード分類システム。
【請求項４】
前記画素修正装置は、ステージ上の各ポイント（□５０ｍｍ単位）にフォーカスマップを作成することで、常にジャストフォーカスの位置での撮像を可能にする機構を有する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の欠陥モード分類システム。
【請求項５】
前記モード分類器は、前記欠陥検査機により取得された欠陥のサイズおよび位置情報と、前記画素修正装置により取得された撮像画像および欠陥の高さ情報とを、機械学習または人工知能のアルゴリズムを搭載した機器により事前に学習可能な機能を有する、請求項１から請求項４のいずれかに記載の欠陥モード分類システム。
【請求項６】
前記モード分類器の学習機能により作成される欠陥モデルに従い、取得した検査対象のデータから欠陥モードを分類可能である、請求項５に記載の欠陥モード分類システム。
【請求項７】
前記欠陥モデルは、少なくともＮ＝１０以上の画像データを前記学習機能により学習させて形成する、請求項６に記載の欠陥モード分類システム。
【請求項８】
前記モード分類器の学習機能は、インラインまたはオフラインの何れでも可能である、請求項５から請求項７のいずれかに記載の欠陥モード分類システム。
【請求項９】
前記モード分類器は、
欠陥部に対しての修正要否判定、欠陥の良否判定、欠陥のモード分類が可能である、請求項５から請求項８のいずれかに記載の欠陥モード分類システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置の画素修正装置およびその応用に関し、特に、欠陥モード分類システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、一般に２つの透明基板の間に配置された、カラーフィルタ（Ｃｏｌｏｒ  Ｆｉｌｔｅｒ：ＣＦ）および薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）を含む。
【０００３】
液晶表示装置用カラーフィルタ基板の製造工程において、収率を改善するためにカラーフィルタ基板中の欠陥を修正している（特許文献１〜１０）。一般に、対向基板に設けられていた液晶表示装置用カラーフィルタは、ガラス基板上に、ブラックマトリックス、着色層、透明導電層、スペーサおよび配向制御用突起が複数の工程で形成されている。カラーフィルタの製造工程において、代表的な不良の一つとして、「異物」が付着する欠陥が挙げられる。この異物には、レジスト材料の硬化片や、摩耗・劣化によって生じる金属片、あるいは埃など様々な種類がある。カラーフィルタ製造の中間工程において欠陥が発生した場合、欠陥部をレーザーで除去した後、各構成層に対応した修正インクを塗布して硬化させることにより良品となる欠陥修正方法がある。また、カラーフィルタの高さのある欠陥に対する修正方法として、”テープ研磨”という手法がある。テープ研磨は、例えば、特許文献１に開示されているように、突起欠陥部を研磨テープで研磨することにより、突起を除去し、良品化する修正方法である。
【０００４】
良品か否かを判断する際に、人（作業者、オペレータ）は、製品情報、欠陥面積、欠陥高さ、透過照明・反射照明による顕微鏡観察の全ての情報から判定を行っているため、稼働率が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公平０６−１００６８３号公報
【特許文献２】特許第３３８１９１１号公報
【特許文献３】特開２００６−１４５７８６号公報
【特許文献４】特開２００６−０３０２８３号公報
【特許文献５】特開２００７−３３３９７２号公報
【特許文献６】特開２００８−１８０９０７号公報
【特許文献７】特開２０１０−１０２０６３号公報
【特許文献８】特開２０１０−２２４３５９号公報
【特許文献９】特開２００９−２７１４５２号公報
【特許文献１０】特開２０１１−８１２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
実際に良品化される欠陥は一部（上流の検査機で検出した全欠陥の５％程度）でしかない。自動欠陥検査装置で検出した欠陥のうちから、突起異物を選択する方法は、自動欠陥検査装置によって検出された欠陥を有するカラーフィルタ基板を一度欠陥修正機に投入し、欠陥毎にＣＣＤエリアセンサで欠陥部を撮像し、撮像した画像を確認した後、修正可否を判断しているために、修正可否判断に要する時間がかかっており、稼働率が上げられない。
【０００７】
欠陥とされる突起異物は例えば、直径数μｍ〜１０μｍ以上で高さ数μｍ〜３μｍ以上の突起異物である。欠陥の面積は上記自動欠陥検出装置によって検出できるが、突起異物の高さは、上記自動欠陥検出装置では検出できない。近年自動欠陥検出装置に焦点深度を利用した高さ判別の機能を持たせた自動高さ検出装置も開発されているが、高さ判別に要する時間（判定時間）がネックとなって採用には至っていない。
【０００８】
また、金属異物が欠陥中に含まれる場合、突起欠陥部を修正する研磨テープが金属異物によって切断されてしまうためテープ研磨による欠陥の修正ができない。現在は、顕微鏡画像から人が、金属異物が欠陥中に含まれるか否かを確認することにより修正可否の判断を行っている。
【０００９】
修正後、画素修正装置では、上記に示すように自動欠陥検出装置によって検出された欠陥サイズ（面積）と修正後の突起異物高さとから欠陥の良否判定（ＯＫ、ＮＧ）を行っている。
【００１０】
さらに、歩留り改善、良品率向上のために、製品情報、欠陥面積、欠陥高さ、透過照明・反射照明による顕微鏡観察の全ての情報から欠陥のモードを特定することで、欠陥の発生した製造工程、装置に対してフィードバックを行っている。
【００１１】
このように表示装置の画素修正装置では、下記（ａ）〜（ｃ）に示すように人（作業者、オペレータ）による判断が多く、また判断の必要がない欠陥に対しても処理を行っているため、稼働率が上げられないという課題がある。
（１）修正要否判定
−  突起欠陥部のサイズ（面積）、高さ情報及び顕微鏡画像から金属／非金属を判断
→  高さが規格ＮＧで非金属の欠陥を修正対象
（２）欠陥良否判定
−  突起欠陥部のサイズ（面積）、高さ情報及び顕微鏡画像（欠陥モード）から、欠陥部に対するＯＫ、ＮＧの良否判定
（３）モード分類
−  突起欠陥部のサイズ（面積）、高さ情報及び顕微鏡画像（透過／反射、倍率切替えなど）から、全２７０モードから該当するモードを選択
顕微鏡画像から得られる情報としては、下記の情報がある。
ａ．倍率情報：ｘ２、ｘ５、ｘ１０、ｘ２０、ｘ５０など接眼レンズの倍率情報
ｂ．照明情報：透過、反射の被検体に対しての照明の当て方に関する情報
ｃ．焦点情報：顕微鏡のフォーカス位置情報（ジャストフォーカスのポイントからの距離）
ｄ．照度情報：照明の明るさの情報
【００１２】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、効率的な画素（欠陥）修正作業を行う事が可能となる欠陥モード分類システム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】
【００１３】
上記課題を解決するための本発明の一局面は、カラーフィルタおよび薄膜トランジスタの画素欠陥モードを分類し、欠陥の修正を行なうための欠陥モード分類システムであって、欠陥モード分類システムは、少なくとも、欠陥のサイズおよび位置情報を取得するための欠陥検査機と、欠陥を異なる撮像条件で撮像可能な撮像手段および前記欠陥の高さ測定手段を備える画素修正装置と、欠陥のモードを特定するためのモード分類器と、欠陥検査機の取得データおよび前記画素修正装置の取得データを、前記モード分類器に転送可能な通信機器とを具備する、欠陥モード分類システムである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、効率的な画素（欠陥）修正作業を行う事が可能となる欠陥モード分類システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】モード分類システムの概要を示す図
【図２】モード分類システムの動作フロー
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に、本発明の一実施形態に係る欠陥モード分類システムの概要を示す。欠陥モード分類システムは、カラーフィルタおよび薄膜トランジスタの画素欠陥モードを分類し、欠陥の修正を行なうための欠陥モード分類システムである。欠陥モード分類システムは、少なくとも、欠陥のサイズおよび位置情報を取得するための欠陥検査機と、欠陥を異なる撮像条件で撮像可能な撮像手段および前記欠陥の高さ測定手段を備える画素修正装置と、欠陥のモードを特定するためのモード分類器と、欠陥検査機の取得データおよび画素修正装置の取得データを、モード分類器に転送可能な通信機器とを具備する。
【００１７】
図１に示すように、画素修正装置は、上流の欠陥検査機のデータ（欠陥座標、欠陥サイズ（面積））を上位のサーバーから自装置に取込む（ダウンロード）することが可能である。
【００１８】
図１に示す画素修正装置は、研磨テープユニット、レーザーリペアユニット、レボルバー式の顕微鏡（ｘ２、ｘ５、ｘ１０、ｘ２０、ｘ５０（５つの倍率））、照明ユニット（透過、反射）、異物高さ測定ユニット（接触式）及びガラス基板ステージを含む。
【００１９】
照明ユニット及び顕微鏡は、ＰＣまたはコントロールＢＯＸ上で切替えができ、ＰＣ上に顕微鏡で撮像した欠陥画像を映し出し観察することができる。観察している欠陥が金属異物を含まず、高さだけがある欠陥であれば、研磨テープユニットでテープ研磨を行い、良品に修正することができる。
【００２０】
画素修正装置に製品（ガラス基板）投入後に、ガラス基板ステージ上の各ポイント（例えば、□５０ｍｍ単位）にフォーカスマップを設けることにより、全てのポイントでジャストフォーカスの位置で顕微鏡画像の撮像が可能となる。
【００２１】
ジャストフォーカスの位置で撮像し、撮像した画像を自動でキャプチャ（静止画）にする機能を設けることで、顕微鏡の画像を自動で保存が可能である。
【００２２】
図１の画素修正装置は、顕微鏡の撮像条件（倍率情報、照明情報、焦点情報、照度情報）を下記の通り設定可能である。
倍率情報：ｘ２、ｘ５、ｘ１０、ｘ２０、ｘ５０（５つの倍率）
照明情報：透過、反射（２光学系）
焦点情報：ジャストフォーカスの位置±５ｍｍ
※ジャストフォーカスの位置は、最初に設定するフォーカスマップの位置設定で決定される。
照度情報：０〜９９９９のボリューム値
また、上記に示す全ての情報に対して組合せ可能な機能を有する。
【００２３】
画素修正装置は、上流の欠陥検査機のデータ（欠陥座標、欠陥サイズ（面積））及び、自装置で取得したデータ（顕微鏡画像及び顕微鏡の撮像条件）を機械学習、人工知能のアルゴリズムを有した機器（以下、モード分類器と称す）に保存、転送が可能である。
【００２４】
モード分類器では、事前に対象となる画像及びデータ（教師画像または教師データ）を学習する。
このとき、最低でもＮ＝１０のデータで学習を行い、モデルを作成する。
モデルを作成した後、分類対象となる画像及びデータをモデルに入れることで、該当する結果（モード）を出力する。モード分類器の学習機能は、インラインまたはオフラインの何れでも可能である。
【００２５】
本発明の実施形態に係るモード分類器では（１）修正要否判定、（２）欠陥良否判定、（３）モード分類の各々に適応したモデルの作成が可能である。（複数のモデル作成が可能である。）
【００２６】
図２には、モード分類システムの動作フローを示す。モード分類システムの動作は、図２に示すように、初めに、ガラス基板が投入されると、顕微鏡で欠陥を撮像し、任意の条件で自動保存する（Ｓ１）。次に、欠陥の画像を処理することによって欠陥部の面積を測定する（Ｓ２）。接触式高さ測定機で欠陥の高さを測長する（Ｓ３）。修正要否判定を行う（Ｓ４）。次に、修正要と判断した対象の欠陥に対して研磨テープ修正を行い（Ｓ５）、最後に基板を払い出す。このときのデータの授受に関してはＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）経由で行うことができる。
また、図２中の（１）修正要否判定、（２）欠陥良否判定、（３）モード分類に関しては、上流の欠陥検査機データ及び画素修正装置のデータをモード分類器で学習させ、学習によって得られたモデルに、対象の画像またはデータを入れて分類を行う。分類を行うことで、（１）に関しては金属、非金属の特定、（２）に関しては欠陥の良否（ＯＫ、ＮＧ）の判定、（３）に関しては、２７０のモードから該当するモード１つを出力する。
これにより、人手で判定、判断している項目の自動化を実現し、効率的な画素（欠陥）修正作業を行う事が可能となる。
【００２７】
上記モードは、例えば、以下のように定義できる。
（１）修正要否判定（３モード）
（モード１）黒系の金属（反射で見たときに、黒系の異物の中に金属異物が埋め込まれている）
（モード２）白系の金属（反射で見たときに、透明樹脂系の中に金属異物が埋め込まれている）
（モード３）その他非金属
の３モードに分類される。分類結果に応じて修正要否を判定する。
金属欠陥と同定する際には、例えば、反射画像で輝度値が２５６階調中２００以上あるものを金属欠陥と同定できる。
（ｂ）欠陥良否判定（約２０モード）
製品の要求仕様に応じて、例えば、約２０モードに分類できる。分類結果に応じて欠陥良否を判定する。
例えば、異物、ホワイトピンホール、膜キズなどである。
（ｃ）モード分類（約２７０モード）
発生する不良に応じて任意に分類でき、例えば、種別（第一分類）、状態（第二分類）、色（第三分類）等で分類できる。詳細に分類することによって、例えば製造工程の改善等に活用できる。
例えば、ＲＧＢ工程で発生している不良には、レジストカス（第一分類）−ゲル状（第二分類）−赤色（Ｒ）（第三分類）というモードがある。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、カラーフィルタおよび薄膜トランジスタを備える表示装置の製造工程や検査工程に適用できる。
【図１】
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【図２】
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