(57)【要約】【課題】カラーフィルタの欠陥が、どの色の着色画素かを検査の段階で特定し、色毎に異なる規格を適用した欠陥検査を行うカラーフィルタの外観検査方法。【解決手段】Ａ）欠陥の欠陥検査画素ＫＤの座標から周囲に輪郭検査画素ＫＲを設定し、そのＲ、Ｇ、Ｂ信号の各明るさの数値を求め、Ｂ）判定閾値と対比し、すべてが判定閾値以下の場合、それはブラックマトリックス２１と第１判定し、Ｃ）判定閾値以下でない輪郭検査画素のＲ、Ｇ、Ｂ信号間で各数値を対比して、最大の数値の色を選び、それはその色の着色画素と第２判定し、Ｄ）第１判定した画素の数、第２判定した着色画素毎の数を集計し、最大に欠陥Ｄ３と第３判定し、Ｅ）欠陥のサイズを当該色の許容と比し可否を判定する。【選択図】図１２
2009264942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタの製造工程で発生する欠陥の検査方法において、
Ａ）１）被検査体カラーフィルタをカラー検査カメラにて撮像して得られたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の、各信号毎に欠陥の検出を行い、
２）欠陥が検出された際に、該欠陥を構成する複数の欠陥検査画素の位置座標から、該欠陥検査画素の周囲に複数の輪郭検査画素を設定し、該複数の輪郭検査画素のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の、各明るさの数値を求め、
Ｂ）次に、１）得られた各輪郭検査画素のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の、各明るさの数値を、予め設定された、輪郭検査画素がブラックマトリックスにあるか否かを判定するための、信号の明るさの判定閾値と対比して、
２）上記各輪郭検査画素における各Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のすべての明るさの数値が、上記判定閾値以下の場合、その該当した輪郭検査画素はブラックマトリックスにあると第１判定し、
Ｃ）次に、１）上記各輪郭検査画素における各Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のすべての明るさの数値が、上記判定閾値以下でない場合、
２）上記判定閾値以下でない場合に該当する各輪郭検査画素におけるＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号間で、各明るさの数値を対比して、最も大きな明るさの数値を有する色信号（上記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号）の色を選定し、その輪郭検査画素は、当該色の着色画素にあると第２判定し、
Ｄ）次に、１）上記Ｂ）にて第１判定したブラックマトリックスにある輪郭検査画素の数、及び上記Ｃ）にて第２判定した当該色の着色画素にある輪郭検査画素の当該色毎の数を集計し、
２）該集計された輪郭検査画素の数が、最も多いブラックマトリックス又は当該色の着色画素を選定し、上記Ａ）で検出された欠陥は、その選定したブラックマトリックス又は当該色の着色画素にあると第３判定し、
Ｅ）次に、該第３判定した欠陥のサイズを、ブラックマトリックス及び着色画素の色毎に定められた欠陥のサイズ規格と対比して、許容される欠陥か否かを第４判定し、
製造工程で発生する欠陥の検査を行うことを特徴とするカラーフィルタの外観検査方法。
【請求項２】
前記製造工程で発生する欠陥が、ブラックマトリックスの欠け又は着色画素の白抜け（ピンホール）であることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの外観検査方法。
【請求項３】
前記最も大きな明るさの数値を有する色信号（上記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号）の色を選定する際に、最も大きな明るさの数値が２以上ある場合に対応して、予め、色信号に選定する優先順位を設定しておくことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のカラーフィルタの外観検査方法。
【請求項４】
前記輪郭検査画素の数が、最も多いブラックマトリックス又は当該色の着色画素を選定する際に、最も多い当該色の着色画素が２以上ある場合に対応して、予め、当該色の着色画素に、選定する優先順位を設定しておくことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のカラーフィルタの外観検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタの外観検査に関するものであり、特に、液晶表示装置用カラーフィルタの製造工程で発生する外観上の欠陥が、どの色の着色画素に発生した欠陥であるかを検査の段階で特定し、着色画素の色毎に異なる規格を適用した欠陥検査を行うカラーフィルタの外観検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。また、図８は、図７に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
図７、及び図８に示すように、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ（４）は、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたものである。
図７、及び図８はカラーフィルタを模式的に示したものであり着色画素の形状を正方形としている。また、着色画素（４２）は１２個表されているが、実際のカラーフィルタにおいては、例えば、対角１７インチの画面に数百μｍ程度の着色画素が多数個配列されている。
【０００３】
液晶表示装置の多くに用いられている、上記構造の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てブラックマトリックス基板とし、次に、このブラックマトリックス基板上のブラックマトリックスのパターンに位置合わせして着色画素を形成し、更に透明導電膜を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。
ブラックマトリックス（４１）は、遮光性を有するマトリックス状のものであり、着色画素（４２）は、例えば、赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有するものであり、透明導電膜（４３）は、透明な電極として設けられたものである。
【０００４】
ブラックマトリックス（４１）は、着色画素（４２）間のマトリックス部（４１Ａ）と、着色画素（４２）が形成された領域（表示部）の周辺部を囲む額縁部（４１Ｂ）とで構成されている。
ブラックマトリックスは、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、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。
【０００５】
このブラックマトリックス基板の製造には、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックスの材料としてのクロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯX ）などの金属、もしくは金属化合物を薄膜状に成膜し、成膜された薄膜上に、例えば、ポジ型のフォトレジストを用いてエッチングレジストパターンを形成し、次に、成膜された金属薄膜の露出部分のエッチング及びエッチングレジストパターンの剥膜を行い、Ｃｒ、ＣｒＯX などの金属薄膜からなるブラックマトリックス（４１）を形成するといった方法がとられている。
或いは、ガラス基板（４０）上に、ブラックマトリックス形成用の黒色感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ法によってブラックマトリックス（４１）を形成するといった方法がとられている。
【０００６】
また、着色画素（４２）の形成は、このブラックマトリックス基板上に、例えば、顔料などの色素を分散させたネガ型のフォトレジストを用いて塗布膜を設け、この塗布膜への露光、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。
また、透明導電膜（４３）の形成は、着色画素が形成されたブラックマトリックス基板上
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。
【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。
広域欠陥は色ムラで代表され、色ムラはカラーフィルタ上の広い範囲に及ぶ色濃度の不良である。色ムラは微妙に変化する色の濃淡であり、広い範囲に及んでいるため、目視では確認しやすく、検査装置では検出しにくい。
【０００８】
また、狭域（点）欠陥は、その大きさが微小であるため、検査装置では検出しやすく、目視では確認しにくい。
点欠陥には、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形成後には、ブラックマトリックスの製造中に発生した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】
上記検査は、透過光によるカラーフィルタの透過検査と反射光による反射検査の２種の検査で構成されている。透過検査による方が欠陥を検出し、良否を識別することが正確、容易な欠陥には透過検査が行われる。また、反射検査による方が欠陥を検出し、良否を識別することが正確、容易な欠陥には反射検査が行われる。すなわち、各欠陥の性状により透過検査又は／及び反射検査が行われる。
尚、上記検査においては、検査する欠陥項目、良否を識別する水準などは、品目によって適宜に設定して行われる。
【００１１】
図１は、自動外観検査装置の一例の概略を示す側面図である。また、図２は、その平面図である。図１及び図２に示すように、この自動外観検査装置は、定盤（１１）、検査ステージ（１２）、反射用光源（１３Ａ）、反射用検査カメラ（１４Ａ）、透過用光源（１３Ｂ）、透過用検査カメラ（１４Ｂ）、及び画像処理装置（１５）で構成されている。
検査ステージ（１２）に載置されたカラーフィルタ（被検査体）（１０）は、図１中、白太矢印で示すように、Ｘ軸方向に搬送されながら検査を受ける。
【００１２】
反射用光源（１３Ａ）は、射出された検査光を搬送されてきたカラーフィルタ（被検査体）（１０）の表面に斜め上方から照射する。カラーフィルタ（１０）の表面で反射した反射光を反射用検査カメラ（１４Ａ）で受光させ、その信号を画像処理装置（１５）へと伝送する。
また、透過用光源（１３Ｂ）は、射出された検査光を搬送されてきたカラーフィルタ（被検査体）（１０）の裏面に下方から垂直に照射する。カラーフィルタ（１０）を透過した透過光を透過用検査カメラ（１４Ｂ）で受光させ、その信号を画像処理装置（１５）へと伝送する。画像処理装置（１５）では、伝送された信号を処理し、欠陥を識別する。
【００１３】
図２に示すように、この一例における反射用検査カメラ（１４Ａ）は、反射用検査カメラ（１）（１４Ａ（１））〜反射用検査カメラ（８）（１４Ａ（８））の８個の反射用検査カメラで構成されており、これらは、カラーフィルタ（１０）の搬送方向（Ｘ軸方向）
と直角に、すなわち、カラーフィルタ（１０）の幅方向（Ｙ軸方向）に一列に順次に配列されている。
また、反射用光源（１３Ａ）は、反射用光源（１）（１３Ａ（１））〜反射用光源（８）（１３Ａ（８））の８個の反射用光源で構成されており、上記反射用検査カメラ（１）（１４Ａ（１））〜反射用検査カメラ（８）（１４Ａ（８））の配列に対応し、Ｙ軸方向に一列に順次に配列されている。
【００１４】
また、透過用検査カメラ（１４Ｂ）は、透過用検査カメラ（１）（１４Ｂ（１））〜透過用検査カメラ（８）（１４Ｂ（８））の８個の透過用検査カメラで構成されており、上記反射用検査カメラ（１）（１４Ａ（１））〜反射用検査カメラ（８）（１４Ａ（８））の配列に対応し、Ｙ軸方向に一列に順次に配列されている。また、透過用光源（１３Ｂ）は、透過用光源（１）（１３Ｂ（１））〜透過用光源（８）（１３Ｂ（８））の８個の透過用光源で構成されており、各々が定盤（１１）の下方にて透過用検査カメラ（１）（１４Ｂ（１））〜透過用検査カメラ（８）（１４Ｂ（８））の配列に対応し、Ｙ軸方向に一列に順次に配列されている。
【００１５】
図３は、カラーフィルタ（被検査体）（１０）上における、反射用検査カメラと透過用検査カメラによる走査領域を説明する平面図である。図３に示すカラーフィルタ（１０）のサイズは、例えば、幅（Ｗ）１５００ｍｍ×長さ（Ｌ）１８００ｍｍ程度のものである。図１及び図２に示すように、反射用検査カメラ（１４Ａ）及び透過用検査カメラ（１４Ｂ）は固定されており、カラーフィルタ（１０）が検査ステージ（１２）に載置された状態で、白太矢印で示すように、図３中、左方から右方へ移動し、カラーフィルタ（被検査体）（１０）面が走査される。
【００１６】
符号（Ｓｒ（１））は、反射用検査カメラ（１）（１４Ａ（１））及び透過用検査カメラ（１）（１４Ｂ（１））の走査領域を表している。同様に、符号（Ｓｒ（２））〜符号（Ｓｒ（８））は、各々、〔反射用検査カメラ（２）（１４Ａ（２））及び透過用検査カメラ（２）（１４Ｂ（２））〕〜〔反射用検査カメラ（８）（１４Ａ（８））及び透過用検査カメラ（８）（１４Ｂ（８））〕の走査領域を表している。
【００１７】
反射用検査カメラ（１４Ａ）及び透過用検査カメラ（１４Ｂ）のイメージセンサーとしては、例えば、ラインセンサーが用いられることが多い。
図３に示す例は、反射用検査カメラ（１４Ａ（１）〜１４Ａ（８））及び透過用検査カメラ（１４Ｂ（１）〜１４Ｂ（８））の各々が、対応したカラーフィルタ（被検査体）（１０）上の走査領域（Ｓｒ（１）〜Ｓｒ（８））を、図３中、右方から左方への１走査で撮像を終了する例である。
例えば、撮像の解像度を高めるために、１走査領域を図３中、上下に２分割した２走査を、或いは上下に４分割した４走査を行う場合もある。
【００１８】
図４は、検査カメラにて撮像されたカラーフィルタ画像の一例を模式的に示す説明図である。図４に示すように、被検査体としてのカラーフィルタは、ブラックマトリックス（２１）が形成され外観検査の終了したガラス基板上に、赤色、緑色、青色の着色画素（２２）が形成された状態のものである。各色の着色画素（２２）は、その各々が、図４中、Ｙ軸方向に連続して配設されている。またＸ軸方向には、その各色の連続した列が赤色、緑色、青色の順に繰り返し配設されている。赤色の着色画素（Ｐ２）に欠陥（Ｄ）が発生している例である。
【００１９】
図５（ａ）は、図４に示す左端の赤色の着色画素（Ｐ１）の点線で囲む部分を拡大した説明図である。また、図５（ｂ）は、隣接する赤色の着色画素（Ｐ２）の点線で囲む部分を拡大した説明図である。
この検査装置は、欠陥がランダムに発生することを前提にして、隣接する同色の着色画素（２２）を比較して欠陥を検出する比較方式を採用したものである。図４中、左端の赤色の着色画素（Ｐ１）の特定箇所（Ｋｉ）の明るさ（検査カメラへ入射する光の強さ）と、隣接する赤色の着色画素（Ｐ２）の特定箇所（Ｋｉ）の明るさの差によって欠陥を識別する。
【００２０】
１個の着色画素は、複数の領域（Ｋ１〜Ｋｎ）に分割される。複数に分割された１領域は、検査のために比較する着色画素上の１単位であり、以降、本発明においては、この１領域を検査画素と称する。
先ず、左端の赤色の着色画素（Ｐ１）の第１検査画素（Ｋ１）の明くさと、隣接する赤色の着色画素（Ｐ２）の第１検査画素（Ｋ１）の明るさを比較し、次に、着色画素（Ｐ１）の第２検査画素（Ｋ２）の明くさと、着色画素（Ｐ２）の第２検査画素（Ｋ２）の明るさを比較し、以降、同様に順次に比較を行い、着色画素（Ｐ１）に対する着色画素（Ｐ２）の欠陥の有無を識別する。
【００２１】
図５においては、着色画素（Ｐ１）の第ｉ検査画素（Ｋｉ）の明るさと、着色画素（Ｐ２）の第ｉ検査画素（Ｋｉ）の明るさの差が大きいために欠陥と識別されることになる。この明るさは、検査カメラで得られる信号の明るさを、例えば、８ビット（２５６）にて区分した２５６段階で表示した数値で表し、その数値の差が、予め設定した閾値以上であるとき、着色画素（Ｐ２）の第ｉ検査画素（Ｋｉ）は欠陥と識別するようにしておく。以降、本発明においては、画素の信号の明るさを２５６段階で表示した数値で表す。数値の小さい方が暗く、数値の大きい方が明るいことを指している。
【００２２】
さて、自動外観検査装置で検出された欠陥は、自動外観検査装置の後工程に設置された、例えば、レビュー装置を使用して、作業員がモニターで欠陥を確認する。許容される欠陥のサイズは、必ずしも一律ではなく、実際の作業においては、許容される欠陥のサイズが着色画素の色毎に異なった数値に規定されている場合がある。
【００２３】
しかしながら、自動外観検査装置は、欠陥が発生している着色画素の色を認識することができないため、着色画素の色毎に許容される欠陥のサイズが異なる場合には、自動外観検査装置が欠陥を検出する検出サイズを、最も小さな数値に合わせ欠陥の検出を行うことになる。
従って、レビュー装置では、自動外観検査装置が検出した欠陥を、着色画素の色毎に異なった数値に合わせて、改めて確認するといった作業が行われている。
【００２４】
図６は、赤色の着色画素に発生した欠陥の一例の説明図である。赤色の着色画素（２２Ｒ）に直径（φ）４０μｍの欠陥（Ｄ２）が発生しているカラーフィルタを例示したものである。
例えば、許容される欠陥のサイズが青色の着色画素（２２Ｂ）では３０μｍφ、赤色の着色画素（２２Ｒ）では４０μｍφ、緑色の着色画素（２２Ｇ）では５０μｍφといった規格の場合、自動外観検査装置は検出サイズを最も小さな数値である３０μｍφに合わせ欠陥の検出を行うことになる。
【００２５】
図６に示す赤色の着色画素（２２Ｒ）の欠陥（Ｄ２）は、直径（φ）４０μｍの欠陥であるので、３０μｍφに設定した自動外観検査装置では欠陥として検出される。一方、レビュー装置では、赤色の着色画素（２２Ｒ）での許容される欠陥のサイズである４０μｍφで確認するので、欠陥ではないと確認される。
つまり、レビュー装置では、自動外観検査装置で欠陥と検出した欠陥を、着色画素の色毎に異なる規格と対比し、欠陥か否かを確認する負担が残されている。
【特許文献１】特開平８−９４４９３号公報
【特許文献２】特開２００６−２８４２１７号公報
【特許文献３】特許第３２８７８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
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、カラーフィルタの製造工程で発生する外観上の欠陥が、どの色の着色画素に発生した欠陥であるかを検査の段階で特定し、着色画素の色毎に異なる規格を適用した欠陥検査を行うことのできるカラーフィルタの外観検査方法を提供することを課題とするものである。
これにより、着色画素の色毎に異なる規格には該当しない欠陥を有するカラーフィルタを、後工程であるレビュー装置で改めて確認することはなくなり、レビュー装置での負担が低減される。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明は、カラーフィルタの製造工程で発生する欠陥の検査方法において、
Ａ）１）被検査体カラーフィルタをカラー検査カメラにて撮像して得られたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の、各信号毎に欠陥の検出を行い、
２）欠陥が検出された際に、該欠陥を構成する複数の欠陥検査画素の位置座標から、該欠陥検査画素の周囲に複数の輪郭検査画素を設定し、該複数の輪郭検査画素のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の、各明るさの数値を求め、
Ｂ）次に、１）得られた各輪郭検査画素のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の、各明るさの数値を、予め設定された、輪郭検査画素がブラックマトリックスにあるか否かを判定するための、信号の明るさの判定閾値と対比して、
２）上記各輪郭検査画素における各Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のすべての明るさの数値が、上記判定閾値以下の場合、その該当した輪郭検査画素はブラックマトリックスにあると第１判定し、
Ｃ）次に、１）上記各輪郭検査画素における各Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のすべての明るさの数値が、上記判定閾値以下でない場合、
２）上記判定閾値以下でない場合に該当する各輪郭検査画素におけるＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号間で、各明るさの数値を対比して、最も大きな明るさの数値を有する色信号（上記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号）の色を選定し、その輪郭検査画素は、当該色の着色画素にあると第２判定し、
Ｄ）次に、１）上記Ｂ）にて第１判定したブラックマトリックスにある輪郭検査画素の数、及び上記Ｃ）にて第２判定した当該色の着色画素にある輪郭検査画素の当該色毎の数を集計し、
２）該集計された輪郭検査画素の数が、最も多いブラックマトリックス又は当該色の着色画素を選定し、上記Ａ）で検出された欠陥は、その選定したブラックマトリックス又は当該色の着色画素にあると第３判定し、
Ｅ）次に、該第３判定した欠陥のサイズを、ブラックマトリックス及び着色画素の色毎に定められた欠陥のサイズ規格と対比して、許容される欠陥か否かを第４判定し、
製造工程で発生する欠陥の検査を行うことを特徴とするカラーフィルタの外観検査方法である。
【００２８】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの外観検査方法において、前記製造工程で発生する欠陥が、ブラックマトリックスの欠け又は着色画素の白抜け（ピンホール）であることを特徴とするカラーフィルタの外観検査方法である。
【００２９】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの外観検査方法において、前記最も大きな明るさの数値を有する色信号（上記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号）の色を選定する際に、最も大きな明るさの数値が２以上ある場合に対応して、予め、色信号に選定する優先順位を設定しておくことを特徴とするカラーフィルタの外観検査方法である。
【００３０】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの外観検査方法において、前記輪郭検査画素の数が、最も多いブラックマトリックス又は当該色の着色画素を選定する際に、最も多い当該色の着色画素が２以上ある場合に対応して、予め、当該色の着色画素に、選定する優先順位を設定しておくことを特徴とするカラーフィルタの外観検査方法である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、
Ａ）被検査体カラーフィルタをカラー検査カメラにて撮像して得られたＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の、各信号毎に欠陥の検出を行い、欠陥の周囲の輪郭検査画素のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の各明るさの数値を求め、
Ｂ）次に、この数値を、予め設定された、ブラックマトリックスにあるか否かを判定する判定閾値と対比して、判定閾値以下の場合、その該当した輪郭検査画素はブラックマトリックスにあると第１判定し、
Ｃ）次に、上記判定閾値以下でない場合に該当する各輪郭検査画素におけるＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号間で、各明るさの数値を対比して、最も大きな明るさの数値を有する色信号（上記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号）の色を選定し、その輪郭検査画素は、当該色の着色画素にあると第２判定し、
Ｄ）次に、ブラックマトリックスにある輪郭検査画素の数、着色画素にある輪郭検査画素の当該色毎の数を集計し、集計された輪郭検査画素の数が、最も多いブラックマトリックス又は当該色の着色画素を選定し、上記Ａ）で検出された欠陥は、その選定したブラックマトリックス又は当該色の着色画素にあると第３判定し、
Ｅ）次に、欠陥のサイズを、ブラックマトリックス及び着色画素の色毎に定められた欠陥のサイズ規格と対比して、許容される欠陥か否かを第４判定し、欠陥の検査を行うので、カラーフィルタの製造工程で発生する外観上の欠陥が、どの色の着色画素に発生した欠陥であるかを検査の段階で特定し、着色画素の色毎に異なる規格を適用した欠陥検査を行うことのできるカラーフィルタの外観検査方法となる。
これにより、着色画素の色毎に異なる規格には該当しない欠陥を有するカラーフィルタを、後工程であるレビュー装置で改めて確認することはなくなり、レビュー装置での負担が低減される。
【００３２】
また、本発明においては、カラー検査カメラを用い、画像の各信号毎に欠陥の検出を行うので、検査カメラとしてモノクロ検査カメラを用いた際に得られる画像の信号での、着色画素の正常部と欠陥部の明るさの差よりも、カラー検査カメラを用いた際の、分割された色信号での、着色画素の正常部と欠陥部の明るさの差の方が、色信号の色を選択することにより、大きな差が得られる。
このことは、欠陥の検出、特に、白抜け（ピンホール）において、その検出精度が優れたものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図９は、良品カラーフィルタの着色画素を固体撮像素子を用いたカラー検査カメラにて撮像したカラーフィルタ画像の一例を模式的に示す説明図である。図９に示すように、この良品カラーフィルタは、ブラックマトリックス（２１）が形成され外観検査の終了したガラス基板上に、赤色、緑色、青色の着色画素（２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ）が形成された状態のものである。各色の着色画素は、その各々が、図９中、Ｙ軸方向に連続して配設されている。またＸ軸方向には、その各色の連続した列が赤色、緑色、青色の順に繰り返し配
設されている。
【００３４】
１個の着色画素は、比較検査のために複数の領域（検査画素）に分割され、分割された検査画素の明るさ（カラー検査カメラへ入射する光の強さ）を比較し検査に用いる。この明るさの程度を表す際には、カラー検査カメラで得られる信号の明るさを、８ビット（２５６）にて区分した２５６段階で表示した数値で表す。数値の小さい方が暗く、数値の大きい方が明るいことを指している。
【００３５】
図１０は、上記カラーフィルタの一例における、被検査体カラーフィルタをカラー検査カメラにて撮像し、欠陥が検出された際のカラーフィルタ画像の一例を示したものである。図１０に示すように、この一例は、直径（φ２）４０μｍの欠陥（Ｄ３）が青色の着色画素（２２Ｂ）に発生したカラーフィルタを例示したものである。
【００３６】
本発明によるカラーフィルタの外観検査方法は、先ず、被検査体カラーフィルタをカラー検査カメラにて撮像し、被検査体カラーフィルタを構成する画像のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を得る。得られた各信号毎に、複数の領域（検査画素）に分割した比較検査を行い欠陥の検出をする。
本発明では、被検査体カラーフィルタの撮像にカラー検査カメラを用い、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号に分割している。
【００３７】
検査カメラとしてモノクロ検査カメラを用いた際に得られる画像の信号での、着色画素の正常部と欠陥部の明るさの差よりも、カラー検査カメラを用いた際の、分割された色信号での、着色画素の正常部と欠陥部の明るさの差の方が、色信号の色を選択することにより、大きな差が得られる。
このことは、特に、欠陥が白抜け（ピンホール）の際に、その差が顕著に表れてくる。
【００３８】
例えば、青色の着色画素に白抜けの欠陥が発生している際に、Ｒ信号、Ｇ信号において、着色画素の正常部と欠陥部の明るさの差が大きく表れてくる。この明るさの差の大きさは、モノクロ検査カメラを用いた際に得られる、青色の着色画素の正常部と欠陥部の明るさの差よりも著しく大きなものである。
このような分割された色信号の際の明るさと、モノクロ信号の際の明るさとの差は、同様に、赤色の着色画素に白抜けの欠陥が発生している際には、Ｇ信号、Ｂ信号において著しく、また、緑色の着色画素に白抜けの欠陥が発生している際には、Ｒ信号、Ｂ信号において著しく大きなものである。
【００３９】
すなわち、本発明においては、カラー検査カメラを用い、画像の各信号毎に欠陥の検出を行うので、欠陥の検出、特に、白抜け（ピンホール）において、その検出精度が優れたものとなる。
【００４０】
図１０に示すように、自動外観検査装置は、この青色の着色画素（２２Ｂ）の欠陥（Ｄ３）を欠陥として識別するものの、この段階では、青色の着色画素（２２Ｂ）に発生した欠陥であるとの特定はしていない。
【００４１】
次に、被検査体カラーフィルタをカラー検査カメラにて撮像し、欠陥が検出された際には、欠陥（Ｄ３）を構成する複数の欠陥検査画素の位置座標から欠陥検査画素の周囲に複数の輪郭検査画素を設定する。
図１１は、欠陥（Ｄ３）を構成する複数の欠陥検査画素の周囲に、複数の輪郭検査画素（ＫＲ）が設定された状態を図示したものである。また、図１２は、当該部分を拡大し、欠陥検査画素（ＫＤ）と輪郭検査画素（ＫＲ）の位置関係を示す説明図である。図１２に示すように、境界線（Ｙ0 ）の右方は青色の着色画素（２２Ｂ）であり、また、左方はブラックマトリックス（２１）である。
【００４２】
符号（Ｋ−２２Ｂ）は、青色の着色画素（２２Ｂ）を比較検査するための、青色の着色画素の検査画素を表している。また、符号（Ｋ−ＢＭＸ）は、ブラックマトリックス（２１）を比較検査するための、ブラックマトリックス検査画素を表している。
図１２中、×印で表す検査画素は、比較検査の結果、欠陥として検出された欠陥（Ｄ３）を構成する複数の欠陥検査画素（ＫＤ）を表している。また、右下がり斜線で表す検査画素は、欠陥（Ｄ３）が検出された後に、欠陥（Ｄ３）を構成する複数の欠陥検査画素（ＫＤ）の周囲に設定された、複数の輪郭検査画素（ＫＲ）を表している。
【００４３】
欠陥（Ｄ３）を構成する複数の欠陥検査画素（ＫＤ）の集合体の周囲に設定された、図１２に例示する複数の輪郭検査画素（ＫＲ）は合計１８個であり、その各々に番号が与えられている。図１２中、左側部の第１輪郭検査画素（ＫＲ１）から、反時計回りに第２輪郭検査画素（ＫＲ２）、第３輪郭検査画素（ＫＲ３）〜第１８輪郭検査画素（ＫＲ１８）で表している。
【００４４】
次に、上記により設定した複数の輪郭検査画素（ＫＲ１〜ＫＲ１８）の各々のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の明るさの数値を求める。表１は、得られた輪郭検査画素（ＫＲ１〜ＫＲ１８）毎のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の明るさの数値を示したものである。この数値は、カラー検査カメラで得られた信号の明るさを８ビットにて区分した２５６段階で表示した数値である。数値の小さい方が暗く、数値の大きい方が明るいことを指している。
【００４５】
【表１】
2009264942.tif 000003
次に、欠陥検査画素（ＫＤ）の周囲に設定した、複数の輪郭検査画素（ＫＲ１〜ＫＲ１８）の各輪郭検査画素が、ブラックマトリクス（２１）にあるか否かの第１判定を行う。この第１判定は、予め設定された、輪郭検査画素がブラックマトリクスにあるか否かを判定するための、信号の明るさの判定閾値と比較して行う。
この例では、判定閾値として、信号の明るさの数値で３０と設定されたものである。ある輪郭検査画素において、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のすべての信号で、その明るさの数値が３０以下の場合、すなわち、ブラックマトリクスの判定閾値より暗い場合に、その輪郭検査画素はブラックマトリクスにあると判定する。
【００４６】
表１に示す、輪郭検査画素（ＫＲ１〜ＫＲ１８）毎のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の明るさの数値を、判定閾値の数値３０と比較した結果を表２に示す。
【００４７】
【表２】
2009264942.tif 000004
表２中、上段に示す、第１輪郭検査画素（ＫＲ１）〜第３輪郭検査画素（ＫＲ３）において、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号のすべての信号で、その明るさの数値が３０以下であるので、第１輪郭検査画素（ＫＲ１）〜第３輪郭検査画素（ＫＲ３）は、ブラックマトリクスにあると第１判定する。表２中の丸印が、ブラックマトリクスにあると判定した第１判定である。
【００４８】
次に、上記第１判定によって、ブラックマトリクスにはないと判定された輪郭検査画素、すなわち、第４輪郭検査画素（ＫＲ４）〜第１８輪郭検査画素（ＫＲ１８）が、赤色、緑色、青色の中の、どの色の着色画素にあるのかを判定する第２判定を行う。この第２判定は、ある輪郭検査画素のＲ信号、Ｇ信号、Ｂ信号間で、各明るさの数値を対比して、最も大きな明るさの数値を有する色信号（上記Ｒ、Ｇ、Ｂ信号）の色を選定し、その輪郭検査画素は、その色の着色画素にあると判定する。
【００４９】
表１に示す輪郭検査画素（ＫＲ４〜ＫＲ１８）の各Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号間で、各明
るさの数値を対比した結果を表２に示す。表２に示すように、輪郭検査画素（ＫＲ４〜ＫＲ１８）のすべてにおいて、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号の明るさの数値は、Ｂ信号が最も大きな明るさの数値を有しているので、輪郭検査画素（ＫＲ４〜ＫＲ１８）の各々は青色の着色画素にあると第２判定する。表２中の丸印が、第２判定した着色画素の色を表す。
【００５０】
上記のように、本発明では、赤色、緑色、青色の三原色の着色画素で構成される、被検査体カラーフィルタを三原色のカラー検査カメラで撮像し、Ｒ信号、Ｇ信号、Ｂ信号を得ている。この３信号間にては、ある色の着色画素を色分解した際の、その色の色信号は、他の色の色信号よりも明るいものとなる。例えば、青色の着色画素を色分解した際の、青色の色信号は、赤色及び緑色の色信号よりも明るい。表２において、第４輪郭検査画素（ＫＲ４）は、青色の着色画素にあると第２判定しているが、これは、青色の着色画素の青色の色信号（Ｂ信号）の明るさの数値は、Ｒ信号及びＧ信号の明るさの数値より明るいことに基づいている。
このことからして、本発明では、ある輪郭検査画素が、赤色、緑色、青色の中の、どの色の着色画素にあるのか判定は容易、且つ正確に行うことができる。
【００５１】
次に、上記第１判定によってブラックマトリクス（２１）にあると判定された輪郭検査画素の数、及び上記第２判定によって判定された、各色の着色画素にある輪郭検査画素の色毎の数を集計する。この例では、表２下段に示すように、ブラックマトリクスにある輪郭検査画素の数は３個、赤色の着色画素にある輪郭検査画素の数は０個、緑色の着色画素には０個、青色の着色画素には１５個であることが集計されている。
【００５２】
次に、前記検査画素を比較検査することによって検出された欠陥（Ｄ３）が、ブラックマトリクス又は３色の着色画素のいずれにある欠陥であるかの第３判定を行う。この第３判定は、表２に示す集計された数である、３個、０個、０個、１５個を対比し、最も多い青色の着色画素に欠陥（Ｄ３）があると判定する。
【００５３】
次に、この欠陥（Ｄ３）のサイズ（φ２：４０μｍ）を、着色画素の色毎に定められた欠陥のサイズの規格内の青色の欠陥のサイズ、すなわち、前記許容される青色の着色画素での欠陥のサイズである３０μｍφと対比して、許容される欠陥であると判定する。
尚、欠陥のサイズとして、直径を例示して説明を行ったが、実際には欠陥の形状は不定型であるので、欠陥の直径に匹敵するものとして、欠陥の面積、欠陥の長辺などで許容される規格を定めることもある。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】自動外観検査装置の一例の概略を示す側面図である。
【図２】図１に示す自動外観検査装置の平面図である。
【図３】被検査体カラーフィルタ上における、反射用検査カメラと透過用検査カメラによる走査領域を説明する平面図である。
【図４】検査カメラにて撮像されたカラーフィルタ画像の一例を模式的に示す説明図である。
【図５】（ａ）は、図４に示す左端の赤色の着色画素の点線で囲む部分を拡大した説明図である。（ｂ）は、隣接する赤色の着色画素の点線で囲む部分を拡大した説明図である。
【図６】赤色の着色画素に発生した欠陥の一例の説明図である。
【図７】液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。
【図８】図７に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
【図９】良品カラーフィルタの着色画素をカラー検査カメラにて撮像したカラーフィルタ画像の一例を模式的に示す説明図である。
【図１０】被検査体カラーフィルタをカラー検査カメラにて撮像し、欠陥が検出された説明図である。
【図１１】欠陥を構成する欠陥検査画素の周囲に、輪郭検査画素が設定された状態を図示したものである。
【図１２】当該部分を拡大し、欠陥検査画素と輪郭検査画素の位置関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
４・・・カラーフィルタ
１０・・・被検査体カラーフィルタ
１１・・・定盤
１２・・・検査ステージ
１３Ａ・・・反射用光源
１３Ｂ・・・透過用光源
１４Ａ・・・反射用検査カメラ
１４Ｂ・・・透過用検査カメラ
１５・・・画像処理装置
２１、４１・・・ブラックマトリックス
２２、４２・・・着色画素
２２Ｒ・・・赤色の着色画素
２２Ｇ・・・緑色の着色画素
２２Ｂ・・・青色の着色画素
４０・・・ガラス基板
４３・・・透明導電膜
Ｄ、Ｄ２、Ｄ３・・・欠陥
Ｅ１〜Ｅｎ・・・輪郭部を構成する複数の検査画素（輪郭検査画素）
Ｋ１〜Ｋｎ・・・第１検査画素〜第ｎ検査画素
Ｋ−２２Ｂ・・・青色の着色画素の検査画素
Ｋ−ＢＭＸ・・・ブラックマトリックス検査画素
ＫＤ・・・欠陥検査画素
ＫＲ・・・輪郭検査画素
ＫＲ１〜ＫＲ１８・・・第１〜第１８輪郭検査画素
Ｓｒ・・・反射用検査カメラ及び透過用検査カメラの走査領域
Ｙ0 ・・・境界線
【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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