JP4312706B2 - Film thickness difference detection apparatus, film thickness difference detection method, color filter inspection apparatus, color filter inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、規則正しく整列した微細な起伏を表面に有する膜、特にインク材料を吐出することにより形成されたカラーフィルタの膜厚差を検出する膜厚差検出装置、膜厚差検出方法、カラーフィルタ検査装置、カラーフィルタ検査方法に関するものである。 The present invention relates to a film thickness difference detecting apparatus, a film thickness difference detecting method, and a color filter for detecting a film thickness difference of a film having regularly arranged fine undulations, particularly a color filter formed by ejecting an ink material. The present invention relates to an inspection apparatus and a color filter inspection method.
近年、液晶表示装置の大型化が進み、その需要が増加する傾向がある。しかしながら、さらに液晶表示装置を普及させるためには、液晶表示装置の製造にかかるコストを削減する必要がある。 In recent years, the demand for liquid crystal display devices tends to increase and the demand for such devices increases. However, in order to further spread the liquid crystal display device, it is necessary to reduce the cost for manufacturing the liquid crystal display device.
特に、液晶表示装置においてカラー画像表示を行うために用いられるカラーフィルタは製造コストの比重が高いため、このカラーフィルタの製造コストを削減することが求められている。 In particular, a color filter used for displaying a color image in a liquid crystal display device has a high manufacturing cost. Therefore, it is required to reduce the manufacturing cost of the color filter.
そこで、上記の要求を満たすものとして注目されているのが、インクジェット方式によるカラーフィルタの形成方法である。この形成方法では、R(赤)・G(緑)・B(青)の各絵素をノズルヘッドからインクを吐出することにより形成する。 In view of this, a method for forming a color filter by an ink jet method is attracting attention as satisfying the above requirements. In this forming method, R (red), G (green), and B (blue) picture elements are formed by ejecting ink from a nozzle head.
インクジェット方式が注目されているのは、工程数が少なく、生産効率の高い製造方法であるからである。さらに、この方式によれば、カラーフィルタが形成される基板上の必要な領域にのみインクを塗布することができるため、インクの使用量を削減でき、その結果、カラーフィルタの形成にかかるコストを削減することが可能となる。 The inkjet method is attracting attention because it is a manufacturing method with a small number of steps and high production efficiency. Further, according to this method, since ink can be applied only to a necessary region on the substrate on which the color filter is formed, the amount of ink used can be reduced, and as a result, the cost for forming the color filter can be reduced. It becomes possible to reduce.
しかし、インクジェット方式においてカラーフィルタを形成する場合には、解決しなければならない問題がある。すなわち、複数のノズルからインクを吐出することによりカラーフィルタを形成しているため、各ノズルから吐出されるインク量に違いがあった場合には、カラーフィルタの一部に膜厚差が生じる。通常、この膜厚差は、ノズルの並び方向への筋むらとして検出される。 However, when forming a color filter in the ink jet system, there is a problem to be solved. That is, since the color filter is formed by ejecting ink from a plurality of nozzles, if there is a difference in the amount of ink ejected from each nozzle, a difference in film thickness occurs in a part of the color filter. Normally, this difference in film thickness is detected as unevenness in the direction in which the nozzles are arranged.
液晶表示装置として表示むらが発生しないようにするためには、カラーフィルタの厚みの相対的な差を数十nm〜数百nm以内に抑えることが必要となる。このため、数十nm〜数百nm程度の分解能で膜厚差を検出する検査方法および検査装置が必要となる。 In order to prevent display unevenness as a liquid crystal display device, it is necessary to suppress the relative difference in the thickness of the color filter within several tens of nm to several hundreds of nm. For this reason, an inspection method and an inspection apparatus for detecting a film thickness difference with a resolution of about several tens of nm to several hundreds of nm are required.
膜厚差を検出する方法として、光学式の膜厚検査方法が知られている。この方法では、一般に、被検査物である膜に光を照射し、膜を透過した光、または、膜に反射した光を検出することにより膜厚差を測定している。 As a method for detecting a film thickness difference, an optical film thickness inspection method is known. In this method, generally, a film thickness difference is measured by irradiating a film as an object to be inspected with light and detecting light transmitted through the film or reflected by the film.
特許文献1に開示されている発明においては、まずインクジェット方式より形成されたカラーフィルタに光を照射し、同一ノズルで形成された領域を透過した光を、ラインセンサで同時に多数点で検出し、平均値を求めることにより、カラーフィルタの筋むらを検出している。 In the invention disclosed in Patent Document 1, first, the color filter formed by the ink jet method is irradiated with light, and the light transmitted through the region formed by the same nozzle is detected at multiple points at the same time by the line sensor, By obtaining the average value, the unevenness of the color filter is detected.
一方、特許文献2に開示されている発明においては、光源の可干渉光束を2分し、一方の光束を水平に近い角度でカラーフィルタに照射し、他方は参照光束とすることにより、カラーフィルタの反射光束と参照光束とを干渉させ、その位相を示す信号から、カラーフィルタの膜厚を測定している。
On the other hand, in the invention disclosed in
また、特許文献3に開示されている発明においては、被検査物の屈折率を測定した結果に基づき、全反射を起こすように光を被検査物に照射し、全反射した光を検出することにより被検査物の表面の形状を分析している。
ところが、特許文献1〜3に開示された上記従来の構成では、以下に挙げる問題が生ずる。 However, the above-described conventional configurations disclosed in Patent Documents 1 to 3 have the following problems.
まず、光の干渉を利用して、数十nm〜数百nm程度の膜厚差を検出するためには、レーザ光などの干渉性の強い光を用いる必要がある。その結果、可干渉光を照射するための装置が大型になるという問題がある。 First, in order to detect a film thickness difference of about several tens to several hundreds of nanometers using light interference, it is necessary to use light having strong coherence such as laser light. As a result, there is a problem that the apparatus for irradiating coherent light becomes large.
また、可干渉光を利用して広い領域の測定を行うためには、該領域において均一な強さの光を照射する必要があるが、レーザ光を利用した場合、そのような条件を満たすことは困難である。そのため、複数の装置で並列処理する必要が生じ、大型基板の全面検査を行うには、多くの時間を要してしまうという問題がある。 In addition, in order to measure a wide area using coherent light, it is necessary to irradiate light of a uniform intensity in the area, but such conditions must be satisfied when laser light is used. It is difficult. Therefore, it is necessary to perform parallel processing with a plurality of apparatuses, and there is a problem that it takes a lot of time to inspect the entire surface of a large substrate.
また、全反射光など干渉光を利用しない測定方法においては、被検査物の屈折率の測定を行う必要があるなど、測定方法および測定装置が複雑なものとなり、大型基板の全面検査には適さないという問題がある。 In addition, measurement methods that do not use interfering light, such as total reflected light, require measurement of the refractive index of the object to be inspected, making the measurement method and measurement apparatus complicated, making it suitable for full-scale inspection of large substrates. There is no problem.
本発明は、上記の各問題点を解決するためになされたもので、その目的は、検査装置を複雑化および大型化することなく短時間で、数十nm〜数百nm程度の分解能で膜厚差を検出するための検出方法および検出装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to form a film with a resolution of several tens to several hundreds of nanometers in a short time without complicating and increasing the size of the inspection apparatus. An object of the present invention is to provide a detection method and a detection apparatus for detecting a thickness difference.
本発明に係る膜厚差検出装置は、上記課題を解決するために、規則正しく整列した微細な起伏を表面に有する膜の各起伏間の膜厚差を検出する膜厚差検出装置において、上記膜表面に所定の傾斜角度で光を照射する光照射手段と、上記光照射手段によって光が照射された膜表面を撮像する撮像手段と、上記撮像手段によって撮像された撮像画像情報を分析して、各起伏間における輝度差を算出する撮像画像情報分析手段と、上記撮像画像情報分析手段によって算出された輝度差から膜表面の各起伏間の膜厚差を推定する膜厚差推定手段とを有することを特徴としている。 In order to solve the above problems, the film thickness difference detection apparatus according to the present invention is a film thickness difference detection apparatus for detecting a film thickness difference between undulations of a film having fine undulations regularly arranged on the surface. A light irradiating means for irradiating the surface with light at a predetermined inclination angle, an imaging means for imaging the film surface irradiated with light by the light irradiating means, and analyzing the captured image information imaged by the imaging means, Captured image information analysis means for calculating the brightness difference between the undulations, and film thickness difference estimation means for estimating the film thickness difference between the undulations on the film surface from the brightness difference calculated by the captured image information analysis means. It is characterized by that.
一般に、規則正しく整列した微細な起伏を表面に有する膜に対して、所定の傾斜角度で光を照射することにより、各起伏における反射光量が一様でなくなる。例えば、ある起伏部分の膜厚が他の起伏部分よりも薄い場合、その起伏部分からの反射光量は他の起伏部分の反射光量よりも少なくなる。逆に、ある起伏部分の膜厚が他の起伏部分の膜厚よりも厚い場合、その起伏部分からの反射光量は他の起伏部分の反射光量よりも多くなる。この原理を利用して、反射光量差(輝度差)を検出することで、他の起伏部分と厚みの異なる起伏部分を検出することができる。 In general, by irradiating a film having fine undulations regularly arranged on the surface with light at a predetermined inclination angle, the amount of reflected light at each undulation becomes uneven. For example, when the film thickness of a certain undulating portion is thinner than other undulating portions, the amount of light reflected from the undulating portion is smaller than the amount of light reflected from other undulating portions. On the contrary, when the film thickness of a certain undulating portion is larger than the film thickness of other undulating portions, the amount of reflected light from the undulating portion is larger than the amount of reflected light of the other undulating portions. By utilizing this principle to detect a difference in reflected light amount (brightness difference), it is possible to detect an undulating portion having a thickness different from that of other undulating portions.
つまり、本願発明の上記の構成のように、膜厚差推定手段によって、算出された輝度差から各起伏間の膜厚差を推定するようにすれば、簡単な構成で容易に膜厚差を推定することが可能となる。 That is, if the film thickness difference between the undulations is estimated from the calculated luminance difference by the film thickness difference estimation means as in the above-described configuration of the present invention, the film thickness difference can be easily obtained with a simple configuration. It is possible to estimate.
ここで、光照射手段によって照射される光の傾斜角度を変更することで、検出すべき輝度差の検出精度を変更することが可能となる。例えば、輝度差の検出精度を上げるには、できるだけ膜面に対して平行に近い傾斜角度で起伏に光を照射するのが好ましい。 Here, it is possible to change the detection accuracy of the luminance difference to be detected by changing the inclination angle of the light irradiated by the light irradiation means. For example, in order to increase the detection accuracy of the brightness difference, it is preferable to irradiate light with undulations at an inclination angle that is as parallel as possible to the film surface.
このように、本願発明では、光照射手段の照射角度を調整することにより簡単に輝度差の検出精度を上げることが可能となる。しかも、この光照射手段は、通常の光源を用いることができるので、広範囲の照射を可能にしている。つまり、検査対象となる膜面の大型化に対応することが可能となる。 As described above, in the present invention, it is possible to easily increase the accuracy of detecting the luminance difference by adjusting the irradiation angle of the light irradiation means. Moreover, since this light irradiating means can use a normal light source, it can irradiate a wide range. That is, it is possible to cope with an increase in the size of the film surface to be inspected.
従って、本願発明では、光の干渉を利用して膜厚差を検出するものではないので、従来のようにレーザ光などの単一波長の光を用いる必要がない。この結果、膜厚差を数十nm〜数百nm程度のオーダーで検出する場合であっても、光照射手段の照射角度を調整するだけでよく、干渉性の強いレーザ光を用いた場合のように装置の大型化やコストの増加を招くものではない。 Therefore, in the present invention, since the film thickness difference is not detected using the interference of light, it is not necessary to use light having a single wavelength such as laser light as in the prior art. As a result, even when the film thickness difference is detected on the order of several tens of nm to several hundreds of nm, it is only necessary to adjust the irradiation angle of the light irradiating means. As such, it does not lead to an increase in size or cost of the apparatus.
上記光照射手段は、上記起伏が有する湾曲面の中で最大傾斜角を有する湾曲面に光を照射するように光照射角度が調整されていることが好ましい。 It is preferable that the light irradiation angle of the light irradiation unit is adjusted so as to irradiate the curved surface having the maximum inclination angle among the curved surfaces of the undulations.
これにより、検査装置を複雑化および大型化することなく短時間で、数十nm〜数百nm程度の分解能で膜厚差を検出することができる。 Thereby, the film thickness difference can be detected with a resolution of about several tens of nanometers to several hundreds of nanometers in a short time without making the inspection apparatus complicated and large.
また、予め設定された輝度差と膜厚差との関係を示す基準情報を記憶する記憶手段を備え、上記膜厚差推定手段は、上記撮像画像情報分析手段によって算出された輝度差と、上記記憶手段に記憶された基準情報とを参照して、膜厚差を推定するようにしてもよい。 Further, the storage unit stores reference information indicating a relationship between a preset luminance difference and a film thickness difference, and the film thickness difference estimation unit includes the luminance difference calculated by the captured image information analysis unit, The film thickness difference may be estimated with reference to the reference information stored in the storage unit.
この場合、輝度差と膜厚差との関係を事前に評価した基準情報を用意しておくことで、実際に算出した輝度差から簡単に膜厚差を推定することが可能となる。 In this case, by preparing reference information for evaluating the relationship between the luminance difference and the film thickness difference in advance, it is possible to easily estimate the film thickness difference from the actually calculated luminance difference.
上記規則正しく整列した微細な起伏を表面に有する膜の一例として、基板上に液状のカラーフィルタ材料を吐出することで形成されるカラーフィルタが考えられる。このようなカラーフィルタの場合には、以下のような構成の膜厚差検出装置が使用される。この場合も上記の膜厚差検出装置による作用効果と同様の作用効果を奏することができる。 A color filter formed by discharging a liquid color filter material onto a substrate can be considered as an example of a film having fine irregularities regularly arranged on the surface. In the case of such a color filter, a film thickness difference detecting device having the following configuration is used. In this case as well, the same operational effects as those obtained by the film thickness difference detection device can be obtained.
すなわち、本発明の膜厚差検出装置は、ブラックマトリクスで囲まれた領域に液状のカラーフィルタ材料を吐出して形成されたカラーフィルタの膜厚差を検出する膜厚差検出装置において、上記カラーフィルタの表面を、該表面に対して所定の角度で傾斜した方向から光を照射する光照射手段と、上記照射手段によって光が照射されたカラーフィルタの表面を撮像する撮像手段と、上記撮像手段によって撮像された画像を分析して、各領域におけるカラーフィルタの輝度差を算出する撮像画像情報分析手段と、上記撮像画像情報分析手段によって算出された輝度差から膜厚差を推定する膜厚差推定手段とを備えていることを特徴としている。 That is, the film thickness difference detection apparatus of the present invention is the film thickness difference detection apparatus for detecting a film thickness difference of a color filter formed by discharging a liquid color filter material in an area surrounded by a black matrix. Light irradiating means for irradiating light from the direction inclined at a predetermined angle with respect to the surface of the filter, imaging means for imaging the surface of the color filter irradiated with light by the irradiating means, and the imaging means The imaged image information analyzing unit that analyzes the image captured by the imager to calculate the luminance difference of the color filter in each region, and the film thickness difference that estimates the film thickness difference from the luminance difference calculated by the captured image information analyzing unit And an estimation means.
また、上記光照射手段は、上記カラーフィルタのブラックマトリクスに近接する端面に光照射するように光照射角度が調整されることが好ましい。 Moreover, it is preferable that a light irradiation angle is adjusted so that the said light irradiation means may irradiate the end surface close | similar to the black matrix of the said color filter.
さらに、予め設定された輝度差と膜厚差との関係を示す基準情報を記憶する記憶手段を備え、上記膜厚差推定手段は、上記撮像画像情報分析手段によって算出された輝度差と、上記記憶手段に記憶された基準情報とを参照して、膜厚差を推定するようにすればよい。 Furthermore, a storage means for storing reference information indicating a relationship between a preset brightness difference and a film thickness difference is provided, and the film thickness difference estimation means includes the brightness difference calculated by the captured image information analysis means, The film thickness difference may be estimated with reference to the reference information stored in the storage means.
本発明に係る膜厚差検出装置は、以上のように、膜表面に所定の傾斜角度で光を照射する光照射手段と、上記光照射手段によって光が照射された膜表面を撮像する撮像手段と、上記撮像手段によって撮像された撮像画像情報を分析して、各起伏間における輝度差を算出する撮像画像情報分析手段と、上記撮像画像情報分析手段によって算出された輝度差から膜表面の各起伏間の膜厚差を推定する膜厚差推定手段とを有することで、膜厚差を数十nm〜数百nm程度のオーダーで検出する場合であっても、光照射手段の照射角度を調整するだけでよく、干渉性の強いレーザ光を用いた場合のように装置の大型化やコストの増加を招かないという効果を奏する。 As described above, the film thickness difference detection apparatus according to the present invention includes a light irradiation unit that irradiates light on the film surface at a predetermined inclination angle, and an imaging unit that images the film surface irradiated with light by the light irradiation unit. And analyzing the captured image information captured by the imaging unit to calculate a luminance difference between the undulations, and each of the film surfaces from the luminance difference calculated by the captured image information analyzing unit. Even if the film thickness difference is detected on the order of several tens of nm to several hundreds of nm, the irradiation angle of the light irradiating means can be determined. It is only necessary to make adjustments, and there is an effect that the apparatus is not increased in size and the cost is not increased as in the case of using a highly coherent laser beam.
本発明の実施の形態について説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、した微細な起伏を表面規則正しく整列に有する膜として、インクジェット方式で形成されたカラーフィルタの検査装置について説明する。また、以下の説明において、「カラーフィルタ」は、液晶表示装置における各画素に対応する領域に形成されたものを示し、「カラーフィルタ基板」は、ガラス基板等の透明基板上にカラーフィルタが形成されたものを示すものとする。 The embodiment of the present invention will be described as follows. In the present embodiment, a color filter inspection apparatus formed by an ink jet method as a film having the fine undulations arranged in a regular order on the surface will be described. In the following description, “color filter” indicates that formed in a region corresponding to each pixel in the liquid crystal display device, and “color filter substrate” indicates that a color filter is formed on a transparent substrate such as a glass substrate. Shall be indicated.
図2は、本実施の形態にかかるカラーフィルタ検査装置の概略ブロック図を示す。 FIG. 2 is a schematic block diagram of the color filter inspection apparatus according to the present embodiment.
本カラーフィルタ検査装置は、図2に示すように、被検査体であるカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板101を検査するものであって、上記カラーフィルタ基板101の表面に光を照射する照射手段としての照明装置102、上記カラーフィルタ基板101の表面を撮像する撮像手段としての撮像装置103、上記カラーフィルタ基板101を載置するための載置台としての可動ステージ104、本検査装置の全体を制御する制御手段としての制御装置105、上記撮像装置103によって撮像された画像に対して所定の処理を施す画像処理手段としての画像処理装置106、上記画像処理装置106による画像処理に必要な情報等を記録するための記憶手段としての補助記録装置107、上記画像処理装置106による画像処理の結果を出力するための結果出力手段としての結果出力装置108を備えている。
As shown in FIG. 2, the color filter inspection apparatus inspects a
すなわち、上記構成のカラーフィルタ検査装置は、光をカラーフィルタ基板101に照射し、該カラーフィルタ基板101表面に反射した光(反射光)を分析することにより、カラーフィルタ基板101におけるカラーフィルタの膜厚差から、該カラーフィルタが良品であるか不良品であるかを検査する装置である。そのため、光を発する光源としての照明装置102と、カラーフィルタ基板101表面に光が照射された状態で該表面を撮像する撮像装置103とを備えている。
That is, the color filter inspection apparatus having the above configuration irradiates the
また、カラーフィルタ基板101は、一軸方向へ可動することができる可動ステージ104の上に載置されている。なお、本発明の膜厚差検出装置を用いて検査できるカラーフィルタ基板101等の被検査体は、表面に微細な起伏を規則的に有している膜状もしくは板状の物体に限られる。その理由は、本発明の膜厚差検出方法は表面の微細な起伏の形状に依存した検出方法であるからであり、詳しくは後述する本発明の膜厚差検出方法の原理を理解すれば明らかとなる。
The
さらに、上記照明装置102と、撮像装置103と、可動ステージ104とは、補助記録装置107に保存されたカラーフィルタ基板101の表面形状の基準情報(基準表面形状情報)に基づいて、制御装置105により制御されている。すなわち、照明装置102と撮像装置103とは、後述するカラーフィルタ基板101の基準表面形状情報に基づき、制御装置105により、カラーフィルタ基板101の膜厚差が適切に検出される位置にそれぞれ配置される。また、可動ステージ104は、カラーフィルタ基板101を適宜適切な距離だけ移動することにより、カラーフィルタ基板101表面における検査対象領域を適切に変更できるように、前記基準表面形状情報に基づき、制御装置105により制御される。
Further, the
上記の工程を経て得られたカラーフィルタ基板101表面の画像は、画像処理装置106により処理され、カラーフィルタ基板101の表面形状の特徴が抽出される。この特徴に基づいて、所定の膜厚の範囲内に納まらない形状(膜厚)を有するカラーフィルタ基板101表面の領域の有無を判定し、その結果を結果出力装置108により出力する。
The image of the surface of the
なお、上記画像処理装置106は、カラーフィルタ基板101におけるカラーフィルタの各画素間の膜厚差を検出する膜厚差検出装置でもある。この画像処理装置106の詳細について後述する。
The
図3は、上記カラーフィルタ検査装置における膜厚差検出装置の具体的な構成の概略構成を示す図である。 FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a specific configuration of the film thickness difference detection apparatus in the color filter inspection apparatus.
上記膜厚差検出装置では、図3に示すように、カラーフィルタ基板101は、可動ステージ104上に載置されている。可動ステージ104は、カラーフィルタに対する検査位置を移動させるために平行移動させることができる。可動ステージ104の上方には、撮像装置103としてラインセンサと照明装置102として光源が配置されている。ラインセンサには、光強度を測定するセンサが集積されている。
In the film thickness difference detection apparatus, the
上記構成の膜厚差検出装置では、可動ステージ104が移動するだけでなく、照明装置102も可動ステージ104の移動方向と同じ方向に移動する。例えば、照明装置102は、第1照射位置102aから第2照射位置102bまで移動するように構成されている。このときの照明装置102の最適移動距離dは、上述した基準表面形状情報に含まれるカラーフィルタ基板101の大きさや、必要とされる光の照射角度等の情報に基づいて適宜設定されるものとする。
In the film thickness difference detection apparatus configured as described above, not only the
ここで、カラーフィルタ基板101における筋むらの発生原理について、図4〜図6を参照しながら以下に説明する。
Here, the principle of occurrence of stripe unevenness in the
図4は、カラーフィルタ基板101の表面が有している絵素の配置関係を表す模式図である。カラーフィルタ基板101は、直線状に並んだインクジェットのノズルから、Red(赤)と、Green(緑)と、Blue(青)との3色のインクを透明基板上に吐出することにより形成される。該透明基板は、順次一定方向に搬送されるため、3色の絵素は、基板搬送方向と平行に列を成して形成される。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the arrangement relationship of the picture elements that the surface of the
ひとつのノズルから吐出されるインク量は略一定であるが、各ノズルから吐出されるインク量には差異が生じる場合がある。このインク吐出量の差が基板搬送方向に伸びる筋むらとなって現れる。図4では、青の絵素列300と、その他の絵素列301との間に膜厚差が生じているために、基板搬送方向の筋むらが生じている状態を表している。
The amount of ink ejected from one nozzle is substantially constant, but there may be a difference in the amount of ink ejected from each nozzle. This difference in the ink discharge amount appears as uneven stripes extending in the substrate transport direction. FIG. 4 shows a state in which streaks are generated in the substrate transport direction because a film thickness difference is generated between the blue
本発明の膜厚差検出装置では、該筋むらを効率良く検出するために、カラーフィルタ基板101は、筋むらが矢印Y方向(スキャン方向)、つまり可動ステージ104の移動方向に対して垂直に伸びるように可動ステージ104上に配置される。
In the film thickness difference detection apparatus of the present invention, in order to efficiently detect the stripe unevenness, the
図5は、図4に示すカラーフィルタ基板101のAA線矢視断面を示す図である。
FIG. 5 is a view showing a cross section taken along line AA of the
図5に示すように、照明装置102から出射された光は、カラーフィルタ基板101の表面で反射し、その反射光は撮像装置103によって検出される。しかし、照明装置102からの光の照射角度が適切でないと、絵素中央部401からの反射光が強すぎて、BM(ブラックマトリクス)端面402からの反射光を効率良く検出できないという事態が生じる。
As shown in FIG. 5, the light emitted from the
そこで、BM端面402からの反射光を効率良く検出するために、照明装置102の位置を可動ステージ104の移動方向に対して平行に移動させることにより、光の照射角度を調節する必要がある。ここで、照射角度とは、カラーフィルタ基板101に対して垂直方向に伸びる軸と、絵素表面に照射した光の進路とがなす角度を指す。
Therefore, in order to efficiently detect the reflected light from the
そこで、図3では、照明装置102を第1照射位置102aから平行移動させて第2照射位置102bから照射できることを示している。第2照射位置102bから光を照射すると、第1照射位置102aから光を照射する場合よりも照射角度が大きくなり、その結果、絵素中央部401からの反射光が弱まり、BM端面402からの反射光をより効率良く撮像装置103で検出することができる。
Therefore, FIG. 3 shows that the
なお、上記の説明では、撮像装置103を固定し、照明装置102を移動するとしたが、照明装置102を固定し、撮像装置103を移動しても構わない。また、照明装置102と撮像装置103との両方を移動させても構わない。
In the above description, the
ここで、照明装置102を最適移動距離dだけ平行移動させて膜厚差のあるカラーフィルタ基板101を撮像すると、図6に示すような画像が得られる。ここでは、カラーフィルタ基板101上のカラーフィルタ500が膜厚差の生じた絵素の列を有していると、筋むら501となって検出される。
Here, when the
照明装置102の第1照射位置102aから第2照射位置102bまでの距離である最適移動距離dは、カラーフィルタ基板101の表面形状、特にBM端面402の形状に依存して決定される。カラーフィルタ基板101の表面形状は、(1)ブラックマトリックスの撥水条件、(2)セルに充填されるインクの材質、(3)ブラックマトリックスの間隔、つまりカラーフィルタの1絵素の大きさ、に依存する。上記の(1)〜(3)のうち(3)以外は固定される。つまり、(3)の条件に依存して、最適移動距離dを決定する必要がある。
The optimum moving distance d, which is the distance from the
ここで、最適移動距離dを決定する手順の一例を示す。この一例は、カラーフィルタ基板101の基準表面形状情報、特にBM端面での傾斜角度を入手している時に適用することができる。基準表面形状情報とは、本発明における膜厚差の検査において、検査条件を決定したり、検査対象の良否を判定したりする際の基準として用いられる情報であり、均一な膜厚を有する良品サンプル(基準サンプル)の表面形状を適切な方法で分析することにより得られる基準サンプルの表面形状情報である。
Here, an example of the procedure for determining the optimum movement distance d will be shown. This example can be applied when obtaining the reference surface shape information of the
ここで、図7(a)は、カラーフィルタ端面の傾斜角度と照明シフト量との関係、すなわち基準サンプルの端面傾斜角度と、BM端面からの反射光を効率良く検出するための最適移動距離dとの関係を示すグラフである。該グラフは、照明装置102とカラーフィルタ基板101との距離と、撮像装置103とカラーフィルタ基板101との距離と、撮像装置103の光軸とカラーフィルタ基板101の基板に対する法線との角度とを決定すれば理論的に簡単に作成することができる。
Here, FIG. 7A shows the relationship between the inclination angle of the color filter end face and the illumination shift amount, that is, the end face inclination angle of the reference sample, and the optimum moving distance d for efficiently detecting the reflected light from the BM end face. It is a graph which shows the relationship. The graph shows the distance between the
なお、図7(a)に示すグラフは、照明装置102とカラーフィルタ基板101との距離と、撮像装置103とカラーフィルタ基板101との距離とを、ぞれぞれ、600mmと300mmとに設定し、撮像装置103の光軸とカラーフィルタの基板に対する法線との角度を30度と設定した時のグラフである。ここで、照明装置102の移動方向は、可動ステージ104の移動方向と同じ方向である。このように、図7(a)のグラフを利用すれば、カラーフィルタ基板101の基準表面形状情報が得られた場合に、照明装置102の最適移動距離dを決定できる。
In the graph shown in FIG. 7A, the distance between the
次に、最適移動距離dを決定する手順の別の一例を示す。この一例は、カラーフィルタ基板101の基準端面情報が得られないときに有効である。図7(b)は、特定の間隔で照明装置102の位置を平行移動して、カラーフィルタ基板101の撮像を繰り返した場合の、照明装置102の移動距離とカラーフィルタ基板101の画像の濃淡値との関係を表したグラフである。縦軸は、カラーフィルタ基板101の撮像画像の濃淡値であり、横軸は照明装置102の移動距離である。図7(b)に示すように、最大濃淡値の半分の値を与える光源移動距離を最適移動距離dとする。このように、カラーフィルタ基板101の基準表面形状情報を持たなくても、最適移動距離dを決定することができる。
Next, another example of the procedure for determining the optimum movement distance d will be shown. This example is effective when the reference end face information of the
続いて、カラーフィルタ基板101のカラーフィルタの膜厚差検出原理について、図8〜図10を参照しながら以下に説明する。図8(a)(b)は、あるカラーフィルタの膜厚が他のカラーフィルタの膜厚よりも薄いときのカラーフィルタ表面の反射光量を示す図である。図9(a)(b)は、あるカラーフィルタの膜厚が他のカラーフィルタの膜厚よりも厚いときのカラーフィルタ表面の反射光量を示す図である。図10は、輝度差と膜厚差との関係を示すグラフである。
Next, the principle of detecting the film thickness difference of the color filter of the
ここでは、カラーフィルタ基板101は、インクジェット方式により形成されていることを前提とする。この場合、カラーフィルタの表面は、表面張力の関係もあり、各絵素に対応するカラーフィルタ(以下、CFと称する)は、円(楕円)形に近い形状をしている。これは、カラーフィルタ材料が液状であり、この液状材料をインクジェットヘッドで吐出するためである。
Here, it is assumed that the
上記のように形成されるカラーフィルタ基板101は、何らかの理由でインクの吐出量が少なくなった、もしくは、多くなった欠陥CFが、正常のCFと比較すると、BM端面で違いが生じる。この違いが傾斜角度であり、本発明では、この違いを用いて欠陥CFを検出する。
In the
インクの吐出量が少なくなり、膜厚が小さくなった欠陥CFの例を図8(b)に示す。膜厚差が小さくなると、傾斜角度が周辺CFと比較して小さくなる。ある一定の角度(本発明では、照明装置102の位置をシフトすることにより調整)で、CFに光を照射すると、傾斜角度の小さいCFからは、反射光が返って来ない。そのため、図8(a)に示すように、膜厚の小さいCFからの反射光量は周辺CFと比較して、小さくなる。この状態を撮像装置103で撮像すると、欠陥CFだけ暗く見える。
FIG. 8B shows an example of the defect CF in which the ink discharge amount is reduced and the film thickness is reduced. When the film thickness difference is small, the inclination angle is small compared to the peripheral CF. When the CF is irradiated with light at a certain angle (adjusted by shifting the position of the
なお、図8(b)において、CFは傾斜角度の違いを判り易くするために、誇張して描画しているが、具体的には、BM端面の最大の傾斜角度が1〜4度程度であり、傾きに直すと、10〜50μm/mm程度の傾きとなっている。 In FIG. 8 (b), CF is exaggerated for easy understanding of the difference in inclination angle. Specifically, the maximum inclination angle of the BM end face is about 1 to 4 degrees. Yes, when the inclination is corrected, the inclination is about 10 to 50 μm / mm.
また、膜厚が大きくなった欠陥CFの場合も、上述した膜厚が小さくなった欠陥CFの場合と同様に説明できる。 The case of the defect CF having a large film thickness can be explained in the same manner as the case of the defect CF having a small film thickness.
膜厚が大きくなると、傾斜角度が周辺CFと比較して大きくなる。ある一定の角度で、図9(b)に示すように、CFに光を照射すると、傾斜角度の大きいCFからは、反射光が返って来るが、周辺CFからは返って来ない。そのため、図9(a)に示すように、膜厚の大きいCFからの反射光量は周辺CFと比較して、大きくなる。この状態を撮像装置103で撮像すると、欠陥CFだけ明るく見える。
As the film thickness increases, the tilt angle increases compared to the peripheral CF. When the CF is irradiated with light at a certain angle as shown in FIG. 9B, reflected light is returned from the CF having a large tilt angle, but not from the peripheral CF. For this reason, as shown in FIG. 9A, the amount of reflected light from the CF having a large film thickness is larger than that of the peripheral CF. When this state is imaged by the
上記原理によって、膜厚差(基準膜厚に対して膜厚が大きいか、あるいは小さいかを示す値)は、撮像画像の輝度差(基準膜厚の反射光量と欠陥膜厚の反射光量との差の絶対値)という形で検出されることになる。 Based on the above principle, the difference in film thickness (a value indicating whether the film thickness is larger or smaller than the reference film thickness) is the luminance difference between the captured images (the reflected light amount of the reference film thickness and the reflected light amount of the defect film thickness). (The absolute value of the difference).
そこで、膜厚差を把握しているサンプルを事前に撮像し、「膜厚差と撮像画像の輝度差の関係」を事前に評価しておくことで、撮像画像から欠陥CFの膜厚差を推定することができる。例えば、図10に示すようなグラフ、すなわち膜厚差と輝度差との関係を事前に評価したグラフを用いることが考えられる。これを利用すれば、欠陥CFから求めた輝度差から容易に膜厚差を推定することができる。 Therefore, by capturing a sample of the film thickness difference in advance and evaluating the relationship between the film thickness difference and the brightness difference of the captured image in advance, the film thickness difference of the defect CF can be determined from the captured image. Can be estimated. For example, it is conceivable to use a graph as shown in FIG. 10, that is, a graph in which the relationship between the film thickness difference and the luminance difference is evaluated in advance. If this is utilized, the film thickness difference can be easily estimated from the luminance difference obtained from the defect CF.
ここで、事前に、基準サンプル(良品サンプル)を、例えば、接触式段差計、AFM(原子間力顕微鏡)、三次元計測器、レーザ干渉計などを用いて表面形状情報(膜厚差と輝度差との関係を示すグラフ)を取得すればよい。この表面形状情報は、基準表面形状情報(膜厚差参照情報)として補助記録装置107に記憶され、必要に応じて読み出されるようになっている。
Here, the surface shape information (film thickness difference and brightness) is previously obtained using a reference sample (non-defective sample), for example, using a contact-type step meter, AFM (atomic force microscope), three-dimensional measuring instrument, laser interferometer, or the like. What is necessary is just to acquire the graph which shows the relationship with a difference. This surface shape information is stored in the
上記の膜厚差検出原理を実現するために、本実施の形態では、上記構成のカラーフィルタ検査装置において、図1に示すような画像処理装置106を採用している。
In order to realize the above-described film thickness difference detection principle, the present embodiment employs an
上記画像処理装置106は、図1に示すように、撮像画像分析部10、膜厚差推定部20を備えた構成となっている。
As shown in FIG. 1, the
上記撮像画像分析部10は、撮像装置103によって撮像された撮像画像情報を分析して、カラーフィルタ基板101における各絵素に対応するカラーフィルタ(CF)からの反射光量から各カラーフィルタ間の輝度差を算出し、算出結果を膜厚差推定部20に出力するようになっている。
The captured
上記膜厚差推定部20は、撮像画像分析部10からの輝度差情報と、補助記録装置107に記憶されている膜厚差参照情報(膜厚差と輝度差との関係を示すグラフ)とから膜厚差を推定し、膜厚差情報として後段の結果出力装置108に出力するようになっている。
The film thickness
この結果出力装置108では、膜厚差情報からカラーフィルタ基板101におけるカラーフィルタの欠陥を検出して、その結果を出力するようになっている。
As a result, the
以下に、上記構成のカラーフィルタ検査装置におけるカラーフィルタ検査処理の流れについて、図11及び図12に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。なお、検査処理を実行する前に、予め、被検査体であるカラーフィルタ基板101と同様の表面形状を有する基準サンプルの表面形状をAFM(原子間力顕微鏡)やレーザ干渉計や接触式段差計などの適切な計測器で分析し、基準表面形状情報を取得する。そして、取得した該基準表面形状情報を補助記録装置107に保存しておく。
Hereinafter, the flow of color filter inspection processing in the color filter inspection apparatus having the above configuration will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. Before executing the inspection process, the surface shape of a reference sample having the same surface shape as that of the
まず、被検査体であるカラーフィルタ基板101を可動ステージ104に配置する(ステップS1)。
First, the
次に、制御装置105は、補助記録装置107から予め保存していた基準表面形状情報を取得する(ステップS2)。
Next, the
続いて、制御装置105は、取得した基準表面形状情報に基づいて、光源のシフト量、すなわち照明装置102の最適移動距離dを決定する(ステップS3)。
Subsequently, the
そして、制御装置105の制御下において、照明装置102が前記最適移動距離dだけ移動し、撮像装置103によりカラーフィルタ基板101表面の撮像が行われる(ステップS4)。その後、良品判定処理を行う(ステップS5)。この良品判定処理の詳細については後述する。
Then, under the control of the
最後に、良品判定した結果を出力する(ステップS6)。この結果は、結果出力装置108によって出力されるが、カラーフィルタ検査装置の操作者に対して表示装置(図示せず)に表示するように出力してもよいし、プリンタ等によって紙媒体に出力してもよい。
Finally, the result of non-defective product determination is output (step S6). This result is output by the
続いて、上記のステップS5における良品判定処理の流れを図12に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。 Subsequently, the flow of the non-defective product determination process in step S5 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、撮像画像分析を行う(ステップS11)。ここでは、画像処理装置106内の撮像画像分析部10によって、入力された撮像画像情報からカラーフィルタの反射光量差から輝度差を求める処理を行う。そして、この処理結果を膜厚差推定部20に出力する。
First, captured image analysis is performed (step S11). Here, the captured
続いて、膜厚差推定を行う(ステップS12)。ここでは、膜厚差推定部20が、予め補助記録装置107に保存された膜厚差参照情報(膜厚差と輝度差との関係を示すグラフ)を読み出して、入力された輝度差から膜厚差を推定するようになっている。
Subsequently, the film thickness difference is estimated (step S12). Here, the film thickness
そして、膜厚差が所定の値D以下か否かを判断する(ステップS13)。この所定の値Dは、カラーフィルタに求められる品質に応じて適宜設定されるものである。つまり、カラーフィルタに求められる品質が高ければ、Dの値は小さく設定され、カラーフィルタに求められる品質が低ければ、Dの値は大きく設定される。 Then, it is determined whether or not the film thickness difference is equal to or less than a predetermined value D (step S13). The predetermined value D is appropriately set according to the quality required for the color filter. That is, if the quality required for the color filter is high, the value of D is set small, and if the quality required for the color filter is low, the value of D is set large.
上記ステップS13において、膜厚差が所定の値D以下であれば、カラーフィルタは良品であると判定する(ステップS14)。一方、膜厚差が所定の値Dよりも大きければ、カラーフィルタは欠陥であると判定する(ステップS15)。 If the film thickness difference is equal to or smaller than the predetermined value D in step S13, it is determined that the color filter is a non-defective product (step S14). On the other hand, if the film thickness difference is larger than the predetermined value D, it is determined that the color filter is defective (step S15).
そして、これらステップS14及びステップS15の判定結果を、図11に示すステップS6に戻り、結果出力装置108に出力する。 Then, the determination results of step S14 and step S15 are returned to step S6 shown in FIG.
以上のように、本実施の形態では、規則正しく整列した微細な起伏を表面に有する膜として、インクジェットヘッド方式で形成されたカラーフィルタ間の膜厚差を検出する膜厚差検出装置について説明し、この膜厚差検出装置によれば、カラーフィルタ基板101上の規則正しく整列した微細な起伏であるカラーフィルタ表面に所定の傾斜角度で光を照射することにより、各カラーフィルタ間の輝度差を検出することで、他の起伏部分と厚みの異なる起伏部分を検出することができる。
As described above, in this embodiment, a film thickness difference detection device that detects a film thickness difference between color filters formed by an inkjet head method as a film having fine undulations regularly arranged on the surface is described. According to this film thickness difference detection apparatus, the difference in luminance between the color filters is detected by irradiating light at a predetermined inclination angle onto the surface of the color filter which is a fine undulation regularly arranged on the
つまり、本実施の形態のように、画像処理装置106の膜厚差推定部20によって、算出された輝度差から各カラーフィルタ間の膜厚差を推定するようにすれば、簡単な構成で容易に膜厚差を推定することが可能となる。
In other words, as in the present embodiment, if the film thickness
ここで、照明装置102によって照射される光の傾斜角度を変更することで、検出すべき輝度差の検出精度を変更することが可能となる。例えば、輝度差の検出精度を上げるには、起伏できるだけ膜面に対して平行に近い傾斜角度で光を照射するのが好ましい。
Here, by changing the inclination angle of the light irradiated by the
このように、本願発明では、照明装置102の照射角度を調整することにより簡単に輝度差の検出精度を上げることが可能となる。しかも、この照明装置102は、通常の光源を用いることができるので、広範囲の照射を可能にしている。つまり、検査対象となる膜面の大型化に対応することが可能となる。
As described above, in the present invention, it is possible to easily increase the accuracy of detecting the luminance difference by adjusting the irradiation angle of the
従って、本実施の形態では、光の干渉を利用して膜厚差を検出するものではないので、従来のようにレーザ光などの単一波長の光を用いる必要がない。この結果、膜厚差を数十nm〜数百nm程度のオーダーで検出する場合であっても、光照射手段の照射角度を調整するだけでよく、干渉性の強いレーザ光を用いた場合のように装置の大型化やコストの増加を招くものではない。 Therefore, in the present embodiment, the difference in film thickness is not detected using the interference of light, so that it is not necessary to use light having a single wavelength such as laser light as in the prior art. As a result, even when the film thickness difference is detected on the order of several tens of nm to several hundreds of nm, it is only necessary to adjust the irradiation angle of the light irradiating means. As such, it does not lead to an increase in size or cost of the apparatus.
上記照明装置102は、上記カラーフィルタが有する湾曲面の中で最大傾斜角を有する湾曲面に光を照射するように光照射角度が調整されていることが好ましい。これにより、カラーフィルタの高さの違による輝度差を精度よく検出することができるので、輝度差から推定される膜厚差より確からしいものにすることができる。
It is preferable that the
なお、本実施の形態では、カラーフィルタ間の膜厚差を輝度差から求めているが、これに限定されるものではなく、ブラックマトリクス(BM)の端面付近でのカラーフィルタの傾きによって膜厚差を検出し、カラーフィルタの欠陥を判定するようにしてもよい。具体的には、撮像装置103によってBM端面付近を撮像して得られた画像から、該BM端面付近でのカラーフィルタの傾き(傾斜角度)によって判断する。例えば膜厚差が大きい欠陥CFの場合、正常CFと比較して相対的に傾きが大きい、すなわち傾斜角度が大きいと検出できる。また、膜厚差が小さい欠陥CFの場合、正常CFと比較して相対的に傾きが小さい、すなわち傾斜角度が小さいと検出できる。
In this embodiment, the film thickness difference between the color filters is obtained from the luminance difference. However, the present invention is not limited to this, and the film thickness is determined by the inclination of the color filter near the end face of the black matrix (BM). The difference may be detected to determine the color filter defect. Specifically, the determination is made from the image obtained by imaging the vicinity of the BM end face by the
これにより、検査装置を複雑化および大型化することなく短時間で、数十nm〜数百nm程度の分解能で膜厚差を検出することが可能となる。 Thereby, it becomes possible to detect a film thickness difference with a resolution of several tens of nanometers to several hundreds of nanometers in a short time without making the inspection apparatus complicated and large.
また、本発明のカラーフィルタ検査装置は、インクジェットヘッドを用いて形成したカラーフィルタ基板を検査する方法であって、前記カラーフィルタに照明を照射する手段と、前記照射されたカラーフィルタを撮像する手段と、カラーフィルタの各絵素端面の基準表面形状情報を入手する手段を有し、前記基準表面形状情報に応じて照明と撮像位置を調整して、カラーフィルタの各絵素の画像から端面の情報を獲得し、基準情報との比較により、前記カラーフィルタの欠陥を検出する構成であってもよい。 The color filter inspection apparatus of the present invention is a method for inspecting a color filter substrate formed using an ink jet head, and means for irradiating the color filter with illumination and means for imaging the irradiated color filter And means for obtaining reference surface shape information of each pixel element end face of the color filter, adjusting the illumination and imaging position in accordance with the reference surface shape information, and determining the end face from the image of each picture element of the color filter. The configuration may be such that information is acquired and a defect of the color filter is detected by comparison with reference information.
これにより、ノズル間の吐出量の違いが現れるカラーフィルタ各絵素の端面部分を、照明と撮像位置を調整し撮像することにより、カラーフィルタ各絵素の中央部の影響を受けずに端面部を撮像できるため、数十nm〜数百nm程度のオーダーの膜厚差を検出できるという効果を奏する。 As a result, the end face part of each color filter picture element in which the discharge amount between nozzles appears is adjusted by adjusting the illumination and imaging position, and the end face part is not affected by the center part of each color filter picture element. Therefore, the film thickness difference on the order of several tens nm to several hundreds nm can be detected.
また、前記照明を照射する手段が、カラーフィルタを作成する際にインクを吐出した方向に対して、垂直方向から照明を照射するようにしてもよい。 Further, the illumination unit may irradiate illumination from a direction perpendicular to a direction in which ink is ejected when creating a color filter.
これにより、インクの吐出方向にスジムラが発生するため、この方向の垂直方向から照明を照射し撮像することにより、スジムラを検出しやすくできる効果を奏する。 As a result, uneven stripes are generated in the ink ejection direction, and it is possible to easily detect the uneven stripes by irradiating illumination from the direction perpendicular to this direction and taking an image.
さらに、上記の基準表面形状情報に応じて照明と撮像位置の調整方法として、照明のみを調整するようにしてもよい。 Furthermore, only the illumination may be adjusted as a method for adjusting the illumination and the imaging position in accordance with the reference surface shape information.
これにより、カメラを移動したときに生じるカメラレンズの調整のステップを省き、装置の大型化を防ぐ効果を奏する。 This eliminates the step of adjusting the camera lens that occurs when the camera is moved, and has the effect of preventing the apparatus from becoming large.
上述したカラーフィルタの各絵素端面の基準表面形状情報を入手する手段として、照明位置を動かしながら撮像を繰り返すことにより、基準表面形状情報を入手するようにしてもよい。 As means for obtaining the reference surface shape information of each pixel element end face of the color filter described above, the reference surface shape information may be obtained by repeating imaging while moving the illumination position.
これにより、カラーフィルタの基準表面形状情報を入手しなくても、照明のシフト量を決定できる効果を奏する。 Accordingly, there is an effect that the amount of illumination shift can be determined without obtaining the reference surface shape information of the color filter.
また、本発明のカラーフィルタ検査装置は、インクジェットヘッドを用いて形成したカラーフィルタ基板を検査する装置であって、前記カラーフィルタに照明を照射する手段と、前記照射されたカラーフィルタを撮像する手段と、照明と撮像位置を調整する手段と、前記カラーフィルタの各絵素端面の基準表面形状情報を入手する手段を備え、基準表面形状情報に応じて照明と撮像位置を調整し、カラーフィルタの各絵素の画像から端面の情報を獲得し、基準情報との比較により、前記カラーフィルタの欠陥を検出する構成であってもよい。 The color filter inspection apparatus of the present invention is an apparatus for inspecting a color filter substrate formed using an inkjet head, and means for irradiating the color filter with illumination and means for imaging the irradiated color filter. And means for adjusting the illumination and imaging position, and means for obtaining reference surface shape information of each pixel element end face of the color filter, adjusting the illumination and imaging position according to the reference surface shape information, A configuration may be adopted in which end face information is acquired from the image of each picture element and a defect of the color filter is detected by comparison with reference information.
この場合、カラーフィルタに照明を照射する手段と、前記照射されたカラーフィルタを撮像する手段と、照明と撮像位置を調整する手段と、前記カラーフィルタの各絵素端面の基準表面形状情報を入手する手段を備えることにより、カラーフィルタ各絵素の端面部分を撮像することができるため、数十nm〜数百nm程度のオーダーの膜厚差を検出できる効果を奏する。 In this case, a means for illuminating the color filter, a means for imaging the illuminated color filter, a means for adjusting the illumination and imaging position, and reference surface shape information of each pixel end face of the color filter are obtained. By providing the means, it is possible to image the end face portion of each picture element of the color filter, so that an effect of detecting a film thickness difference on the order of several tens of nm to several hundreds of nm is achieved.
また、本発明の膜厚差検出装置の制御装置105と、画像処理装置106と、補助記録装置107とは、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにCPUを用いてソフトウェアによって実現してもよい。
Further, the
すなわち、膜厚差検出装置の制御装置105と、画像処理装置106と、補助記録装置107とは、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである膜厚差検出装置の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記膜厚差検出装置に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
That is, the
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー(登録商標)ディスク,ハードディスク,光ディスク,光磁気ディスク,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,等を用いることができる。 As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, and the like can be used.
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードを格納することになる。 When the present invention is applied to the storage medium, the storage medium stores program codes corresponding to the flowcharts described above.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
本発明の膜厚差検出装置は、インクジェット方式により作成されたカラーフィルタ等の表面における膜厚差を簡単な構成で検出することができるので、一般的な、規則正しく整列された起伏を有する膜の膜厚差を検出する用途に適用できる。例えば、インクジェット方式で作成された「有機EL(Electroluminescence)の発光層」や、「マイクロレンズ」が適用できる。ここで、マイクロレンズの場合、マイクロレンズアレイの他、最終使用時はレンズをバラバラに分離させて用いるがものであって、形成過程や検査時でマトリックス状に並んでいるもの(個別分離用途のレンズアレイ)も含む。この場合、マイクロレンズアレイとしては、各種の画像表示装置(液晶、有機および無機EL)、プロジェクタ、撮像素子、光ピックアップ、光導波路(光ファイバ端など)、カメラ(焦点板など)、照明(光の集散)等に用いられるものがあげられる。また、個別分離後用途のレンズアレイとしては、超小型カメラの各種光学素子、光ピックアップの各種光学素子等に用いられるものがあげられる。なお、マイクロレンズアレイおよび個別分離用途のレンズアレイのレンズの代わりに、反射層を設けたミラーを使用したアレイ状のものであってもよい。 The film thickness difference detection apparatus of the present invention can detect a film thickness difference on the surface of a color filter or the like created by an ink jet method with a simple configuration. It can be applied to use for detecting a film thickness difference. For example, an “organic EL (electroluminescence) light emitting layer” or “microlens” created by an inkjet method can be applied. Here, in the case of microlenses, in addition to the microlens array, the lenses are used separately in final use, and are arranged in a matrix during the formation process and inspection (for individual separation applications). Lens array). In this case, as the microlens array, various image display devices (liquid crystal, organic and inorganic EL), projectors, imaging devices, optical pickups, optical waveguides (optical fiber ends, etc.), cameras (focus plates, etc.), illumination (light For example). Further, examples of the lens array for use after individual separation include those used for various optical elements of a micro camera, various optical elements of an optical pickup, and the like. In addition, instead of the lenses of the microlens array and the lens array for individual separation, an array having a mirror provided with a reflective layer may be used.
10 撮像画像分析部(撮像画像分析手段)
20 膜厚差推定部(膜厚差推定手段)
101 カラーフィルタ基板(規則正しく整列した微細な起伏を表面に有する膜)
102 照明装置
103 撮像装置(撮像手段)
104 可動ステージ
105 制御装置
106 画像処理装置(膜厚差検出装置)
107 補助記録装置(記憶手段)
108 結果出力装置
300 絵素列
301 絵素列
401 絵素中央部
402 BM端面
500 カラーフィルタ
501 筋むら
10 Captured Image Analysis Unit (Captured Image Analysis Unit)
20 Film thickness difference estimation unit (film thickness difference estimation means)
101 Color filter substrate (film having fine undulations regularly arranged on the surface)
102
104
107 Auxiliary recording device (storage means)
108
Claims (13)
上記膜の表面に所定の傾斜角度で光を照射する光照射手段と、
上記光照射手段によって光が照射された膜表面を撮像する撮像手段と、
上記撮像手段によって撮像された撮像画像情報を分析して、各起伏間における輝度差を算出する撮像画像情報分析手段と、
上記撮像画像情報分析手段によって算出された輝度差から膜の各起伏間の膜厚差を推定する膜厚差推定手段とを有することを特徴とする膜厚差検出装置。 In a film thickness difference detection apparatus for detecting a film thickness difference between each undulation of a film having fine undulations regularly arranged on the surface,
A light irradiation means for irradiating the surface of the film with light at a predetermined inclination angle;
Imaging means for imaging the film surface irradiated with light by the light irradiation means;
Analyzing captured image information captured by the imaging unit, and calculating a luminance difference between the undulations;
A film thickness difference detecting device comprising: a film thickness difference estimating means for estimating a film thickness difference between the undulations of the film from the brightness difference calculated by the captured image information analyzing means.
上記膜厚差推定手段は、上記撮像画像情報分析手段によって算出された輝度差と、上記記憶手段に記憶された基準情報とを参照して、膜厚差を推定することを特徴とする請求項1に記載の膜厚差検出装置。 Storage means for storing reference information indicating the relationship between the luminance difference and the film thickness difference;
The film thickness difference estimation means estimates the film thickness difference with reference to the luminance difference calculated by the captured image information analysis means and the reference information stored in the storage means. 1. The film thickness difference detection apparatus according to 1.
上記カラーフィルタの表面に所定の傾斜角度で光を照射する光照射手段と、
上記照射手段によって光が照射されたカラーフィルタの表面を撮像する撮像手段と、
上記撮像手段によって撮像された画像を分析して、各領域におけるカラーフィルタの輝度差を算出する撮像画像情報分析手段と、
上記撮像画像情報分析手段によって算出された輝度差から膜厚差を推定する膜厚差推定手段とを備えていることを特徴とする膜厚差検出装置。 In a film thickness difference detection device that detects a film thickness difference of a color filter formed by discharging a liquid color filter material in a region surrounded by a black matrix,
A light irradiation means for irradiating the surface of the color filter with light at a predetermined inclination angle;
Imaging means for imaging the surface of the color filter irradiated with light by the irradiation means;
A captured image information analyzing means for analyzing an image captured by the imaging means and calculating a luminance difference of the color filter in each region;
A film thickness difference detecting device comprising: a film thickness difference estimating means for estimating a film thickness difference from the luminance difference calculated by the captured image information analyzing means.
上記膜厚差推定手段は、上記撮像画像情報分析手段によって算出された輝度差と、上記記憶手段に記憶された基準情報とを参照して、膜厚差を推定することを特徴とする請求項4に記載の膜厚差検出装置。 Storage means for storing reference information indicating the relationship between the luminance difference and the film thickness difference;
The film thickness difference estimation means estimates the film thickness difference with reference to the luminance difference calculated by the captured image information analysis means and the reference information stored in the storage means. 4. The film thickness difference detection device according to 4.
上記膜の表面に所定の傾斜角度で光を照射するステップと、
光が照射された膜表面を撮像するステップと、
撮像された撮像画像情報を分析して、各起伏間における輝度差を算出するステップと、
算出された輝度差から膜の各起伏間の膜厚差を推定するステップとを含んでいることを特徴とする膜厚差検出方法。 In the film thickness difference detection method for detecting the film thickness difference between the undulations of the film having fine undulations regularly arranged on the surface,
Irradiating the surface of the film with light at a predetermined inclination angle;
Imaging a film surface irradiated with light;
Analyzing the captured image information and calculating a luminance difference between the undulations;
And a step of estimating a film thickness difference between the undulations of the film from the calculated luminance difference.
上記カラーフィルタの表面に所定の傾斜角度で光を照射するステップと、
光が照射されたカラーフィルタの表面を撮像するステップと、
撮像された画像を分析して、各領域におけるカラーフィルタの輝度差を算出するステップと、
算出された輝度差から膜厚差を推定するステップとを含んでいることを特徴とする膜厚差検出方法。 In a film thickness difference detection method for detecting a film thickness difference of a color filter formed by discharging a liquid color filter material in a region surrounded by a black matrix,
Irradiating the surface of the color filter with light at a predetermined inclination angle;
Imaging the surface of the color filter irradiated with light;
Analyzing the captured image and calculating a luminance difference of the color filter in each region;
And a step of estimating the film thickness difference from the calculated luminance difference.
各領域間のカラーフィルタの膜厚差を検出する膜厚差検出手段と、
上記膜厚差検出手段によって検出された膜厚差が基準範囲を越えているか否かを判断する判断手段とを備え、
上記膜厚差検出手段は、
上記カラーフィルタの表面を、該表面に対して所定の角度で傾斜した方向から光を照射する光照射手段と、
上記照射手段によって光が照射されたカラーフィルタの表面を撮像する撮像手段と、
上記撮像手段によって撮像された画像を分析して、各領域におけるカラーフィルタの輝度差を算出する撮像画像情報分析手段と、
上記撮像画像情報分析手段によって算出された輝度差から膜厚差を推定する膜厚差推定手段とを含んでいることを特徴とするカラーフィルタ検査装置。 In a color filter inspection apparatus for inspecting a color filter formed by discharging a liquid color filter material in an area surrounded by a black matrix,
A film thickness difference detecting means for detecting a film thickness difference of the color filter between each region;
Determining means for determining whether or not the film thickness difference detected by the film thickness difference detecting means exceeds a reference range;
The film thickness difference detecting means is
Light irradiating means for irradiating light from a direction inclined at a predetermined angle with respect to the surface of the color filter;
Imaging means for imaging the surface of the color filter irradiated with light by the irradiation means;
A captured image information analyzing unit that analyzes an image captured by the imaging unit and calculates a luminance difference of the color filter in each region;
A color filter inspection apparatus comprising: a film thickness difference estimating means for estimating a film thickness difference from the brightness difference calculated by the captured image information analyzing means.
各領域間のカラーフィルタの膜厚差を検出する第1ステップと、
上記第1ステップによって検出された膜厚差が基準範囲を越えているか否かを判断する第2ステップとを含み、
上記第1ステップは、
上記カラーフィルタの表面を、該表面に対して所定の角度で傾斜した方向から光を照射するステップと、
光が照射されたカラーフィルタの表面を撮像するステップと、
撮像された画像を分析して、各領域におけるカラーフィルタの輝度差を算出するステップと、
算出された輝度差から膜厚差を推定するステップとを有することを特徴とするカラーフィルタ検査方法。 In a color filter inspection method for inspecting a color filter formed by discharging a liquid color filter material in a region surrounded by a black matrix,
A first step of detecting a difference in thickness of the color filter between the regions;
A second step of determining whether or not the film thickness difference detected by the first step exceeds a reference range,
The first step is
Irradiating the surface of the color filter with light from a direction inclined at a predetermined angle with respect to the surface;
Imaging the surface of the color filter irradiated with light;
Analyzing the captured image and calculating a luminance difference of the color filter in each region;
And a step of estimating a film thickness difference from the calculated luminance difference.
所定の傾斜角度で光が照射された上記膜の表面を撮像して得られた撮像画像情報を分析して、各起伏間における輝度差を算出する手順と、
算出された輝度差から膜の各起伏間の膜厚差を推定する手順とをコンピュータに実行させる膜厚差検出プログラム。 In a film thickness difference detection program for detecting a film thickness difference between undulations of a film having fine undulations regularly arranged on the surface,
A step of analyzing the captured image information obtained we are by imaging the surface of the film irradiated with light, calculates a luminance difference between each relief at a predetermined inclination angle,
A film thickness difference detection program for causing a computer to execute a procedure for estimating a film thickness difference between each undulation of a film from a calculated luminance difference.
所定の傾斜角度で光が照射された上記カラーフィルタの表面を撮像して得られた画像を分析して、各領域におけるカラーフィルタの輝度差を算出する手順と、
算出された輝度差から膜厚差を推定する手順とをコンピュータに実行させる膜厚差検出プログラム。 In a film thickness difference detection program for detecting a film thickness difference of a color filter formed by discharging a liquid color filter material in an area surrounded by a black matrix,
A step of analyzing the resulting et images by imaging the surface of the color filter where light is irradiated, and calculates the brightness difference of the color filters in each area at a predetermined inclination angle,
A film thickness difference detection program for causing a computer to execute a procedure for estimating a film thickness difference from a calculated luminance difference.
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