JP2007114125A - 膜厚ムラ検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高い検出感度で膜厚ムラを検出できる、膜厚ムラ検査方法を提供する。
【解決手段】主波長λ０［ｎｍ］で、検査可能なコントラストが得られるように、十分狭い半値幅を有し、且つ、少なくとも該主波長を含むその近傍波長域である主波長近傍波長域が、前記青色の着色層の透過スペクトルが相対的に十分大きい波長域に含まれる、バンドパスフィルタを用いて、該バンドパスフィルタを通過した光を撮影光として撮影して、撮影画像データを得て、更に、撮影して得られた撮影画像データを用いて画像処理することにより、前記青色の着色層の膜厚変化を抽出するもので、発光スペクトルの発光強度の変動が、前記バンドパスフィルタの前記主波長近傍波長域において、十分小さい光源で、前記バンドパスフィルタにより決められる撮影する際の撮影光の波長域における透過スペクトルの透過率が十分である光源を、前記反射照明の光源として用いる。
【選択図】図１

Description

本発明は、透明基板の一面側に配設された、感光性レジスト内に予め着色顔料を分散させた未露光の青色の着色層に対して、反射照明して、該青色の着色層の両面からの反射光を干渉させた状態で撮影した撮影画像から、該青色の着色層の膜厚ムラを検出する、膜厚ムラの検査方法に関する。

近年、フラットディスプレイとして、カラーの液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）が盛んに使用されている。
カラーの液晶ディスプレイは、構成画素部を３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）とし、液晶の電気的スイッチングにより３原色の各光の透過を制御してカラー表示が行われるもので、３原色の制御を行うためにアクティブマトリックス方式および単純マトリックス方式とがあるが、いずれの方式においてもカラーフィルタ（以下ＣＦとも言う）が用いられている。
このカラーフィルタは、例えば、透明基板上にＲ，Ｇ，Ｂの各着色パターンからなる着色層、各画素の境界部分に位置するブラックマトリックス、保護層および透明電極層からなるカラーフィルタ層を備えた、カラーフィルタ形成基板の形態で、液晶ディスプレイに供されている。
このようなカラーフィルタの作製方法としては、染色用基材をガラス基板上に塗布し、フォトマスクを介して露光・現像して形成したパターンを染色する染色法、感光性レジスト層内に予め着色顔料を分散させておき、フォトマスクを介して露光、現像する顔料分散法や、印刷インキで各色を印刷する印刷法、基板上にパターンニングされた透明電極を使用して電着により各色の着色層を形成する電着法等が知られているが、現在は、顔料分散法が主流となっている。
顔料分散法により作製されるカラーフィルタの作製においては、製造コストの低減の要求やディスプレイの大サイズ化要求等から製造段階での多面付化が進み、処理基板の大型化が進んでいる。
尚、顔料分散法における未露光の着色層の形成において、従来、スリットアンドスピンと呼ばれる、ダイコート後にスピン（回転）して着色層を形成する方法が、量産性の面から採られていたが、近年、Ｇ６世代と呼ばれるサイズ（１８００ｃｍ×１５００ｃｍ）以上の処理基板では、ダイコート後のスピン（回転）は難しく、ダイコートのみによる着色層の配設が行われている。
このダイコートのみによる着色層の配設の場合、従来のダイコート後にスピン（回転）して着色層を形成する方法に比べて、着色層の膜厚の均一性の制御が難しいという問題もある。

一方、ますますの高精細化、高品質化が求められている。
顔料分散法によるカラーフィルタの作製においても、特に、処理基板の大型化が進む中、高精細化、高品質化の要求から、色ムラや、明るさのムラの原因になる着色層の膜厚のムラについても、一段と厳しいものが求められるようになってきた。
このような中、従来、現像前のカラーフィルターの青着色層の膜厚ムラを検査する光学系として一般的なものとしては、例えば、特開２００３−９８０３６号公報（特許文献１）、特開２００４−２２３４３７号公報（特許文献２）に記載される、青色透過、反射照明のものが知られている。
しかし、着色層と同色の光を使用することにより、他の色のムラを見えなくするため、膜厚の差により生じる透過光量の変化は吸収率の大小に左右されることから（ランベルトの法則）、吸収率の低い同色の光では膜厚ムラは見え難いという欠点がある。
また、青色の波長４３０ｎｍ近辺以下の光はレジストに感光するため、現像前には使用できないという欠点がある。
また、特開平５−１０７２７号公報（特許文献３）に記載の、低圧ナトリウムランプ透過照明、赤色透過照明のものが知られている。
しかし、この場合は、発光波長５９０ｎｍの吸収率が高いことを利用しているため、干渉縞による検査よりも膜厚変動に対する感度が劣る、という欠点がある。
そして、干渉縞による検査が可能な赤および緑着色層の検査と見え方が異なり、差が生じるという欠点がある。
更に、ＣＣＤカメラで検査する場合、膜塗布部の端部において膜塗布部と未塗布部との光量差が大きく、電荷漏れにより膜塗布部の端部の検査が不可能となる、という欠点がある。
また、特開平１０−３８７５３号公報（特許文献４）に記載の、低圧ナトリウムランプ反射照明のものも知られている。
しかし、これは、ピークの鋭い発光スペクトルにより生じる干渉縞を利用しているため、吸収率の高い青色着色層の干渉縞が見え難い、という欠点がある。
特開２００３−９８０３６号公報 特開２００４−２２３４３７号公報 特開平５−１０７２７号公報 特開平１０−３８７５３号公報

上記のように、最近では、顔料分散法によるカラーフィルタの作製においても、特に、処理基板の大型化が進む中、高精細化、高品質化の要求から、色ムラや、明るさのムラの原因になる着色層の膜厚のムラについても、一段と厳しいものが求められるようになってきて、色層の膜厚ムラの検査方法において、より検出感度の良いものが求められているが、公知の膜厚ムラ検査の光学系には、それぞれ、欠点があり、これらの欠点を伴わず、より高い検出感度で、膜厚ムラを検出できる、膜厚の検査方法が求められていた。
本発明はこれに対応するもので、具体的には、顔料分散法によるカラーフィルタの作製において、塗布された着色層の膜厚ムラを検査する膜厚ムラ検査方法であって、先に述べた従来公知の特許文献１〜４に記載の検査方法における欠点を伴わずに、高い検出感度で膜厚ムラを検出できる、膜厚ムラ検査方法を提供しようとするものである。

本発明の膜厚ムラの検査方法は、透明基板の一面側に配設された、青色の着色層に対して、反射照明して、該青色の着色層の両面からの反射光を干渉させた状態で撮影した撮影画像から、該青色の着色層の膜厚ムラを検出する、膜厚ムラの検査方法であって、主波長λ０［ｎｍ］で、検査可能なコントラストが得られるように、十分狭い半値幅を有し、且つ、少なくとも該主波長を含むその近傍波長域である主波長近傍波長域が、前記青色の着色層の透過スペクトルが相対的に十分大きい波長域に含まれる、バンドパスフィルタを用いて、該バンドパスフィルタを通過した光を撮影光（検査光とも言う）として撮影して、撮影画像データを得て、更に、撮影して得られた撮影画像データを用いて画像処理することにより、前記青色の着色層の膜厚変化を抽出するもので、発光スペクトルの発光強度の変動が、前記バンドパスフィルタの前記主波長近傍波長域において、十分小さい光源で、前記バンドパスフィルタにより決められる撮影する際の撮影光（検査波長の光）の波長域における発光強度が十分である光源を、前記反射照明の光源として用いるものであることを特徴とするものである。
そして、上記の膜厚ムラの検査方法であって、前記バンドパスフィルタは、半値幅が１０ｎｍ以下の透過スペクトルを有し、少なくとも（λ０−２０）［ｎｍ］〜（λ０＋１０）［ｎｍ］の主波長近傍波長域が、前記青色の着色層の透過スペクトルが相対的に０．５以上の波長域に含まれるものであることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかの膜厚ムラの検査方法であって、前記反射照明の光源として、発光スペクトルの発光強度の変動が、少なくとも（λ０−２０）［ｎｍ］〜（λ０＋１０）［ｎｍ］の前記主波長近傍波長域において、最大強度の４０％以下である光源を用いることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの膜厚ムラの検査方法であって、前記青色の着色層は、感光性レジスト内に予め着色顔料を分散させた未露光の着色層であり、前記青色の着色層の感光波長域における透過スペクトルの透過率が、該青色の着色層の感光を防止するのに十分なほど低く、前記バンドパスフィルタにより決められる撮影する際の撮影光（検査波長の光）の前記主波長近傍波長域における透過率が十分である感光防止フィルタを、通過させた、前記反射照明の光源からの光を、照明光とするものであることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの膜厚ムラの検査方法であって、前記未露光の青色の着色層をその一面側に配設した透明基板を、着色層側を上側（天側）にして、コロ搬送にて搬送しながら、且つ、撮影手段としてラインセンサカメラを用いて、照明光の反射光を前記バンドパスフィルタの透過させた撮影光にて撮影して、前記撮影画像データを得るものであることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの膜厚ムラの検査方法であって、前記バンドパスフィルタは多層膜からなる干渉フィルタであり、該バンドパスフィルタを、光軸と直交する面と所定の角度θである傾き角度θ分だけ副走査方向に傾けて、配設して撮影を行うことを特徴とするものであり、更に、外光が撮像手段に入射しないようにして、撮影を行うことを特徴とするものである。
また、上記いずれかの膜厚ムラの検査方法であって、前記反射照明の光源が、蛍光灯であることを特徴とするものであり、該蛍光灯は、波長４８０ｎｍ〜４９０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する蛍光灯であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの膜厚ムラの検査方法であって、前記感光防止フィルタはシャープカットフィルタであることを特徴とするものであり、該シャープカットフィルタは、波長４５０ｎｍ以下の透過率が１％以下であることを特徴とするものである。
尚、ここでは、照明光を未露光の青色の着色層に照射し、その両面にて反射した反射光を用いて撮影手段が撮影する場合の、照明方法を反射照明と言う。
また、ここでは、「主波長を含むその近傍波長域」とは、主波長λ０−α−βからλ０＋αの範囲の波長域で、通常、α, βが１０ｎｍ程度以下を意味する。
また、感光防止フィルタにおける透過スペクトルの透過率が十分とは、撮影光が十分にとれる程度のことを意味するが、通常は、該透過スペクトルの透過率が５０％以上のものが用いられる。
撮影手段については、ＣＣＤ素子等、可視光領域で十分な感度をもつ撮像素子を受光素子としているものを用いることを前提としている。
ここでは、「バンドパスフィルタを、光軸と直交する面と所定の角度θ」を、以下、傾き角度と言う。
ここでのシャープカットフィルタは、写真撮影用シャープカットガラスフィルタについてのＪＩＳ Ｂ７１１Ｓ規格に準ずるもので、ここでは、波長範囲を着色層の感光波長を含む範囲としている。

（作用）
本発明の膜厚ムラの検査方法は、このような構成にすることにより、 透明基板の一面側に配設された、青色の着色層の膜厚ムラを検査する膜厚ムラ検査方法で、先に述べた従来公知の特許文献１〜４に記載の検査方法における欠点を伴わずに、高い検出感度で膜厚ムラを検出できる、膜厚ムラ検査方法の提供を可能としている。
具体的には、主波長λ０［ｎｍ］で、検査可能なコントラストが得られるように、十分狭い半値幅を有し、且つ、少なくとも該主波長を含むその近傍波長域である主波長近傍波長域が、前記青色の着色層の透過スペクトルが相対的に十分大きい波長域に含まれる、バンドパスフィルタを用いて、該バンドパスフィルタを通過した光を撮影光（検査光とも言う）として撮影して、撮影画像データを得て、更に、撮影して得られた撮影画像データを用いて画像処理することにより、前記青色の着色層の膜厚変化を抽出するもので、発光スペクトルの発光強度の変動が、前記バンドパスフィルタの前記主波長近傍波長域において、十分小さい光源で、前記バンドパスフィルタにより決められる撮影する際の撮影光（検査波長の光）の波長域における透過スペクトルの透過率が十分である光源を、前記反射照明の光源として用いるものであることにより、これを達成している。
詳しくは、検査可能なコントラストが得られるように、十分狭い半値幅を有し、且つ、少なくとも該主波長を含むその近傍波長域である主波長近傍波長域が、前記青色の着色層の透過スペクトルが相対的に十分大きい波長域に含まれる、バンドパスフィルタを用いて、青色の着色層における干渉作用が盛り込まれた撮影光で撮影した撮影画像のコントラストを高くできるものとしている。
これにより、膜厚ムラの変化をコントラストの変化として、場合によっては干渉縞として、把握することを可能としている。
本発明は、照明光を青色の着色層に照射した場合の、青色の着色層の両面にて反射した反射光同士による干渉効果を利用するものであるが、これは、両面の反射光の光路差による位相のずれが膜厚の変化により変わるため、膜厚の変化を干渉の程度の変化、即ち、光強度の変化としてとらえることができるということに基づく。
そして、前記バンドパスフィルタは、半値幅が１０ｎｍ以下の透過スペクトルを有し、少なくとも（λ０−２０）［ｎｍ］〜（λ０＋１０）［ｎｍ］の主波長近傍波長域が、前記青色の着色層の透過スペクトルが相対的に０．５以上の波長域に含まれるものである、請求項２の発明の形態とすることにより、光源や感光防止フィルタの選択の自由度を大きいものとしている。
半値幅が１０ｎｍ以下の透過スペクトルを有するバンドパスフィルタを用い、撮影に使用する光のスペクトル幅を狭くすることにより、青色の着色層における干渉作用が盛り込まれた撮影光で撮影した撮影画像のコントラストを高くできるものとしている。
（λ０−２０）［ｎｍ］〜（λ０＋１０）［ｎｍ］の波長域が、青色の着色層の透過スペクトルが相対的に０．８以上の波長域である場合には、更に、好ましい。
また、発光スペクトルの発光強度の変動が、少なくとも（λ０−２０）［ｎｍ］〜（λ０＋１０）［ｎｍ］の前記主波長近傍波長域において、最大強度の４０％以下である光源を用いる、請求項３の発明の形態とすることにより、撮影光（検査光）を安定的に、所望の強度で得ることを可能にしている。
光源としては、勿論、発光強度の大きいものが好ましい。
発光強度が、相対的に０．８以上であると更に好ましい。
尚、図１０に示すように、ラインセンサの視野中心では１０２５の特性であるのに対して、視野の端では１０２５の特性となり、視野の中心に対して、特性が１０ｎｍ程度シフトしているため、上記において、バンドパスフィルタの好ましい主波長近傍波長域は（λ０−２０）［ｎｍ］〜（λ０＋１０）［ｎｍ］となる。
そして、これに対応して、光源の発光スペクトルの発光強度の変動についても、この波長域でその変動範囲を所定範囲に抑えるのである。
また、前記青色の着色層は、感光性レジスト内に予め着色顔料を分散させた未露光の着色層であり、前記青色の着色層の感光波長域における透過スペクトルの透過率が、該青色の着色層の感光を防止するのに十分なほど低く、前記バンドパスフィルタにより決められる撮影する際の撮影光（検査波長の光）の前記主波長近傍波長域における透過スペクトルの透過率が十分である感光防止フィルタを、通過させた、前記反射照明の光源からの光を、照明光とするものである、請求項４の発明の形態とすることにより、未露光の青色の着色層への検査作業による感光（露光）を確実に防止でき、且つ、撮影光（検査光）を所望の強度で得ることを容易に可能にしている。
通常は、感光防止フィルタの青色の着色層の感光波長域における透過スペクトルの透過率が１％以下であれば、該青色の着色層の感光を防止するのに十分である。
尚、先にも述べたように、感光防止フィルタの透過スペクトルの透過率が十分とは、撮影光が十分にとれる程度のことで、通常は、光が透過する波長領域での透過率が５０％以上のものが用いられる。
未露光の青色の着色層をその一面側に配設した透明基板を、着色層側を上側（天側）にして、コロ搬送にて搬送しながら、且つ、撮影手段としてラインセンサカメラを用いて、撮影して、前記撮影画像データを得るものである請求項５の発明の形態とすることにより、インラインで、反射照明して、青色の着色層の両面からの反射光を干渉させた状態で撮影することを可能としている。
これにより、検査効率のよいものとできる。
また、前記バンドパスフィルタは多層膜からなる干渉フィルタであり、該バンドパスフィルタを、光軸と直交する面と所定の角度θである傾き角度θ分だけ副走査方向に傾けて、配設して撮影を行う、請求項６発明の形態を挙げることができる。
この形態の場合、傾き角度θの角度に対応して、θ＝０の場合に比べ、実質的な透過スペクトルが低波長側にシフトするため、バンドパスフィルタ、光源、更には感光防止フィルタの選択の自由度を広いものとしている。
この形態の場合は、更に、外光が撮像手段に入射しないようにして、撮影を行う、請求項７の発明の形態とすることにより、精度の良い撮影を可能にしている。
また、前記反射照明の光源が、汎用の照明手段である蛍光灯である請求項８の形態とすることにより、汎用の照明手段を用いて、簡単に、検査を行うことを可能にしている。
特に、前記蛍光灯は、波長４８０ｎｍ〜４９０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する蛍光灯である場合が挙げられる。
また、感光防止フィルタとしては、シャープカットフィルタが挙げられ、特に、波長４５０ｎｍ以下の透過率が１％以下であるものが好ましく挙げられる。

本発明は、上記のように、透明基板の一面側に配設された、青色の着色層の膜厚ムラを検査する膜厚ムラ検査方法で、先に述べた従来公知の特許文献１〜４に記載の検査方法における欠点を伴わずに、高い検出感度で膜厚ムラを検出できる、膜厚ムラ検査方法の提供を可能とした。
特に、顔料分散法によるカラーフィルタの作製において、塗布された着色層の膜厚ムラを検査する膜厚ムラ検査方法で、先に述べた従来公知の特許文献１〜４に記載の検査方法における欠点を伴わずに、高い検出感度で膜厚ムラを検出できる、膜厚ムラ検査方法の提供を可能とした。

本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明の膜厚ムラ検査方法の実施の形態の１例を、実施するための概略構成図で、図２は光源である蛍光灯の発光スペクトルと、各フィルタと青色の着色層の透過スペクトルと、青色の着色層の感光波長域とを示したグラフの図で、図３は図１に示す装置構成を示したブロック図で、図４（ａ）はバンドパスフィルタの透過スペクトルの特性を説明するための図で、図４（ｂ）は青色の着色層の透過スペクトルとバンドパスフィルタの透過スペクトルとの関係を示した図で、図５は感光防止フィルタの透過スペクトルとバンドパスフィルタの透過スペクトルとの関係を示した図で、図６は光源の発光スペクトルの変動を説明するための図で、図７（ａ）は光源である蛍光灯の発光スペクトルを示した図で、図７（ｂ）は図７（ａ）に示す発光スペクトルの一部波長領域を拡大して示した図で、図８はバンドパスフィルタを傾けた場合（傾き角度θが０でない場合）の、撮影手段側からの光の反射光の影響を説明するための図で、図９（ａ）、図９（ｂ）はバンドパスフィルタの傾き角度θについて、その方向を説明するための図で、図９（ｃ）は外光の影響を防止方法を説明するための図で、図１０は低波長側へシフトを説明するための図である。 図１は概略図で、撮影手段の駆動装置、光源の点灯電源、コロ搬送部のシーケンサは、省略して示している。
図１〜図９中、１１０は（棒状の）光源、１１５は高周波点灯電源、１２０は撮影手段（ラインセンサ、あるいはラインセンサカメラとも言う）、１２５は駆動装置、１３０は制御部、１４０は画像処理部、１５０は光源の光、１５１は照明光、１５２は反射光、１５３は撮影光（検査光とも言う）、１６１は感光防止フィルタ、１６２はバンドパスフィルタ、１７０はコロ搬送部（コロコンベアとも言う）、１７５はシーケンサ、１８０はカラーフィルタ形成用基板、１８５は（未露光の）青色の着色層、１９０は法線、２１０は蛍光灯の発光スペクトル、２２０は感光防止フィルタの透過スペクトル、２３０はバンドパスフィルタの透過スペクトル、２４０は青色の着色層の透過スペクトル、２４５は青色の着色層の感光波長域、４１０はバンドパスフィルタの透過スペクトル、４２０は青色の着色層の透過スペクトル、５１０は感光防止フィルタの透過スペクトル、５２０はバンドパスフィルタの透過スペクトル、６１０は光源の発光スペクトル、７１０は蛍光灯の発光スペクトル、８１０は光源、８１１は照射光、８１２は反射光、８１３は（バンドパスフィルタを透過した）透過光、８１５、８１６は（バンドパスフィルタからの）反射光、８３０はバンドパスフィルタ、８２０は撮影手段、８８０は着色層形成基板、９１０は撮影手段（ラインセンサあるいはラインセンサカメラとも言う）、９１５は（撮影手段の）レンズ系、９１７はホルダー、９２０は光軸方向、９２１は主走査方向、９２３、９２３ａは副走査方向、９３０はバンドパスフィルタ、１０２０はラインセンサ視野中心のバンドパスフィルタの透過スペクトル、１０２５はラインセンサ視野端のバンドパスフィルタの透過スペクトル、１０３０は光源の発光スペクトル、である。
また、θ１、θ２はバンドパスフィルタの傾き角度で、α１、α２は（法線１９０）となす角度である。

本発明の膜厚ムラ検査方法の実施の形態の１例を、図１に基づいて説明する。
本例の膜厚ムラ検査方法は、透明基板の一面側に配設された、感光性レジスト内に予め着色顔料を分散させた未露光の青色の着色層に対して、反射照明して、該青色の着色層の両面からの反射光を干渉させた状態で撮影した撮影画像から、該青色の着色層の膜厚ムラを検出する、膜厚ムラの検査方法で、図１に示すように、カラーフィルタ形成用基板を、その青色の着色層形成側を上側（天側）にして、コロ搬送部１７０にて搬送しながら、棒状の光源１１０からの光１５０を感光防止フィルタ１６１に通過させ、感光防止フィルタ１６１に通過した照明光１５１を青色の着色層１８５に照射し、その反射光１５２をバンドパスフィルタ１６２を通過させ、バンドパスフィルタ１６２を通過した光を撮影光（検査光）１５３として、ラインセンサカメラからなる撮影手段１２０にて撮影して、撮影画像データを得て、該撮影画像データを画像処理部１４０にて、画像処理して、撮影画像の干渉縞から、青色の着色層１８５の膜厚変化を抽出するものである。
各部は、制御部１３０により、制御されている。
本例では、図１でα１＝α２であり、正反射照明にて撮影している。
青色の着色層の両面から反射した光が干渉した状態のものを反射光１５２として得るが、α１、α２としては、この干渉の効果が撮影画像に膜厚ムラとして効率よく得られる条件のものであれば良い。

図１に示す装置構成を、ブロック図で示すと、図３のようになる。
尚、図３では、図１にて省略して示した、撮影手段の駆動装置１２５、光源の高周波点灯電源１１５、コロ搬送部のシーケンサ１７５も示している。
図３に示すように、制御部１３０は、駆動装置１２５を制御して撮影手段１２０を動作させ、高周波点灯電源１１５を制御して光源１１０の点灯を制御し、シーケンサ１７５を制御して、コロ搬送部１７０を所定のシ−ケンスにて動作する。

本例では、主波長λ０［ｎｍ］、半値幅が１０ｎｍ以下の透過スペクトルを有し、少なくとも（λ０−２０）［ｎｍ］〜（λ０＋１０）［ｎｍ］の波長域が、前記青色の着色層の透過スペクトルが相対的に０．５以上の波長域に含まれる、バンドパスフィルタ１６２を用いる。
尚、図４（ａ）に示すように、バンドパスフィルタの透過スペクトル４１０については、一般には、最大透過Ｔ％を示す波長を主波長とし、主波長から透過率が下がり（Ｔ／２）％となる波長までの波長域幅を半値幅Ｗ０としているが、図４（ｂ）に示すように、青色着色層の透過スペクトル４２０に対応して、また、バンドパスフィルタの透過スペクトル４１０に対応して、照明光（図１の１５１）の波長域と強度が決まる。
本例では、半値幅が１０ｎｍ以下の透過スペクトルを有するバンドパスフィルタを、即ち、撮影に使用する光のスペクトル幅を狭くするバンドパスフィルタを用いていることにより、青色の着色層における干渉作用が盛り込まれた撮影光で撮影した撮影画像のコントラストを高くでき、また、バンドパスフィルタの透過スペクトルの波長域（λ０−２０）［ｎｍ］〜（λ０＋１０）［ｎｍ］が、青色の着色層の透過スペクトルが相対的に０．５以上の波長域に含まれる、ことにより、光源や感光防止フィルタの選択の自由度を大きいものとできる。
特に、（λ０−２０）［ｎｍ］〜（λ０＋１０）［ｎｍ］の波長域が、青色の着色層の透過スペクトルが相対的に０．８以上の波長域である場合には、更に、好ましい。

そして、本例では、その発光スペクトルの発光強度の変動が、前記バンドパスフィルタの透過率の大きい主波長前後、少なくとも（λ０−２０）［ｎｍ］〜（λ０＋１０）［ｎｍ］において、最大強度の４０％以下である光源を、前記反射照明の光源として用いている。
例えば、４７０ｎｍ〜５２０ｎｍの波長域にてバンドパスフィルタを用いる場合、図６に示すように、光源の発光スペクトル６１０の相対強度が、４７０ｎｍ〜５２０ｎｍの波長域における最大強度に対して、６０％〜１００％の範囲であるものを光源として用いる。
更に具体的には、波長４８０ｎｍ〜４９０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する蛍光灯の場合、図７に示す発光スペクトル７１０を示し、４７０ｎｍ〜５２０ｎｍの波長域における最大強度に対して、６０％〜１００％の範囲である。

また本例は、前記青色の着色層の感光波長域における透過スペクトルの透過率が１％以下で、前記バンドパスフィルタにより決められる撮影する際の撮影光（検査波長の光）の波長域λ０−２０［ｎｍ］〜λ０＋１０［ｎｍ］における透過スペクトルの透過率が十分（５０％以上）である感光防止フィルタ（図１の１６１に相当）を、通過させた、前記反射照明の光源からの光を、照明光１５１とするものである。
例えば、感光防止フィルタが、図５に示すような透過スペクトル５１０を持つ場合、その透過率が５０％以上である波長域に、その透過スペクトル５２０を有するバンドパスフィルタを用いる。
感光防止フィルタとしては、シャープカットフィルターが好ましく、特に、波長４５０ｎｍ以下の透過率が１％以下が、本例の使用には適している。

より具体的には、蛍光灯からなる光源１１０の発光スペクトル２１０、シャープカットフィルタの感光防止フィルタ１６１の透過スペクトル２２０、多層膜からなる干渉フィルタのバンドパスフィルタ１６２の透過スペクトル２３０、青色の着色層１８５の透過スペクトル２４０が、それぞれ、図２に示す特性を有するものを用いて、膜厚ムラの検査を行う場合が、本例の膜厚ムラの検査方法に当たる。

本例においては、バンドパスフィルタ１６２は多層膜からなる干渉フィルタであり、該バンドパスフィルタ１６２を、その光軸と直交する面と所定の角度θである、傾き角度θ分だけ副走査方向に傾けて、配設して撮影を行う。
図８に示すように、撮影手段８２０からの反射光８１３に起因するバンドパスフィルタ８３０からの反射光８１６が撮影手段８２０には入らない構造である。
外光の影響を防ぐため、例えば、図９（ｃ）に示すように、バンドパスフィルタ９３０を固定し、外光を遮断する構造のホルダー９１７を用いて、外光を遮断するレンズ系９１５とネジ方式で固定すると好ましい。
尚、図９（ｃ）においては、ネジ部等は省略して位置関係のみを示してある。

撮影して得られた撮影画像データを用いた、青色の着色層の膜厚変化を抽出する画像処理としては、周知の画像処理が用いられる。
例えば、撮影して得られた撮影画像データに対して、シェーディング補正処理、ノイズ除去のための平滑化処理を施し、処理用の画像データを得た後、得られた処理用の画像データについて、画素毎にその光強度値を所定の閾値で２値化し、２値化画像データを得る処理が挙げられる。
この場合、画素毎にその光強度値を所定の閾値で２値化することにより、青色の着色層の両面からの反射光の干渉の程度を把握し、これより、膜厚ムラを判断できる。
尚、２値化の際の閾値を変えることにより、青色の着色層の両面からの反射光の干渉の程度をレベル分けして得ることができる。
勿論、画像処理は、上記に限定はされない。

また、上記の実施の形態例は、１例で、本発明はこれに限定はされない。
ここでは、図１に示す、照明光１５１、反射光１５２と法線１９０とのなす角度α１、α２をα１＝α２とする正反射照明にて行っているが、これに限定はされない。
青色の着色層の両面から反射した光が干渉した状態のものを反射光１５２として得るが、α１、α２としては、この干渉の効果が撮影画像に膜厚ムラとして効率よく得られる条件のものであれば良い。
尚、青色の着色層の厚さは、通常、１μｍ〜３μｍ程度で、角度α１、α２としては、それぞれ、２０度〜６０度の範囲である。
また、上記の実施の形態例では、未露光の感光性の青色の着色層を検査対象として、感光防止フィルタ１６１を配しているが、感光性でない青色の着色層を検査対象とし、図１において感光防止フィルタ１６１を配さない形態も挙げられる。

本発明の膜厚ムラ検査方法の実施の形態の１例を、実施するための概略構成図である。 光源である蛍光灯の発光スペクトルと、各フィルタと青色の着色層の透過スペクトルと、青色の着色層の感光波長域とを示したグラフの図である。 図１に示す装置構成を示したブロック図である。 図４（ａ）はバンドパスフィルタの透過スペクトルの特性を説明するための図で、図４（ｂ）は青色の着色層の透過スペクトルとバンドパスフィルタの透過スペクトルとの関係を示した図である。 感光防止フィルタの透過スペクトルとバンドパスフィルタの透過スペクトルとの関係を示した図である。 光源の発光スペクトルの変動を説明するための図である。 図７（ａ）は光源である蛍光灯の発光スペクトルを示した図で、図７（ｂ）は図７（ａ）に示す発光スペクトルの一部波長領域を拡大して示した図である。 バンドパスフィルタを傾けた場合（傾き角度θが０でない場合）の、撮影手段側からの光の反射光の影響を説明するための図である。 図９（ａ）、図９（ｂ）はバンドパスフィルタの傾き角度θについて、その方向を説明するための図で、図９（ｃ）は外光の影響を防止方法を説明するための図である。 短波長側へシフトを説明するための図である。

符号の説明

１１０ （棒状の）光源
１１５ 高周波点灯電源
１２０ 撮影手段（ラインセンサ、あるいはラインセンサカメラとも言う）
１２５ 駆動装置
１３０ 制御部
１４０ 画像処理部
１５０ 光源の光
１５１ 照明光
１５２ 反射光
１５３ 撮影光（検査光とも言う）
１６１ 感光防止フィルタ
１６２ バンドパスフィルタ
１７０ コロ搬送部（コロコンベアとも言う）
１７５ シーケンサ
１８０ カラーフィルタ形成用基板
１８５ （未露光の）青色の着色層
１９０ 法線
２１０ 蛍光灯の発光スペクトル
２２０ 感光防止フィルタの透過スペクトル
２３０ バンドパスフィルタの透過スペクトル
２４０ 青色の着色層の透過スペクトル
２４５ 青色の着色層の感光波長域
４１０ バンドパスフィルタの透過スペクトル
４２０ 青色の着色層の透過スペクトル
５１０ 感光防止フィルタの透過スペクトル
５２０ バンドパスフィルタの透過スペクトル
６１０ 光源の発光スペクトル
７１０ 蛍光灯の発光スペクトル
８１０ 光源
８１１ 照射光
８１２ 反射光
８１３ （バンドパスフィルタを透過した）透過光
８１５、８１６ （バンドパスフィルタからの）反射光
８３０ バンドパスフィルタ
８２０ 撮影手段
８８０ 着色層形成基板
９１０ 撮影手段（ラインセンサあるいはラインセンサカメラとも言う）
９１５ （撮影手段の）レンズ系
９１７ ホルダー
９２０ 光軸方向
９２１ 主走査方向
９２３、９２３ａ 副走査方向
９３０ バンドパスフィルタ
１０２０ ラインセンサ視野中心のバンドパスフィルタの透過スペクトル
１０２５ ラインセンサ視野端のバンドパスフィルタの透過スペクトル
１０３０ 光源の発光スペクトル
θ１、θ２ 傾き角度
α１、α２ （法線１９０）となす角度

Claims (11)

1. 透明基板の一面側に配設された、青色の着色層に対して、反射照明して、該青色の着色層の両面からの反射光を干渉させた状態で撮影した撮影画像から、該青色の着色層の膜厚ムラを検出する、膜厚ムラの検査方法であって、主波長λ０［ｎｍ］で、検査可能なコントラストが得られるように、十分狭い半値幅を有し、且つ、少なくとも該主波長を含むその近傍波長域である主波長近傍波長域が、前記青色の着色層の透過スペクトルが相対的に十分大きい波長域に含まれる、バンドパスフィルタを用いて、該バンドパスフィルタを通過した光を撮影光（検査光とも言う）として撮影して、撮影画像データを得て、更に、撮影して得られた撮影画像データを用いて画像処理することにより、前記青色の着色層の膜厚変化を抽出するもので、発光スペクトルの発光強度の変動が、前記バンドパスフィルタの前記主波長近傍波長域において、十分小さい光源で、前記バンドパスフィルタにより決められる撮影する際の撮影光（検査波長の光）の波長域における発光強度が十分である光源を、前記反射照明の光源として用いるものであることを特徴とする膜厚ムラの検査方法。
2. 請求項１に記載の膜厚ムラの検査方法であって、前記バンドパスフィルタは、半値幅が１０ｎｍ以下の透過スペクトルを有し、少なくとも（λ０−２０）［ｎｍ］〜（λ０＋１０）［ｎｍ］の主波長近傍波長域が、前記青色の着色層の透過スペクトルが相対的に０．５以上の波長域に含まれるものであることを特徴とする膜厚ムラの検査方法。
3. 請求項１ないし２のいずれか１項に記載の膜厚ムラの検査方法であって、前記反射照明の光源として、発光スペクトルの発光強度の変動が、少なくとも（λ０−２０）［ｎｍ］〜（λ０＋１０）［ｎｍ］の前記主波長近傍波長域において、最大強度の４０％以下である光源を用いることを特徴とする膜厚ムラの検査方法。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の膜厚ムラの検査方法であって、前記青色の着色層は、感光性レジスト内に予め着色顔料を分散させた未露光の着色層であり、前記青色の着色層の感光波長域における透過スペクトルの透過率が、該青色の着色層の感光を防止するのに十分なほど低く、前記バンドパスフィルタにより決められる撮影する際の撮影光（検査波長の光）の前記主波長近傍波長域における透過率が十分である感光防止フィルタを、通過させた、前記反射照明の光源からの光を、照明光とするものであることを特徴とする膜厚ムラの検査方法。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載の膜厚ムラの検査方法であって、前記未露光の青色の着色層をその一面側に配設した透明基板を、着色層側を上側（天側）にして、コロ搬送にて搬送しながら、且つ、撮影手段としてラインセンサカメラを用いて、照明光の反射光を前記バンドパスフィルタの透過させた撮影光にて撮影して、前記撮影画像データを得るものであることを特徴とする膜厚ムラの検査方法。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項に記載の膜厚ムラの検査方法であって、前記バンドパスフィルタは多層膜からなる干渉フィルタであり、該バンドパスフィルタを、光軸と直交する面と所定の角度θである傾き角度θ分だけ副走査方向に傾けて、配設して撮影を行うことを特徴とする膜厚ムラの検査方法。
7. 請求項６に記載の膜厚ムラの検査方法であって、外光が撮像手段に入射しないようにして、撮影を行うことを特徴とする膜厚ムラの検査方法。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の膜厚ムラの検査方法であって、前記反射照明の光源が、蛍光灯であることを特徴とする膜厚ムラの検査方法。
9. 請求項８に記載の膜厚ムラの検査方法であって、前記蛍光灯は、波長４８０ｎｍ〜４９０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する蛍光灯であることを特徴とする膜厚ムラの検査方法。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の膜厚ムラの検査方法であって、前記感光防止フィルタはシャープカットフィルタであることを特徴とする膜厚ムラの検査方法。
11. 請求項１０に記載の膜厚ムラの検査方法であって、前記シャープカットフィルタは、波長４５０ｎｍ以下の透過率が１％以下であることを特徴とする膜厚ムラの検査方法。
    
    

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