JP2997034B2 - カラーフィルタの埋没異物検出方法および異物検査装置 - Google Patents
カラーフィルタの埋没異物検出方法および異物検査装置Info
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- JP2997034B2 JP2997034B2 JP2324029A JP32402990A JP2997034B2 JP 2997034 B2 JP2997034 B2 JP 2997034B2 JP 2324029 A JP2324029 A JP 2324029A JP 32402990 A JP32402990 A JP 32402990A JP 2997034 B2 JP2997034 B2 JP 2997034B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、カラー表示液晶パネルに使用されるカラ
ーフィルタに埋没した異物の検出方法と、カラーフィル
タに埋没し、または付着した異物の検査装置に関するも
のである。
ーフィルタに埋没した異物の検出方法と、カラーフィル
タに埋没し、または付着した異物の検査装置に関するも
のである。
［従来の技術］ 液晶とその制御技術の進歩により、小電力で効率的に
画像をディスプレイできる液晶パネルが製作されて各方
面に多用されているが、最近においてはカラーテレビに
対するカラー表示液晶パネルが開発されている。
画像をディスプレイできる液晶パネルが製作されて各方
面に多用されているが、最近においてはカラーテレビに
対するカラー表示液晶パネルが開発されている。
第３図（ａ）〜（ｅ）はカラー表示液晶パネルの構成
と、これに使用されるカラーフィルタの構造を示す。図
（ａ）において、カラー表示液晶パネル１は下板アセン
ブリ1aと上板アセンブリ1bにより構成される。下板アセ
ンブリはガラス板（Ａ）13aの図示下面に偏光シート
（Ａ）14aを貼付し、また図示上面に、酸化インジュウ
ム・チタン（ITO）の薄膜に薄膜トランジスタ（TFT）を
形成したITO・TFT層12と、液晶分子の方向を配向する配
向膜（Ａ）11a、および液晶膜10がこの順序に積層され
ている。これに対して、上板アセンブリはガラス板
（Ｂ）13bの上面に偏光シート（Ｂ）14bが貼付され、下
面にカラーフィルタ15とITO薄膜16、および配向膜
（Ｂ）11bが同様に積層されたもので、上下のアセンブ
リが接着されてカラー表示液晶パネルが構成され、下側
より投光された背光が通過して上側でカラー表示が観察
される。上記の各層の厚さは、ガラス板（Ａ），（Ｂ）
を除き、いずれも１μｍ以下または高々数μｍの極く薄
いものである。図（ｂ）はカラーフィルタ15とこれに配
列されている画素151の垂直断面を示す。この製作工程
を略記すると、ガラス板（Ｂ）13bの表面にクロームの
薄膜17が蒸着され、これに必要な材料を塗布してリソグ
ラフィとエッチングにより方形などの角孔を多数穿孔
し、各角孔にRGBの画素151を植設する。画素の大きさ
は、例えば幅ｗが40μｍで厚さｄが数μｍである。画素
の配列方法には種々あるが、図（ｂ）はRGBが三角形の
頂点となるデルタ配列を示す。次に、各画素が植設され
たカラーフィルタ15の全面に対して、ポリイミドやアク
リルなどの有機、または無機質の材料を用いて透明で平
滑なコーティング（トップコートと呼ばれる）18が、図
（ｃ）のよう施されて保護されている。なお、上記の他
に画素の配列には種々のものがあり、その例を挙げると
図（ｄ）は画素と同程度の厚さのクローム層17′とし、
その表面を黒色に着色したもの、図（ｅ）は重ね合わせ
方法により各画素を互いに接触させたもので、両者の表
面には微小な突起がみられるが、いずれも画素とトップ
コートよりなる構造は変わらない。
と、これに使用されるカラーフィルタの構造を示す。図
（ａ）において、カラー表示液晶パネル１は下板アセン
ブリ1aと上板アセンブリ1bにより構成される。下板アセ
ンブリはガラス板（Ａ）13aの図示下面に偏光シート
（Ａ）14aを貼付し、また図示上面に、酸化インジュウ
ム・チタン（ITO）の薄膜に薄膜トランジスタ（TFT）を
形成したITO・TFT層12と、液晶分子の方向を配向する配
向膜（Ａ）11a、および液晶膜10がこの順序に積層され
ている。これに対して、上板アセンブリはガラス板
（Ｂ）13bの上面に偏光シート（Ｂ）14bが貼付され、下
面にカラーフィルタ15とITO薄膜16、および配向膜
（Ｂ）11bが同様に積層されたもので、上下のアセンブ
リが接着されてカラー表示液晶パネルが構成され、下側
より投光された背光が通過して上側でカラー表示が観察
される。上記の各層の厚さは、ガラス板（Ａ），（Ｂ）
を除き、いずれも１μｍ以下または高々数μｍの極く薄
いものである。図（ｂ）はカラーフィルタ15とこれに配
列されている画素151の垂直断面を示す。この製作工程
を略記すると、ガラス板（Ｂ）13bの表面にクロームの
薄膜17が蒸着され、これに必要な材料を塗布してリソグ
ラフィとエッチングにより方形などの角孔を多数穿孔
し、各角孔にRGBの画素151を植設する。画素の大きさ
は、例えば幅ｗが40μｍで厚さｄが数μｍである。画素
の配列方法には種々あるが、図（ｂ）はRGBが三角形の
頂点となるデルタ配列を示す。次に、各画素が植設され
たカラーフィルタ15の全面に対して、ポリイミドやアク
リルなどの有機、または無機質の材料を用いて透明で平
滑なコーティング（トップコートと呼ばれる）18が、図
（ｃ）のよう施されて保護されている。なお、上記の他
に画素の配列には種々のものがあり、その例を挙げると
図（ｄ）は画素と同程度の厚さのクローム層17′とし、
その表面を黒色に着色したもの、図（ｅ）は重ね合わせ
方法により各画素を互いに接触させたもので、両者の表
面には微小な突起がみられるが、いずれも画素とトップ
コートよりなる構造は変わらない。
さて、カラーフィルタ15に異物が存在し、その大きさ
が例えば数μｍ以上の場合は、異物がITO薄膜16、配向
膜（Ｂ）11bおよび液晶膜10を連続的に突き破ってITO・
TFT層12の薄膜トランジスタ（TFT）を破損することがあ
る。TFTは各画素に対応した個数があるが、それぞれは
独立せず多数個が相互に接続されているので、１個のTF
Tの破損は１個のみにとどまらず、接続された一連のTFT
に動作不良を招く。
が例えば数μｍ以上の場合は、異物がITO薄膜16、配向
膜（Ｂ）11bおよび液晶膜10を連続的に突き破ってITO・
TFT層12の薄膜トランジスタ（TFT）を破損することがあ
る。TFTは各画素に対応した個数があるが、それぞれは
独立せず多数個が相互に接続されているので、１個のTF
Tの破損は１個のみにとどまらず、接続された一連のTFT
に動作不良を招く。
ここで、カラーフィルタ15に存在する異物について、
その状態を図により説明する。
その状態を図により説明する。
第４図（ａ）は第３図（ｂ）に対応するもので、トッ
プコート18がコーティングされる前のカラーフィルタ15
を示し、異物（イ）が画素151の中間に、異物（ロ）が
画素の表面にそれぞれ付着し、また異物（ハ）が画素中
に埋没した状態を示す。ここで注目すべきは、異物
（ハ）により画素の表面が上方に盛り上って山形の突起
２を生じていることである。ただし図においては各異物
を球形としたが、一般的には勿論球形ではなく種々の形
状の異形である。しかし、画素の材質により異形の異物
でも突起２は殆ど山形となることが顕微鏡により観察さ
れている。次に、図（ｂ）は第３図（ｃ）に対応したト
ップコートがコーティングされたカラーフィルタの場合
で、異物（イ），（ロ）および（ハ）に対応してトップ
コートの表面にやはり山形の突起３がそれぞれ発生して
おり、さらに、トップコートの表面に異物（ニ）が新た
に付着している。
プコート18がコーティングされる前のカラーフィルタ15
を示し、異物（イ）が画素151の中間に、異物（ロ）が
画素の表面にそれぞれ付着し、また異物（ハ）が画素中
に埋没した状態を示す。ここで注目すべきは、異物
（ハ）により画素の表面が上方に盛り上って山形の突起
２を生じていることである。ただし図においては各異物
を球形としたが、一般的には勿論球形ではなく種々の形
状の異形である。しかし、画素の材質により異形の異物
でも突起２は殆ど山形となることが顕微鏡により観察さ
れている。次に、図（ｂ）は第３図（ｃ）に対応したト
ップコートがコーティングされたカラーフィルタの場合
で、異物（イ），（ロ）および（ハ）に対応してトップ
コートの表面にやはり山形の突起３がそれぞれ発生して
おり、さらに、トップコートの表面に異物（ニ）が新た
に付着している。
［解決しようとする課題］ 以上の各異物に対して従来は、トップコート18がコー
ティングされる前と後に、目視方法によりカラーフィル
タの全数検査を行い、検出された異物を除去して画素や
トップコートが修復されて良品とされている。しかし、
目視検査はもとより非能率であり、また個人差による検
出ムラが生ずる欠点がある。
ティングされる前と後に、目視方法によりカラーフィル
タの全数検査を行い、検出された異物を除去して画素や
トップコートが修復されて良品とされている。しかし、
目視検査はもとより非能率であり、また個人差による検
出ムラが生ずる欠点がある。
さて、従来からウエハなどの表面に付着した異物に対
してレーザビームを照射し、その散乱光により異物を検
出する異物検出方法がほぼ確立されており、その方法に
より上記した図（ａ）における異物（イ），（ロ）、お
よび図（ｂ）における異物（ニ）は、表面に付着した異
物であるので検出することができる。しかし、図（ａ）
の異物（ハ）と図（ｂ）の異物（イ），（ロ）および
（ハ）は画素またはトップコートに埋没しており、その
屈折率などの関係で従来の方法により検出することは困
難であることが実験により確認されている。これに対し
て、無害な微小な異物を除外して有害な大きさの埋没異
物を確実に検出する方法が要請されている。また、付着
異物も埋没異物と同様にある程度以上の大きさのものは
有害であるから、このような異物を検出してカラーフィ
ルタの全面の異物を検査できる効率的な検査装置が要請
されている。
してレーザビームを照射し、その散乱光により異物を検
出する異物検出方法がほぼ確立されており、その方法に
より上記した図（ａ）における異物（イ），（ロ）、お
よび図（ｂ）における異物（ニ）は、表面に付着した異
物であるので検出することができる。しかし、図（ａ）
の異物（ハ）と図（ｂ）の異物（イ），（ロ）および
（ハ）は画素またはトップコートに埋没しており、その
屈折率などの関係で従来の方法により検出することは困
難であることが実験により確認されている。これに対し
て、無害な微小な異物を除外して有害な大きさの埋没異
物を確実に検出する方法が要請されている。また、付着
異物も埋没異物と同様にある程度以上の大きさのものは
有害であるから、このような異物を検出してカラーフィ
ルタの全面の異物を検査できる効率的な検査装置が要請
されている。
この発明は以上に鑑みてなされたもので、カラー表示
液晶パネルに使用されるカラーフィルタに埋没した異物
を検出する有効な方法と、埋没異物と付着異物をともに
検出してカラーフィルタの全面を検査する効率的な検査
装置を提供することを目的とするものである。
液晶パネルに使用されるカラーフィルタに埋没した異物
を検出する有効な方法と、埋没異物と付着異物をともに
検出してカラーフィルタの全面を検査する効率的な検査
装置を提供することを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］ この発明は、画素が配列されたガラス板の表面に、透
明なトップコートをコーティングしたカラー表示液晶パ
ネル用のカラーフィルタに対する、埋没異物検出方法お
よび異物検査装置である。
明なトップコートをコーティングしたカラー表示液晶パ
ネル用のカラーフィルタに対する、埋没異物検出方法お
よび異物検査装置である。
埋没異物の検出方法は、トップコートがコーティング
される前、またはコーティングされた後のカラーフィル
タを検査対象とし、検査対象のカラーフィルタの表面に
対して、約80゜の高い投光角度で白色の光束を投光す
る。これに対して、表面の垂線に関して投光方向と対称
側の、約85゜の受光角度に受光レンズと１次元CCDセン
サとを設け、受光レンズによりカラーフィルタの表面を
１次元センサに結像して走査し、画素またはトップコー
トの表面に存在する山形突起の傾斜面により反射方向が
変化した正反射光を検出し、この検出信号により画素ま
たはトップコートに埋没した異物が間接的に検出され
る。
される前、またはコーティングされた後のカラーフィル
タを検査対象とし、検査対象のカラーフィルタの表面に
対して、約80゜の高い投光角度で白色の光束を投光す
る。これに対して、表面の垂線に関して投光方向と対称
側の、約85゜の受光角度に受光レンズと１次元CCDセン
サとを設け、受光レンズによりカラーフィルタの表面を
１次元センサに結像して走査し、画素またはトップコー
トの表面に存在する山形突起の傾斜面により反射方向が
変化した正反射光を検出し、この検出信号により画素ま
たはトップコートに埋没した異物が間接的に検出され
る。
次に、異物検査装置においては、検査対象のカラーフ
ィルタを載置してXY方向に移動する載置台および移動機
構と、載置されたカラーフィルタの表面に対して、約80
゜および約25゜の投光角度で白色の光束をそれぞれ投光
する第１の投光系および第２の投光系とを設ける。これ
に対して、カラーフィルタの表面の垂線に関して投光方
向と対称側の、約85゜の受光角度に受光レンズおよび１
次元CCDセンサよりなる共通受光系を設ける。受光レン
ズによりカラーフィルタの表面を１次元CCDセンサに結
像して走査する。第１の投光系の光束の正反射光を検出
し、検出信号により画素またはトップコートに埋没した
異物が間接的に検出される。また、第２の投光系の光束
の散乱光の検出信号により、コーティングされる前のカ
ラーフィルタの表面、またはコーティングされた後のト
ップコートの表面に付着した異物が検出される。
ィルタを載置してXY方向に移動する載置台および移動機
構と、載置されたカラーフィルタの表面に対して、約80
゜および約25゜の投光角度で白色の光束をそれぞれ投光
する第１の投光系および第２の投光系とを設ける。これ
に対して、カラーフィルタの表面の垂線に関して投光方
向と対称側の、約85゜の受光角度に受光レンズおよび１
次元CCDセンサよりなる共通受光系を設ける。受光レン
ズによりカラーフィルタの表面を１次元CCDセンサに結
像して走査する。第１の投光系の光束の正反射光を検出
し、検出信号により画素またはトップコートに埋没した
異物が間接的に検出される。また、第２の投光系の光束
の散乱光の検出信号により、コーティングされる前のカ
ラーフィルタの表面、またはコーティングされた後のト
ップコートの表面に付着した異物が検出される。
以上により検出された埋没異物または付着異物の位置
は、１次元センサの受光素子のアドレスにより特定され
てマイクロプロセッサによりメモリに記憶される。移動
機構によりカラーフィルタをＸまたはＹ方向に移動し、
全面について埋没異物と付着異物が検査されるものであ
る。
は、１次元センサの受光素子のアドレスにより特定され
てマイクロプロセッサによりメモリに記憶される。移動
機構によりカラーフィルタをＸまたはＹ方向に移動し、
全面について埋没異物と付着異物が検査されるものであ
る。
［作用］ 以上の構成による埋没異物の検出方法においては、カ
ラーフィルタの表面に対して、約80゜の高い投光角度で
白色の光束が投光され、投光方向と対称側の、約85゜の
受光角度に設けられた受光レンズにより、カラーフィル
タの表面が１次元CCDセンサに結像されて走査される。
画素またはトップコートの表面が平坦のときは投光角度
と受光角度には角度差があるために正反射光は受光レン
ズに受光されないが、表面に山形突起が存在すると、そ
の傾斜面により正反射光の方向が傾斜角の２倍だけ変化
して受光レンズに受光される。ここで、上記の投光角度
と受光角度を決めるために行った実験によると、これら
が低角度であると画素のエッジなどによる散乱光が強く
受光され、検出信号のS/N比が劣化するために高角度と
することが必要と結論されている。また両者の角度差に
ついては、山形突起には両側に傾斜面があり、各傾斜面
による正反射光の変化方向は反対であるが、低角度方向
に変化した正反射光は上記と同様の理由によりS/N比が
悪く、高角度方向に変化した正反射光を受光することが
より有効であるとされている。この場合の正反射光の方
向の変化量は約５゜であるので、受光角度を約85゜とす
ることが最適とされる。上記の方向が変化した正反射皮
下入は１次元CCDの走査により検出され、その検出信号
により画素またはトップコートに埋没した異物が間接的
に検出される。なお、光束を白色とした理由は、レーザ
などの単色光では反射光に波長特性が影響するからであ
る。
ラーフィルタの表面に対して、約80゜の高い投光角度で
白色の光束が投光され、投光方向と対称側の、約85゜の
受光角度に設けられた受光レンズにより、カラーフィル
タの表面が１次元CCDセンサに結像されて走査される。
画素またはトップコートの表面が平坦のときは投光角度
と受光角度には角度差があるために正反射光は受光レン
ズに受光されないが、表面に山形突起が存在すると、そ
の傾斜面により正反射光の方向が傾斜角の２倍だけ変化
して受光レンズに受光される。ここで、上記の投光角度
と受光角度を決めるために行った実験によると、これら
が低角度であると画素のエッジなどによる散乱光が強く
受光され、検出信号のS/N比が劣化するために高角度と
することが必要と結論されている。また両者の角度差に
ついては、山形突起には両側に傾斜面があり、各傾斜面
による正反射光の変化方向は反対であるが、低角度方向
に変化した正反射光は上記と同様の理由によりS/N比が
悪く、高角度方向に変化した正反射光を受光することが
より有効であるとされている。この場合の正反射光の方
向の変化量は約５゜であるので、受光角度を約85゜とす
ることが最適とされる。上記の方向が変化した正反射皮
下入は１次元CCDの走査により検出され、その検出信号
により画素またはトップコートに埋没した異物が間接的
に検出される。なお、光束を白色とした理由は、レーザ
などの単色光では反射光に波長特性が影響するからであ
る。
次に異物検査装置においては、カラーフィルタの表面
に対して、第１の投光系により約80゜の投光角度で白色
の光束が投光される。これに対して、投光方向と対称側
の約85゜の受光角度に設けられた共通受光系の受光レン
ズにより、カラーフィルタの表面が１次元CCDセンサに
結像されて走査され、上記の正反射光の検出信号により
埋没異物が間接的に検出される。また、第２の投光系に
より約25゜の投光角度で白色の光束が投光され、付着異
物によるこの光束の散乱光は広い範囲の指向性を有する
ので共通受光系で受光され、コーティングされる前のカ
ラーフィルタの表面、またはコーティングされた後のト
ップコートの表面に付着した異物が検出される。なお、
第２の投光系の投光角度の約25゜は、付着異物の検出に
適するものとして従来から使用されているものである。
に対して、第１の投光系により約80゜の投光角度で白色
の光束が投光される。これに対して、投光方向と対称側
の約85゜の受光角度に設けられた共通受光系の受光レン
ズにより、カラーフィルタの表面が１次元CCDセンサに
結像されて走査され、上記の正反射光の検出信号により
埋没異物が間接的に検出される。また、第２の投光系に
より約25゜の投光角度で白色の光束が投光され、付着異
物によるこの光束の散乱光は広い範囲の指向性を有する
ので共通受光系で受光され、コーティングされる前のカ
ラーフィルタの表面、またはコーティングされた後のト
ップコートの表面に付着した異物が検出される。なお、
第２の投光系の投光角度の約25゜は、付着異物の検出に
適するものとして従来から使用されているものである。
検査装置においては、以上により検出された埋没異物
または付着異物の位置が、１次元センサの受光素子のア
ドレスにより特定されてマイクロプロセッサによりメモ
リに記憶される。カラーフィルタは移動機構によりＸま
たはＹ方向に移動し、全面について埋没異物および付着
異物が検査されるものである。
または付着異物の位置が、１次元センサの受光素子のア
ドレスにより特定されてマイクロプロセッサによりメモ
リに記憶される。カラーフィルタは移動機構によりＸま
たはＹ方向に移動し、全面について埋没異物および付着
異物が検査されるものである。
［実施例］ 第１図（ａ）〜（ｄ）により、この発明による埋没異
物の検出方法の原理を説明する。図（ａ）において、ト
ップコート18がコーティングされる前、またはコーティ
ングされた後のカラーフィルタ15を検査対象とし、その
表面に対して約80゜の高い投光角度θ１で白色の光束Ｌ
Tを投光する。表面が平坦のときは、光束ＬTの正反射光
ＬRは同一角度θ１の方向に反射されるが、埋没した異
物による画素151の突起２またはトップコート18の突起
３があると、正反射光はその傾斜角の２倍だけ方向が変
化した角度θ１′の正反射光ＬR′となる。図（ｂ）は
投光角度θ１を78゜とし、受光角度θ１′を変化して行
った実験データの１例を示し、受光角度θ１′が83゜の
とき正反射光の強度が鋭いピークをなし、83゜±３゜の
点で強度がほぼ２分の１となっている。第３図の各図で
説明したようにカラーフィルタの画素の構造には各種が
あるが、それらの埋没異物についても上記の正反射光の
特徴はほぼ同様であることが確認されており、約80゜の
投光角度θ１と、約85゜の受光角度θ１′を最適とする
ものである。図（ｃ）は投光系４と受光系５の構成図
で、投光系４においては、ハロゲンランプなどの光源41
よりの白色光が投光レンズ42により平行とされ、スリッ
ト板43により一定の幅の光束ＬTとされて、カラーフィ
ルタの表面に対して約80゜の角度θ１で投光される。こ
れに対して、受光系５は約85゜の受光角度θ１′に設け
られ、その受光レンズ51によりカラーフィルタの表面が
１次元CCDセンサ52に結像される。図（ｄ）は１次元CCD
センサの走査信号をシンクロスコープに表示したもの
で、各画素による小さい振幅の振動波形が連続し、その
間に正反射光ＬR′に対する信号ｐがやや大きい波高値
で受光されている。走査信号を適当な閾値で検出して正
反射光ＬR′に対する信号ｐがえられ、これにより数μ
ｍ以上の大きさの有害な埋没異物が間接的に検出され
る。なお、各画素による振動波形のエンベロープは光束
の強度変化により緩やかに変化するので、検出閾値をこ
のエンベロープに自動追従して信号ｐを安定確実に検出
する。
物の検出方法の原理を説明する。図（ａ）において、ト
ップコート18がコーティングされる前、またはコーティ
ングされた後のカラーフィルタ15を検査対象とし、その
表面に対して約80゜の高い投光角度θ１で白色の光束Ｌ
Tを投光する。表面が平坦のときは、光束ＬTの正反射光
ＬRは同一角度θ１の方向に反射されるが、埋没した異
物による画素151の突起２またはトップコート18の突起
３があると、正反射光はその傾斜角の２倍だけ方向が変
化した角度θ１′の正反射光ＬR′となる。図（ｂ）は
投光角度θ１を78゜とし、受光角度θ１′を変化して行
った実験データの１例を示し、受光角度θ１′が83゜の
とき正反射光の強度が鋭いピークをなし、83゜±３゜の
点で強度がほぼ２分の１となっている。第３図の各図で
説明したようにカラーフィルタの画素の構造には各種が
あるが、それらの埋没異物についても上記の正反射光の
特徴はほぼ同様であることが確認されており、約80゜の
投光角度θ１と、約85゜の受光角度θ１′を最適とする
ものである。図（ｃ）は投光系４と受光系５の構成図
で、投光系４においては、ハロゲンランプなどの光源41
よりの白色光が投光レンズ42により平行とされ、スリッ
ト板43により一定の幅の光束ＬTとされて、カラーフィ
ルタの表面に対して約80゜の角度θ１で投光される。こ
れに対して、受光系５は約85゜の受光角度θ１′に設け
られ、その受光レンズ51によりカラーフィルタの表面が
１次元CCDセンサ52に結像される。図（ｄ）は１次元CCD
センサの走査信号をシンクロスコープに表示したもの
で、各画素による小さい振幅の振動波形が連続し、その
間に正反射光ＬR′に対する信号ｐがやや大きい波高値
で受光されている。走査信号を適当な閾値で検出して正
反射光ＬR′に対する信号ｐがえられ、これにより数μ
ｍ以上の大きさの有害な埋没異物が間接的に検出され
る。なお、各画素による振動波形のエンベロープは光束
の強度変化により緩やかに変化するので、検出閾値をこ
のエンベロープに自動追従して信号ｐを安定確実に検出
する。
第２図（ａ）は、この発明によるカラーフィルタの異
物検査装置の構成図を示す。検査対象のカラーフィルタ
15は載置第9aに載置される。投光系として第１の投光系
４−Ａと第２の投光系４−Ｂの２組が設けられる。両投
光系とも前記した第１図（ｃ）の投光系４と同一の構成
とするが、第１の投光系は前記した約80゜の投光角度θ
１とし、第２の投光系の投光角度θ２は約25゜の低角度
とする。また、共通受光系５′を前記した受光系５と同
様に構成し、受光角度を約85゜とする。１次元CCDセン
サ52の走査信号は信号処理部６に入力し、第１の投光系
の光束の正反射光に対する信号ｐが検出されてマイクロ
プロセッサ（MPU）７に入力し、１次元CCDセンサの受光
素子のアドレスにより埋没異物の位置が特定されてメモ
リ（MEM）7aに記憶される。この場合の検出閾値は上記
した走査信号のエンベロープに自動的に追従する方式と
する。
物検査装置の構成図を示す。検査対象のカラーフィルタ
15は載置第9aに載置される。投光系として第１の投光系
４−Ａと第２の投光系４−Ｂの２組が設けられる。両投
光系とも前記した第１図（ｃ）の投光系４と同一の構成
とするが、第１の投光系は前記した約80゜の投光角度θ
１とし、第２の投光系の投光角度θ２は約25゜の低角度
とする。また、共通受光系５′を前記した受光系５と同
様に構成し、受光角度を約85゜とする。１次元CCDセン
サ52の走査信号は信号処理部６に入力し、第１の投光系
の光束の正反射光に対する信号ｐが検出されてマイクロ
プロセッサ（MPU）７に入力し、１次元CCDセンサの受光
素子のアドレスにより埋没異物の位置が特定されてメモ
リ（MEM）7aに記憶される。この場合の検出閾値は上記
した走査信号のエンベロープに自動的に追従する方式と
する。
次に、第２の投光系の光束の散乱光が１次元CCDセン
サに受光され、信号処理部による付着異物の検出信号MP
Uに入力され、上記と同様にその位置が特定されMEMに記
憶される。
サに受光され、信号処理部による付着異物の検出信号MP
Uに入力され、上記と同様にその位置が特定されMEMに記
憶される。
以上により投光された光束の範囲に対する異物検出が
終了すると、MPU7の指令により制御回路８より制御信号
が移動機構9bに与えられ、載置台9aのカラーフィルタが
ＸまたはＹ方向に移動して全面が検査される。
終了すると、MPU7の指令により制御回路８より制御信号
が移動機構9bに与えられ、載置台9aのカラーフィルタが
ＸまたはＹ方向に移動して全面が検査される。
以上におけるカラーフィルタの表面に対する走査方向
について付言すると、カラーフィルタの画素151の配列
方法には第２図（ｂ）に示すようなデルタ配列の他に、
格子配列や直線の各画素をストライプ状に配列したもの
がある。まず、デルタ配列に対しては矢印Ｓ′の方向の
走査を行わず、つねに画素が含まれるように矢印Ｓの方
向に走査すると、走査信号の平均レベルが安定して閾値
の自動追従が良好に行われる。これに対して、格子配列
では矢印Ｓのように斜めに走査すればよい。このような
走査方向は、画素の配列に従ってカラーフィルタの載置
方向か、または１次元CCDセンサの方向をそのように変
えれば容易に行うことができる。
について付言すると、カラーフィルタの画素151の配列
方法には第２図（ｂ）に示すようなデルタ配列の他に、
格子配列や直線の各画素をストライプ状に配列したもの
がある。まず、デルタ配列に対しては矢印Ｓ′の方向の
走査を行わず、つねに画素が含まれるように矢印Ｓの方
向に走査すると、走査信号の平均レベルが安定して閾値
の自動追従が良好に行われる。これに対して、格子配列
では矢印Ｓのように斜めに走査すればよい。このような
走査方向は、画素の配列に従ってカラーフィルタの載置
方向か、または１次元CCDセンサの方向をそのように変
えれば容易に行うことができる。
［発明の効果］ 以上の詳細な説明により明らかなように、この発明に
よるカラーフィルタの埋没異物検出方法においては、約
80゜の投光角度で白色光束が投光されたカラーフィルタ
の表面が、約85゜の受光角度の受光レンズにより１次元
CCDセンサに結像されて走査され、表面に存在する山形
突起の傾斜面により方向が変化した正反射光が１次元CC
Dセンサの走査により検出され、その検出信号により、
従来の異物検査装置では困難であった、カラーフィルタ
の有害な埋没異物が検出される。
よるカラーフィルタの埋没異物検出方法においては、約
80゜の投光角度で白色光束が投光されたカラーフィルタ
の表面が、約85゜の受光角度の受光レンズにより１次元
CCDセンサに結像されて走査され、表面に存在する山形
突起の傾斜面により方向が変化した正反射光が１次元CC
Dセンサの走査により検出され、その検出信号により、
従来の異物検査装置では困難であった、カラーフィルタ
の有害な埋没異物が検出される。
次に、この発明によるカラーフィルタの異物検出装置
においては、第１の投光系と共通受光系により有害な埋
没異物を検出し、また第２の投光系と共通受光系により
有害な付着異物を検出し、カラーフィルタの全面ついて
これらの異物を検出して、それぞれの位置をメモリに記
憶するもので、記憶データにより画素などの修復作業が
容易となり、上記の埋没異物検出方法とともに、カラー
表示液晶パネル用のカラーフィルタの検査に寄与する効
果には大きいものがある。
においては、第１の投光系と共通受光系により有害な埋
没異物を検出し、また第２の投光系と共通受光系により
有害な付着異物を検出し、カラーフィルタの全面ついて
これらの異物を検出して、それぞれの位置をメモリに記
憶するもので、記憶データにより画素などの修復作業が
容易となり、上記の埋没異物検出方法とともに、カラー
表示液晶パネル用のカラーフィルタの検査に寄与する効
果には大きいものがある。
第１図（ａ），（ｂ），（ｃ）および（ｄ）は、この発
明によるカラーフィルタの埋没異物検出方法の原理の説
明図、第２図（ａ）および（ｂ）は、この発明によるカ
ラーフィルタの異物検査装置の実施例の構成図、および
カラーフィルタの画素配列に対する走査方向の説明図、
第３図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）および（ｅ）
は、カラー表示液晶パネルの構成図、カラーフィルタの
画素の垂直断面および平面図、カラーフィルタを保護す
るトップコートの説明図、ならびに画素の配列方法の説
明図、第４図（ａ）および（ｂ）は、カラーフィルタと
そのトップコートに付着または埋没した異物の説明図で
ある。 １……カラー表示液晶パネル、10……液晶膜、 11a……配向膜（Ａ）、11b……配向膜（Ｂ）、 12……薄膜トランジスタ層（ITO・TFT層）、 13a……ガラス板（Ａ）、13b……ガラス板（Ｂ）、 14a……偏光シート（Ａ）、14b……偏光シート（Ｂ）、 15……カラーフィルタ、151……画素、 16……ITO薄膜、17,17′……クローム薄膜、 18……トップコート、2,3……突起、 ４……投光系、４−Ａ……第１の投光系 ４−Ｂ……第２の投光系、５……受光系、 ５′……共通受光系、６……信号処理部、 ７……マイクロプロセッサ（MPU）、 7a……メモリ（MEM）、８……制御回路、 9a……載置台、9b……移動機構。
明によるカラーフィルタの埋没異物検出方法の原理の説
明図、第２図（ａ）および（ｂ）は、この発明によるカ
ラーフィルタの異物検査装置の実施例の構成図、および
カラーフィルタの画素配列に対する走査方向の説明図、
第３図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）および（ｅ）
は、カラー表示液晶パネルの構成図、カラーフィルタの
画素の垂直断面および平面図、カラーフィルタを保護す
るトップコートの説明図、ならびに画素の配列方法の説
明図、第４図（ａ）および（ｂ）は、カラーフィルタと
そのトップコートに付着または埋没した異物の説明図で
ある。 １……カラー表示液晶パネル、10……液晶膜、 11a……配向膜（Ａ）、11b……配向膜（Ｂ）、 12……薄膜トランジスタ層（ITO・TFT層）、 13a……ガラス板（Ａ）、13b……ガラス板（Ｂ）、 14a……偏光シート（Ａ）、14b……偏光シート（Ｂ）、 15……カラーフィルタ、151……画素、 16……ITO薄膜、17,17′……クローム薄膜、 18……トップコート、2,3……突起、 ４……投光系、４−Ａ……第１の投光系 ４−Ｂ……第２の投光系、５……受光系、 ５′……共通受光系、６……信号処理部、 ７……マイクロプロセッサ（MPU）、 7a……メモリ（MEM）、８……制御回路、 9a……載置台、9b……移動機構。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊沢 豊 東京都千代田区大手町２丁目６番２号 日立電子エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 古川 忠宏 千葉県浦安市今川１―４―23 (72)発明者 高橋 敦 神奈川県逗子市新宿５―1897―２―403 (72)発明者 別宮 一郎 東京都日野市南平２―26―６ (56)参考文献 特開 平１−219546（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−117560（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/88 G01M 11/00 H04N 7/18
Claims (3)
- 【請求項１】画素が配列されたガラス板の表面に、透明
なトップコートをコーティングしたカラー表示液晶パネ
ル用のカラーフィルタの埋没異物検出方法において、前
記トップコートがコーティングされる前、またはコーテ
ィングされた後のカラーフィルタを検査対象とし、該検
査対象のカラーフィルタの表面に対して、約80゜の高い
投光角度で白色の光束を投光し、該カラーフィルタの表
面に対する垂線に関して該投光方向と対称側の、約85゜
の受光角度に受光レンズと１次元CCDセンサとを設け、
該受光レンズにより前記カラーフィルタの表面を該１次
元センサに結像して走査し、前記画素またはトップコー
トの表面に存在する山形突起の傾斜面により反射方向が
変化した前記光束の正反射光を検出し、該検出信号によ
り、前記画素またはトップコートに埋没した埋没異物を
間接的に検出することを特徴とする、カラーフィルタの
埋没異物検出方法。 - 【請求項２】画素が配列されたガラス板の表面に、透明
なトップコートをコーティングしたカラー表示液晶パネ
ル用のカラーフィルタの異物検査装置において、前記ト
ップコートがコーティングされる前、またはコーティン
グされた後のカラーフィルタを検査対象とし、該検査対
象のカラーフィルタを載置してXY方向に移動する載置台
および移動機構と、該載置されたカラーフィルタの表面
に対して約80゜および約25゜の投光角度で、白色の光束
をそれぞれ投光する第１の投光系および第２の投光系
と、前記カラーフィルタの表面に対する垂線に関して前
記投光方向と対称側の、約85゜の受光角度に受光レンズ
および１次元CCDセンサよりなる共通受光系を設け、該
受光レンズにより該カラーフィルタの表面を該１次元CC
Dセンサに結像して走査し、前記第１の投光系の光束の
正反射光の検出信号により、前記画素またはトップコー
トに埋没した埋没異物を検出し、かつ、前記第２の投光
系の光束の散乱光の検出信号により、前記コーティング
される前のカラーフィルタの表面、またはコーティング
されたトップコートの表面にそれぞれ付着した付着異物
を検出することを特徴とする、カラーフィルタの異物検
査装置。 - 【請求項３】前記１次元CCDセンサの受光素子のアドレ
スにより、前記検出された埋没異物または付着異物の位
置を特定してマイクロプロセッサによりメモリに記憶
し、前記移動機構により前記カラーフィルタをＸまたは
Ｙ方向に移動し、カラーフィルタの全面について前記埋
没異物または付着異物を検査することを特徴とする、請
求項２記載のカラーフィルタの異物検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2324029A JP2997034B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | カラーフィルタの埋没異物検出方法および異物検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2324029A JP2997034B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | カラーフィルタの埋没異物検出方法および異物検査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04194653A JPH04194653A (ja) | 1992-07-14 |
| JP2997034B2 true JP2997034B2 (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=18161359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2324029A Expired - Fee Related JP2997034B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | カラーフィルタの埋没異物検出方法および異物検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2997034B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110029011A (ko) * | 2009-09-14 | 2011-03-22 | 주식회사 엘지화학 | 파우치형 전지 내의 이물질 검출장치 |
| JP5571972B2 (ja) * | 2010-02-19 | 2014-08-13 | 日東電工株式会社 | 検査装置および配線回路基板の検査方法 |
| JP5582932B2 (ja) * | 2010-09-16 | 2014-09-03 | 日東電工株式会社 | 検査装置、および、配線回路基板の製造方法 |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP2324029A patent/JP2997034B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04194653A (ja) | 1992-07-14 |
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