JP2009264942A - Visual inspection method of color filter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a visual inspection method of a color filter for performing defect inspection applying different specifications in each color by specifying which color coloring pixel the defect of the color filter is in an inspection stage. <P>SOLUTION: (A) The visual inspection method sets a contour inspection pixel KR on a circumference from a coordinate of a defect inspection pixel KD of a defect, and obtains numeral values of each brightness of the R, G and B signals. (B) The visual inspection method compares the numeral values with a threshold, and it is first determination as a black matrix 21 when all are the threshold or less. (C) The visual inspection method compares each numerical value among the R, G and B signals of the contour inspection pixel being no threshold and less, selects a color of the maximum numerical value, and it is second determination as a coloring pixel of the color. (D) The visual inspection method totals the number of pixels performing the first determination and the number of each coloring pixel performing second determination, and it is third determination as defect D3 in the maximum. (E) The visual inspection determines quality by comparing the size of defect with allowance of the color. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

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。   The present invention relates to an appearance inspection of a color filter, and in particular, an inspection stage as to which color pixel is an appearance defect that occurs in a manufacturing process of a color filter for a liquid crystal display device. And a color filter appearance inspection method for performing defect inspection using different standards for each color of the colored pixels.

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。
FIG. 7 is a plan view schematically showing an example of a color filter used in the liquid crystal display device. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line XX ′ of the color filter shown in FIG.
As shown in FIGS. 7 and 8, the color filter (4) used in the liquid crystal display device has a black matrix (41), a colored pixel (42), and a transparent conductive film (43) on a glass substrate (40). Are formed sequentially.
7 and 8 schematically show the color filter, and the color pixel has a square shape. In addition, although 12 colored pixels (42) are shown, in an actual color filter, for example, a large number of colored pixels of about several hundred μm are arranged on a 17-inch diagonal screen.

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。
As a method for manufacturing a color filter having the above structure used in many liquid crystal display devices, a black matrix is first formed on a glass substrate to form a black matrix substrate, and then the black matrix on the black matrix substrate is used. A method is widely used in which a colored pixel is formed by aligning with the pattern, and a transparent conductive film is aligned and formed.
The black matrix (41) is a matrix having light shielding properties, the colored pixels (42) have, for example, red, green, and blue filter functions, and the transparent conductive film (43) is transparent. Provided as a simple electrode.

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。
The black matrix (41) is composed of a matrix portion (41A) between the colored pixels (42) and a frame portion (41B) surrounding the peripheral portion of the region (display portion) where the colored pixels (42) are formed. Yes.
The black matrix determines the position of the colored pixels of the color filter, makes the size uniform, and shields unwanted light when used in a display device, making the image of the display device uniform and uniform. In addition, it has a function of making an image with improved contrast.

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。
For the production of this black matrix substrate, a metal or a metal compound such as chromium (Cr) or chromium oxide (CrO x ) as a black matrix material is formed into a thin film on a glass substrate (40). An etching resist pattern is formed on the formed thin film using, for example, a positive photoresist, and then an exposed portion of the formed metal thin film is etched and an etching resist pattern is stripped, and Cr, CrO A method has been adopted in which a black matrix (41) made of a metal thin film such as X is formed.
Alternatively, the black matrix (41) is formed on the glass substrate (40) by photolithography using a black photosensitive resin for forming a black matrix.

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。
In addition, the colored pixels (42) are formed by providing a coating film on the black matrix substrate using, for example, a negative photoresist in which a pigment or other pigment is dispersed, and exposing and developing the coating film. A method of forming colored pixels is used.
The transparent conductive film (43) is formed on the black matrix substrate on which the colored pixels are formed by, for example, forming a transparent conductive film by sputtering using ITO (Indium Tin Oxide). .

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。
The appearance defects generated in the manufacturing process of the color filter are divided into a wide area defect and a narrow area (point) defect depending on the size (range).
Wide area defects are represented by color unevenness, which is a color density defect over a wide range on a color filter. Color unevenness is a shade of color that slightly changes and covers a wide range, so it is easy to visually confirm and difficult to detect with an inspection apparatus.

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。
In addition, since the size of the narrow area (point) defect is minute, it is easy to detect with an inspection apparatus and difficult to visually confirm.
Point defects include: 1) black matrix chipping, colored pixel white spots (pinholes), colored pixel half white spots, transparent conductive film gaps (pinholes), 2) black matrix remaining, It is roughly divided into the remaining color pixels, the remaining pattern such as mixed colors, 3) adhesion of foreign matters (black defects), and 4) scratches.

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。   Inspection of these defective items is often performed for each manufacturing process. For example, after the black matrix is formed, items such as black matrix chipping and black matrix remaining generated during the manufacture of the black matrix are inspected. In addition, after the formation of the colored pixels, items such as white spots (pinholes) in the colored pixels, half white spots in the colored pixels, remaining of the colored pixels, adhesion of foreign matter (black defects), color unevenness, etc. Inspection is performed.

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。
The above inspection is composed of two types of inspection, that is, transmission inspection of a color filter using transmitted light and reflection inspection using reflected light. Transmission inspection is performed for defects that are accurate and easy to detect defects and to identify good or bad by the transmission inspection. In addition, a reflection inspection is performed for a defect that is accurate and easy to detect a defect and to discriminate pass / fail by the reflection inspection. That is, a transmission inspection and / or a reflection inspection is performed depending on the nature of each defect.
In the above inspection, the defect item to be inspected, the level for identifying good or bad, etc. are appropriately set depending on the item.

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。
FIG. 1 is a side view showing an outline of an example of an automatic visual inspection apparatus. FIG. 2 is a plan view thereof. As shown in FIGS. 1 and 2, the automatic appearance inspection apparatus includes a surface plate (11), an inspection stage (12), a reflection light source (13A), a reflection inspection camera (14A), and a transmission light source (13B). , A transmission inspection camera (14B), and an image processing device (15).
The color filter (inspected object) (10) placed on the inspection stage (12) undergoes inspection while being conveyed in the X-axis direction, as indicated by the white arrow in FIG.

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。
The light source for reflection (13A) irradiates the surface of the color filter (inspected object) (10) that has been transported with the emitted inspection light obliquely from above. The reflected light reflected by the surface of the color filter (10) is received by the reflection inspection camera (14A), and the signal is transmitted to the image processing device (15).
Further, the transmission light source (13B) irradiates the back surface of the color filter (inspected object) (10) that has been transported with the emitted inspection light vertically from below. The transmitted light transmitted through the color filter (10) is received by the transmission inspection camera (14B), and the signal is transmitted to the image processing device (15). The image processing device (15) processes the transmitted signal to identify defects.

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。
As shown in FIG. 2, the reflection inspection camera (14A) in this example has eight reflection inspection cameras (1) (14A (1)) to reflection inspection cameras (8) (14A (8)). It consists of a reflection inspection camera, which is the color filter (10) transport direction (X-axis direction)
Are arranged in a row at right angles to each other, that is, in the width direction (Y-axis direction) of the color filter (10).
The reflection light source (13A) is composed of eight reflection light sources including the reflection light source (1) (13A (1)) to the reflection light source (8) (13A (8)). Corresponding to the arrangement of the inspection cameras (1) (14A (1)) to the inspection cameras for reflection (8) (14A (8)), they are sequentially arranged in a line in the Y-axis direction.

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。   Further, the transmission inspection camera (14B) is composed of eight transmission inspection cameras of the transmission inspection camera (1) (14B (1)) to the transmission inspection camera (8) (14B (8)). This corresponds to the arrangement of the reflection inspection cameras (1) (14A (1)) to the reflection inspection cameras (8) (14A (8)) and is sequentially arranged in a line in the Y-axis direction. The transmissive light source (13B) is composed of eight transmissive light sources including a transmissive light source (1) (13B (1)) to a transmissive light source (8) (13B (8)). Corresponding to the array of transmission inspection cameras (1) (14B (1)) to transmission inspection cameras (8) (14B (8)) below the surface plate (11), sequentially in a line in the Y-axis direction. It is arranged.

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。   FIG. 3 is a plan view for explaining a scanning area on the color filter (inspected object) (10) by the reflection inspection camera and the transmission inspection camera. The size of the color filter (10) shown in FIG. 3 is, for example, about width (W) 1500 mm × length (L) 1800 mm. As shown in FIGS. 1 and 2, the reflection inspection camera (14A) and the transmission inspection camera (14B) are fixed, and the color filter (10) is placed on the inspection stage (12). As indicated by the white arrow, the color filter (inspected object) (10) plane is scanned from the left to the right in FIG.

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。   Reference numeral (Sr (1)) represents a scanning region of the inspection camera for reflection (1) (14A (1)) and the inspection camera for transmission (1) (14B (1)). Similarly, reference numerals (Sr (2)) to (Sr (8)) denote [reflection inspection camera (2) (14A (2)) and transmission inspection camera (2) (14B (2)), respectively. ] To [scanning areas of the inspection camera for reflection (8) (14A (8)) and the inspection camera for transmission (8) (14B (8))].

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。
For example, a line sensor is often used as an image sensor for the reflection inspection camera (14A) and the transmission inspection camera (14B).
In the example shown in FIG. 3, each of the reflection inspection camera (14A (1) to 14A (8)) and the transmission inspection camera (14B (1) to 14B (8)) corresponds to a color filter (inspected object). ) (10) This is an example in which imaging of the scanning region (Sr (1) to Sr (8)) on the upper side is completed by one scanning from right to left in FIG.
For example, in order to increase the imaging resolution, there are cases where one scan area is divided into two scans divided into two in the vertical direction in FIG. 3, or four scans divided into four in the vertical direction.

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。   FIG. 4 is an explanatory diagram schematically illustrating an example of a color filter image captured by the inspection camera. As shown in FIG. 4, the color filter as the object to be inspected is a state in which red, green, and blue colored pixels (22) are formed on the glass substrate on which the black matrix (21) is formed and the appearance inspection is finished. belongs to. Each of the colored pixels (22) of each color is continuously arranged in the Y-axis direction in FIG. In the X-axis direction, a continuous row of each color is repeatedly arranged in the order of red, green, and blue. This is an example in which a defect (D) occurs in a red colored pixel (P2).

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。
FIG. 5A is an explanatory diagram in which a portion surrounded by a dotted line of the red colored pixel (P1) at the left end shown in FIG. 4 is enlarged. FIG. 5B is an explanatory diagram in which a portion surrounded by a dotted line of the adjacent red colored pixel (P2) is enlarged.
This inspection apparatus employs a comparison method in which defects are detected by comparing adjacent colored pixels (22) of the same color on the assumption that the defects occur randomly. In FIG. 4, the brightness (intensity of light incident on the inspection camera) of the specific portion (Ki) of the red colored pixel (P1) at the left end and the specific portion (Ki) of the adjacent red colored pixel (P2). Identify defects by the difference in brightness.

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。
One colored pixel is divided into a plurality of regions (K1 to Kn). One area divided into a plurality is one unit on a colored pixel to be compared for inspection, and hereinafter, this one area is referred to as an inspection pixel in the present invention.
First, the brightness of the first inspection pixel (K1) of the red coloring pixel (P1) at the left end is compared with the brightness of the first inspection pixel (K1) of the adjacent red coloring pixel (P2). The brightness of the second inspection pixel (K2) of the coloring pixel (P1) is compared with the brightness of the second inspection pixel (K2) of the coloring pixel (P2). The presence / absence of a defect in the colored pixel (P2) with respect to the pixel (P1) is identified.

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。   In FIG. 5, since the difference between the brightness of the i-th inspection pixel (Ki) of the colored pixel (P1) and the brightness of the i-th inspection pixel (Ki) of the colored pixel (P2) is large, it is identified as a defect. become. This brightness is represented by a numerical value displayed in 256 levels, for example, by dividing the brightness of the signal obtained by the inspection camera into 8 bits (256), and the difference between the numerical values is equal to or larger than a preset threshold value. The i-th inspection pixel (Ki) of the colored pixel (P2) is identified as a defect. Hereinafter, in the present invention, the brightness of the pixel signal is represented by a numerical value displayed in 256 levels. It means that the smaller value is darker and the larger value is brighter.

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。   Now, the defect detected by the automatic visual inspection apparatus is confirmed by the operator on the monitor using, for example, a review apparatus installed in a subsequent process of the automatic visual inspection apparatus. The allowable defect size is not necessarily uniform, and in actual work, the allowable defect size may be defined as a different value for each color of the colored pixel.

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。
However, since the automatic visual inspection apparatus cannot recognize the color of the colored pixel in which the defect has occurred, the automatic visual inspection apparatus has a defect if the allowable defect size differs for each color of the colored pixel. The defect size is detected by matching the detection size for detecting the smallest value.
Therefore, in the review apparatus, an operation is performed in which the defect detected by the automatic appearance inspection apparatus is reconfirmed according to a different numerical value for each color of the colored pixels.

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。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of a defect that has occurred in a red colored pixel. This is an example of a color filter in which a defect (D2) having a diameter (φ) of 40 μm is generated in a red colored pixel (22R).
For example, if the permissible defect size is 30 μmφ for the blue colored pixel (22B), 40 μmφ for the red colored pixel (22R), and 50 μmφ for the green colored pixel (22G), the automatic visual inspection apparatus detects the detected size. The defect is detected in accordance with the smallest value of 30 μmφ.

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。
特開平8−94493号公報 特開2006−284217号公報 特許第3287872号公報
Since the defect (D2) of the red colored pixel (22R) shown in FIG. 6 is a defect having a diameter (φ) of 40 μm, it is detected as a defect by the automatic visual inspection apparatus set to 30 μmφ. On the other hand, in the review apparatus, since it is confirmed with 40 μmφ that is an allowable defect size in the red colored pixel (22R), it is confirmed that the defect is not a defect.
That is, in the review device, the burden of checking whether or not the defect is detected as a defect by comparing the defect detected by the automatic appearance inspection device with a standard different for each color of the colored pixel remains.
JP-A-8-94493 JP 2006-284217 A Japanese Patent No. 3287873

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。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and in the inspection stage, it is specified which color defect is caused by an appearance defect generated in the color filter manufacturing process. Another object of the present invention is to provide a color filter appearance inspection method capable of performing defect inspection applying different standards for each color of colored pixels.
As a result, a color filter having a defect that does not correspond to a different standard for each color of the colored pixel is not reconfirmed by the review apparatus, which is a subsequent process, and the burden on the review apparatus is reduced.

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。
The present invention is a method for inspecting defects that occur in the manufacturing process of a color filter.
A) 1) Detect defects for each of the R signal, G signal, and B signal obtained by imaging the color filter to be inspected with a color inspection camera,
2) When a defect is detected, a plurality of contour inspection pixels are set around the defect inspection pixel from the position coordinates of the plurality of defect inspection pixels constituting the defect, and an R signal of the plurality of contour inspection pixels Obtain the numerical value of each brightness of, G signal, B signal,
B) Next, 1) Determine the brightness values of the obtained R, G, and B signals for each contour inspection pixel to determine whether the contour inspection pixel is in the black matrix. In contrast to the signal brightness judgment threshold,
2) When all the brightness values of the R signal, the G signal, and the B signal in each of the contour inspection pixels are equal to or less than the determination threshold, the first determination is made that the corresponding contour inspection pixel is in the black matrix,
C) Next, 1) When the numerical values of all the brightness of each R signal, G signal, and B signal in each of the contour inspection pixels are not less than or equal to the determination threshold value,
2) The color signal having the largest brightness value (the above R) by comparing the brightness values between the R signal, G signal, and B signal in each contour inspection pixel that is not equal to or less than the determination threshold value. , G, B signals), and secondly determine that the contour inspection pixel is a colored pixel of the color,
D) Next, 1) the number of contour inspection pixels in the black matrix determined first in B), and each color of the contour inspection pixels in the color pixels of the color determined second in C) The number of
2) The black matrix or the colored pixel of the color having the largest number of the contour inspection pixels is selected, and the defect detected in the above A) is in the selected black matrix or the colored pixel of the color. And third judgment,
E) Next, the size of the third determined defect is compared with a defect size standard determined for each color of the black matrix and the colored pixel, and a fourth determination is made as to whether or not the defect is an acceptable defect.
A color filter appearance inspection method characterized by inspecting defects generated in a manufacturing process.

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。   According to the present invention, in the color filter appearance inspection method according to the invention described above, the defect generated in the manufacturing process is a black matrix chipping or a color pixel white spot (pinhole). This is an appearance inspection method.

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。   According to the present invention, in the color filter appearance inspection method according to the invention described above, when selecting the color of the color signal (the R, G, B signal) having the highest brightness value, the highest brightness is obtained. The color filter appearance inspection method is characterized in that a priority order for selecting a color signal is set in advance in response to a case where the numerical value is 2 or more.

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。   In the color filter appearance inspection method according to the present invention, when selecting the black matrix having the largest number of contour inspection pixels or the colored pixels having the color, the number of the colored pixels having the largest number is 2. Corresponding to the above case, the color filter appearance inspection method is characterized in that a priority order for selection is set in advance for the colored pixels of the color.

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。
The present invention
A) Defect detection is performed for each signal of the R signal, G signal, and B signal obtained by imaging the color filter to be inspected with a color inspection camera, and the R signal of the contour inspection pixel around the defect; Find the brightness values of the G and B signals,
B) Next, when this numerical value is compared with a predetermined determination threshold value for determining whether or not it is in the black matrix, if it is equal to or less than the determination threshold value, it is determined that the corresponding contour inspection pixel is in the black matrix. 1 judgment,
C) Next, a color signal having the largest brightness value by comparing each brightness value between the R signal, G signal, and B signal in each contour inspection pixel that is not equal to or less than the determination threshold value. The color of (the above R, G, B signals) is selected, and it is second determined that the contour inspection pixel is a colored pixel of the color,
D) Next, the number of contour inspection pixels in the black matrix and the number of contour inspection pixels in the colored pixels for each color are counted, and the black matrix having the largest number of contour inspection pixels or the color of the color A color pixel is selected, and the defect detected in the above A) is third determined to be in the selected black matrix or the color pixel of the color,
E) Next, since the defect size is compared with the defect size standard determined for each color of the black matrix and the colored pixels, it is determined whether or not the defect is an acceptable defect, and the defect is inspected. In the inspection stage, it is specified in the inspection stage which color defect of the color pixel is an appearance defect that occurs in the color filter manufacturing process, and a defect inspection that applies a different standard for each color of the color pixel is performed. This is a color filter appearance inspection method.
As a result, a color filter having a defect that does not correspond to a different standard for each color of the colored pixel is not reconfirmed by the review apparatus, which is a subsequent process, and the burden on the review apparatus is reduced.

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。
In the present invention, since a defect is detected for each signal of an image using a color inspection camera, a normal portion of a colored pixel in an image signal obtained when a monochrome inspection camera is used as the inspection camera. The difference in brightness between the normal part of the colored pixel and the defective part in the divided color signal when the color inspection camera is used is more effective than the difference in brightness between the defective part and the brightness of the defective part. By making a choice, a large difference is obtained.
This means that the detection accuracy is excellent in defect detection, particularly in white spots (pinholes).

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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 9 is an explanatory diagram schematically illustrating an example of a color filter image obtained by imaging a colored pixel of a non-defective color filter with a color inspection camera using a solid-state imaging device. As shown in FIG. 9, this non-defective color filter has red, green, and blue colored pixels (22R, 22G, and 22B) formed on a glass substrate on which a black matrix (21) has been formed and appearance inspection has been completed. Is in state. Each colored pixel is arranged continuously in the Y-axis direction in FIG. In the X-axis direction, a continuous row of each color is repeatedly arranged in the order of red, green, and blue.

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。   One colored pixel is divided into a plurality of regions (inspection pixels) for comparison inspection, and the brightness (intensity of light incident on the color inspection camera) of the divided inspection pixels is compared and used for inspection. When expressing the brightness level, the brightness of the signal obtained by the color inspection camera is expressed by a numerical value displayed in 256 levels divided by 8 bits (256). It means that the smaller value is darker and the larger value is brighter.

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。   FIG. 10 shows an example of a color filter image when a defect color is detected by picking up an image of the color filter to be inspected with a color inspection camera. As shown in FIG. 10, this example illustrates a color filter in which a defect (D3) having a diameter (φ2) of 40 μm is generated in a blue colored pixel (22B).

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。
In the color filter appearance inspection method according to the present invention, first, an inspected object color filter is imaged by a color inspection camera, and an R signal, a G signal, and a B signal of an image constituting the inspected object color filter are obtained. For each obtained signal, a comparative inspection divided into a plurality of regions (inspection pixels) is performed to detect a defect.
In the present invention, a color inspection camera is used for imaging the color filter to be inspected, and is divided into an R signal, a G signal, and a B signal.

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。
Compared to the difference in brightness between normal and defective colored pixels in the image signal obtained when a monochrome inspection camera is used as the inspection camera, the divided color signal when the color inspection camera is used. The difference between the brightness of the normal portion and the defective portion of the colored pixel is larger by selecting the color of the color signal.
This is especially noticeable when the defect is white (pinhole).

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。
For example, when a white defect occurs in a blue colored pixel, a difference in brightness between the normal portion and the defective portion of the colored pixel appears greatly in the R signal and the G signal. The magnitude of the difference in brightness is significantly larger than the difference in brightness between the normal portion and the defective portion of the blue colored pixels obtained when the monochrome inspection camera is used.
Similarly, the difference between the brightness at the time of the divided color signal and the brightness at the time of the monochrome signal is similar to that of the G signal and the B signal when the white color defect is generated in the red colored pixel. The signal is remarkably large, and when the white defect is generated in the green colored pixel, the R signal and the B signal are remarkably large.

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。   That is, in the present invention, since a color inspection camera is used to detect a defect for each signal of an image, the detection accuracy is excellent in defect detection, particularly in white spots (pinholes).

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。   As shown in FIG. 10, the automatic visual inspection apparatus identifies the defect (D3) of the blue colored pixel (22B) as a defect, but at this stage, the defect has occurred in the blue colored pixel (22B). It is not specified.

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。
Next, when the defect color is detected by picking up an image of the color filter to be inspected and a defect is detected, a plurality of defect inspection pixels are formed around the position coordinates of the defect inspection pixels constituting the defect (D3). Set contour inspection pixels.
FIG. 11 illustrates a state in which a plurality of contour inspection pixels (KR) are set around a plurality of defect inspection pixels constituting the defect (D3). FIG. 12 is an explanatory diagram showing the positional relationship between the defect inspection pixel (KD) and the contour inspection pixel (KR) by enlarging the portion. As shown in FIG. 12, the right side of the boundary line (Y 0 ) is a blue colored pixel (22B), and the left side is a black matrix (21).

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。
Reference numeral (K-22B) represents an inspection pixel of a blue colored pixel for comparison inspection of the blue colored pixel (22B). Reference numeral (K-BMX) represents a black matrix inspection pixel for comparatively inspecting the black matrix (21).
In FIG. 12, inspection pixels represented by x represent a plurality of defect inspection pixels (KD) constituting a defect (D3) detected as a defect as a result of the comparison inspection. In addition, the inspection pixel represented by the diagonally downward slanting line includes a plurality of contour inspection pixels (KR) set around a plurality of defect inspection pixels (KD) constituting the defect (D3) after the defect (D3) is detected. ).

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。   There are a total of 18 contour inspection pixels (KR) illustrated in FIG. 12 set around the collection of the plurality of defect inspection pixels (KD) constituting the defect (D3), and each has a number. Is given. In FIG. 12, from the first contour inspection pixel (KR1) on the left side, the second contour inspection pixel (KR2) and the third contour inspection pixel (KR3) to the 18th contour inspection pixel (KR18) are counterclockwise. Yes.

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。   Next, the numerical values of the brightness of the R signal, G signal, and B signal of each of the plurality of contour inspection pixels (KR1 to KR18) set as described above are obtained. Table 1 shows the numerical values of the brightness of the R signal, G signal, and B signal for each of the obtained contour inspection pixels (KR1 to KR18). This numerical value is a numerical value displayed in 256 levels, in which the brightness of the signal obtained by the color inspection camera is divided by 8 bits. It means that the smaller value is darker and the larger value is brighter.

Figure 2009264942
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。
Figure 2009264942
Next, a first determination is made as to whether each of the contour inspection pixels of the plurality of contour inspection pixels (KR1 to KR18) set around the defect inspection pixel (KD) is in the black matrix (21). This first determination is performed in comparison with a threshold value for determining the brightness of the signal for determining whether or not the contour inspection pixel is in the black matrix.
In this example, the threshold value of the signal is set to 30 as the determination threshold value. In a certain contour inspection pixel, when all of the R signal, G signal, and B signal have a brightness value of 30 or less, that is, darker than the black matrix determination threshold, the contour inspection pixel is black matrix. It is determined that

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。   Table 2 shows the result of comparing the brightness values of the R signal, the G signal, and the B signal for each contour inspection pixel (KR1 to KR18) shown in Table 1 with the determination threshold value 30.

Figure 2009264942
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。
Figure 2009264942
In Table 2, in the first contour inspection pixel (KR1) to the third contour inspection pixel (KR3) shown in the upper part, the brightness value is 30 or less for all signals of the R signal, the G signal, and the B signal. Therefore, the first contour inspection pixel (KR1) to the third contour inspection pixel (KR3) are first determined to be in the black matrix. The circle in Table 2 is the first determination that is determined to be in the black matrix.

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。   Next, the contour inspection pixels determined not to be in the black matrix by the first determination, that is, the fourth contour inspection pixel (KR4) to the eighteenth contour inspection pixel (KR18) are red, green, and blue. The second determination for determining which color pixel is present is performed. This second determination is performed by comparing the brightness values between the R signal, G signal, and B signal of a certain contour inspection pixel, and the color signal having the highest brightness value (the R, G, and B signals described above). ) Color is selected, and it is determined that the contour inspection pixel is a colored pixel of that color.

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。
Table 2 shows the result of comparing numerical values of each brightness between the R signal, G signal, and B signal of the contour inspection pixels (KR4 to KR18) shown in Table 1. As shown in Table 2, in all of the contour inspection pixels (KR4 to KR18), the brightness value of the R signal, the G signal, and the B signal has the highest brightness value. Each of the contour inspection pixels (KR4 to KR18) is second determined to be in a blue colored pixel. The circle in Table 2 represents the color of the colored pixel determined second.

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。
As described above, in the present invention, an inspected color filter composed of colored pixels of the three primary colors of red, green, and blue is imaged by the color inspection camera of the three primary colors to obtain an R signal, a G signal, and a B signal. Yes. Between these three signals, when a color pixel of a certain color is color-separated, the color signal of that color is brighter than the color signals of other colors. For example, when a blue colored pixel is color-separated, a blue color signal is brighter than red and green color signals. In Table 2, the fourth outline inspection pixel (KR4) is second determined to be in the blue colored pixel, which is a numerical value of the brightness of the blue color signal (B signal) of the blue colored pixel. Is based on being brighter than the numerical values of the brightness of the R and G signals.
Therefore, according to the present invention, it is possible to easily and accurately determine which color pixel is selected from among red, green, and blue.

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。   Next, the number of contour inspection pixels determined to be in the black matrix (21) by the first determination and the number of contour inspection pixels in the color pixels of each color determined by the second determination are determined for each color. Tally. In this example, as shown in the lower part of Table 2, the number of contour inspection pixels in the black matrix is three, the number of contour inspection pixels in the red coloring pixel is zero, the number of green coloring pixels is zero, and blue It is counted that there are 15 colored pixels.

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。   Next, a third determination is made as to whether the defect (D3) detected by comparatively inspecting the inspection pixel is a defect in either the black matrix or the colored pixels of three colors. This third determination is made by comparing the aggregated numbers shown in Table 2, 3, 0, 0, and 15, and determines that there are defects (D3) in the most blue colored pixels.

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。
Next, the size (φ2: 40 μm) of the defect (D3) is determined based on the size of the blue defect within the defect size standard determined for each color of the colored pixel, that is, the allowable blue colored pixel. Compared with the size of the defect of 30 μmφ, it is determined that the defect is acceptable.
In addition, although the diameter was illustrated as an example of the size of the defect, since the shape of the defect is indefinite, the area of the defect, the long side of the defect, etc. are comparable to the diameter of the defect. It may define acceptable standards.

自動外観検査装置の一例の概略を示す側面図である。It is a side view which shows the outline of an example of an automatic external appearance inspection apparatus. 図1に示す自動外観検査装置の平面図である。It is a top view of the automatic external appearance inspection apparatus shown in FIG. 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。It is a top view explaining the scanning area | region by the inspection camera for reflection on a to-be-inspected color filter, and the inspection camera for transmission. 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。It is explanatory drawing which shows typically an example of the color filter image imaged with the inspection camera. (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。(A) is explanatory drawing to which the part enclosed with the dotted line of the red coloring pixel of the left end shown in FIG. 4 was expanded. (B) is explanatory drawing to which the part enclosed with the dotted line of an adjacent red coloring pixel was expanded. 赤色の着色画素に発生した欠陥の一例の説明図である。It is explanatory drawing of an example of the defect which generate | occur | produced in the red coloring pixel. 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。It is the top view which showed typically an example of the color filter used for a liquid crystal display device. 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。It is sectional drawing in the X-X 'line | wire of the color filter shown in FIG. 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。It is explanatory drawing which shows typically an example of the color filter image which imaged the coloring pixel of the good quality color filter with the color inspection camera. 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。It is explanatory drawing by which the to-be-inspected object color filter was imaged with the color inspection camera, and the defect was detected. 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。A state in which a contour inspection pixel is set around a defect inspection pixel constituting a defect is illustrated. 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。It is explanatory drawing which expands the said part and shows the positional relationship of a defect inspection pixel and a contour inspection pixel.

符号の説明Explanation of symbols

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
0 ・・・境界線
4 ... Color filter 10 ... Object color filter 11 ... Surface plate 12 ... Inspection stage 13A ... Reflection light source 13B ... Transmission light source 14A ... Reflection inspection camera 14B ... Transmission inspection camera 15 ... Image processing device 21, 41 ... Black matrix 22, 42 ... Colored pixel 22R ... Red colored pixel 22G ... Green colored pixel 22B ... Blue colored pixel 40 ... glass substrate 43 ... transparent conductive films D, D2, D3 ... defects E1 to En ... a plurality of inspection pixels (contour inspection pixels) constituting the contour portion
K1 to Kn: First inspection pixel to nth inspection pixel K-22B: Blue colored pixel inspection pixel K-BMX: Black matrix inspection pixel KD: Defect inspection pixel KR: Contour scanning area Y 0 · · · border inspection pixel KR1~KR18 · · · first to 18 contour inspection pixel Sr · · · reflecting inspection camera and the inspection camera transmission

Claims (4)

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。
In the inspection method of defects that occur in the color filter manufacturing process,
A) 1) Detect defects for each of the R signal, G signal, and B signal obtained by imaging the color filter to be inspected with a color inspection camera,
2) When a defect is detected, a plurality of contour inspection pixels are set around the defect inspection pixel from the position coordinates of the plurality of defect inspection pixels constituting the defect, and an R signal of the plurality of contour inspection pixels Obtain the numerical value of each brightness of, G signal, B signal,
B) Next, 1) Determine the brightness values of the obtained R, G, and B signals for each contour inspection pixel to determine whether the contour inspection pixel is in the black matrix. In contrast to the signal brightness judgment threshold,
2) When all the brightness values of the R signal, the G signal, and the B signal in each of the contour inspection pixels are equal to or less than the determination threshold, the first determination is made that the corresponding contour inspection pixel is in the black matrix,
C) Next, 1) When the numerical values of all the brightness of each R signal, G signal, and B signal in each of the contour inspection pixels are not less than or equal to the determination threshold value,
2) The color signal having the largest brightness value (the above R) by comparing the brightness values between the R signal, G signal, and B signal in each contour inspection pixel that is not equal to or less than the determination threshold value. , G, B signals), and secondly determine that the contour inspection pixel is a colored pixel of the color,
D) Next, 1) the number of contour inspection pixels in the black matrix determined first in B), and each color of the contour inspection pixels in the color pixels of the color determined second in C) The number of
2) The black matrix or the colored pixel of the color having the largest number of the contour inspection pixels is selected, and the defect detected in the above A) is in the selected black matrix or the colored pixel of the color. And third judgment,
E) Next, the size of the third determined defect is compared with a defect size standard determined for each color of the black matrix and the colored pixel, and a fourth determination is made as to whether or not the defect is an acceptable defect.
A method for inspecting the appearance of a color filter, characterized by inspecting defects generated in a manufacturing process.
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。   The color filter appearance inspection method according to claim 1, wherein the defect generated in the manufacturing process is a black matrix chipping or a white spot (pinhole) of a colored pixel. 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。   When selecting the color of the color signal having the highest brightness value (the R, G, B signals), the color signal is selected in advance corresponding to the case where the highest brightness value is 2 or more. The color filter appearance inspection method according to claim 1 or 2, wherein a priority order is set. 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。   When selecting the black matrix having the largest number of contour inspection pixels or the color pixels of the color, the color pixels of the color in advance corresponding to the case where there are two or more color pixels of the color having the largest number, The color filter appearance inspection method according to any one of claims 1 to 3, wherein a priority order for selection is set in advance.
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