JP4358848B2 - アパーチャ可変検査光学系を用いたカラーフィルタの評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置のカラーフィルタの光学特性の検査に好適に用いられるアパーチャ可変検査光学系に関するものである。

液晶表示装置のカラーフィルタは、Ｒ，Ｇ，Ｂ三色のフィルタで構成されている。本明細書では、この一つのＲのフィルタの存在範囲を一画素といい、一つのＧのフィルタの存在範囲を一画素といい、一つのＢのフィルタの存在範囲を一画素という。
このカラーフィルタの光学特性の評価を行うには、測定用光源の投光スポットをＲの一画素の中心に合わせて、当該中心部の透過スペクトル、色度、ホワイトバランスなどを測定する。次に、Ｇの画素、Ｂの画素にも同じ測定を行う。

図１４は、サンプルに当たっている照射スポット（「投光スポットＵ」という）を示す図である。
従来、投光スポットＵは、図１４に示すように、一画素の寸法より小さいものであった。

このように一画素の寸法より小さい投光スポットＵを画素の中心部に照射して測定していた理由は、カラーフィタ一の画素内の色度・透過率はほぼ均一であるとしていたからである。
しかし、最近、カラーフィルタの画素の大型化及び生産方法の変更に伴って、一画素内のカラーフィルタの膜厚は、断面図である図１５に示されるように均一でなく、したがってカラーフィルタの色度・透過率も均一に分布していないことが指摘され、一画素全体の色度・透過率の評価が必要となってきた。

また従来の投光スポットＵは、固定サイズのものしかなかった。
実際、カラーフィルタの画素サイズは、製品用途に応じて形状が変化するため、投光スポットを形成するアパーチャの形状を都度変更する必要がある。
そこで投光スポットＵのサイズを変更するには光学系に挿入されるアパーチャユニットを組み替える必要があり、その都度光学系の再調整が必要であった。

そこで、本発明は、アパーチャユニットを組み替えることなく、投光スポットＵのサイズを変更することができるアパーチャ可変検査光学系を用いて、カラーフィルタの一画素全体の光学特性を検査することのできるカラーフィルタの評価方法を提供することを目的とする。

本発明のアパーチャ可変検査光学系を用いたカラーフィルタの評価方法は、測定光源の光をサンプルとなるカラーフィルタの画素に投光し、当該サンプルからの光を受光して光学測定する方法であって、多角形の透過部分を有する可変アパーチャユニットと、サンプル又はリファレンスの位置に前記可変アパーチャユニットを透過した光の投光スポットを形成する集光光学系とを用意し、一画素に縁が形成されたリファレンスとなる透明板を用意し、前記可変アパーチャユニットによって、前記多角形の形状・大きさを調節して、測定光源から前記集光光学系を通した投光スポットの輪郭を、前記リファレンスの一画素の全体を含むように設定し、この測定光源の点灯状態で、リファレンス光の強度Ｒを測定し、一画素に縁が形成されたサンプルとなるカラーフィルタを用意し、前記可変アパーチャユニットによって、前記多角形の形状・大きさを調節して、測定光源から前記集光光学系を通した投光スポットの輪郭を、前記サンプルの一画素の全体を含むように設定し、この測定光源の点灯状態でサンプルの測定強度Ｓを測定し、比Ｓ／Ｒを算出することにより、サンプルの透過率を求める方法である。

この方法により、可変アパーチャユニットを用いてカラーフィルタ一の画素に照射する投光スポットを、一画素の全域に照射することができる。したがって、一画素内の色度・透過率が均一でない場合でも、一画素全体の色度・透過率の評価が可能となる。また任意のカラーフィルタ画素形状に合わせた投光スポットが形成できる。
なお、カラーフィルタ一画素全体の色度・透過率を一度に測定する際、リファレンスとなる透明板は、カラーフィルタをコーティングする前のブラック・マトリックスパターンのみ形成された透明板を用いてもよい。リファレンスの一画素を透過する面積と、カラーフィルタの一画素を透過する面積が異なると、正確な測定データが得られないので、リファレンスには、カラーフィルタをコーティングする前の同じブラック・マトリックスパターンのみの透明板を使用して評価することができる。

前記可変アパーチャユニットは、互いに対向するエッジを有する一組のスライドプレートを備える第一のアパーチャ開閉機構と、他の互いに対向するエッジを有する一組のスライドプレートを備える第二のアパーチャ開閉機構とを有し、第一のアパーチャ開閉機構と第二のアパーチャ開閉機構とを所定角度で交差させてタンデムに配置した構造であっても良い。可変アパーチャユニットを２個タンデム配置することにより、多角形のアパーチャを形成することが可能となった。多角形の対向する二辺の距離を、それぞれ独立して調整することができる。

さらに具体的な構造をあげると、前記第一のアパーチャ開閉機構において、第一、第二のスライドプレートによって、前記一組のスライドプレートが構成され、前記エッジは、直線上のエッジであり、第一、第二のスライドプレートは、ともに前記エッジと直角な方向にスライド可能な構造である。この構造により、直角な角度を持つ正方形や長方形のアパーチャを形成することができる。

前記第一のスライドプレートの先端と、前記第二のスライドプレートの先端に当接する回転可能な１本のレバーが設けられ、前記第一のスライドプレートの基端は、アクチュエータによりスライド駆動され、前記第二のスライドプレートの基端は、バネにより、付勢されている構造であっても良い。この場合、アクチュエータにより第一のスライドプレートの基端を一方向にスライド駆動すると、前記レバーが回転して第二のスライドプレートを反対方向に動かすことができる。よって、第一、第二のスライドプレートの各エッジを互いに反対方向に動かすことができるが、アパーチャの中心線はいつも不動である。

前記第二のスライドプレートの基端は、バネにより付勢されているようにすれば、第二のスライドプレートのがたつきが減少し、アパーチャの形状の精度を保つことができる。

この方法により、カラーフィルタ一の画素に照射する投光スポットをＢＭにかかる形状にして、一画素の全域を照射することができる。したがって、一画素内の色度・透過率が均一でない場合でも、一画素全体の色度・透過率の評価が可能となる。また任意のカラーフィルタ画素形状に合わせた投光スポットが形成できる。
カラーフィルタ一画素全体の色度・透過率を一度に測定する際、リファレンスとなる透明板は、カラーフィルタをコーティングする前のＢＭパターンのみ形成された透明板を用いてもよい。リファレンスの一画素を透過する面積と、カラーフィルタの一画素を透過する面積が異なると、正確な測定データが得られないので、リファレンスには、カラーフィルタをコーティングする前の同じＢＭパターンのみの透明板を使用して評価する。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、アパーチャ可変検査光学系の全体構成を示す概略図である。
本発明のアパーチャ可変検査光学系は、サンプルＳに投光スポットを当てるための投光光学ユニットと、サンプルＳを透過した光を受光して測定する受光光学ユニットとを備えている。

投光光学ユニットは、サンプルＳに測定光を照射する透過測定光源１１と、この透過測定光源１１の光をサンプルＳに集光するためのレンズ系１２ａ，１２ｂと、透過測定光源１１とサンプルＳとの間に挿入された四角形のアパーチャを形成するための可変アパーチャユニット１３と、透過測定光源１１とサンプルＳとの間に挿入されたハーフミラー１４と、ハーフミラー１４に光を照射する透過観察光源１５とを備えている。

受光光学ユニットは、サンプルＳを撮影するＣＣＤカメラ１７と、サンプルＳの透過光のスペクトルを調べる分光器１８と、サンプルＳに位置合わせのためのスポットを照射するエリアマーカ１９と、ＣＣＤカメラ１７に向かう光軸と分光器１８及びエリアマーカ１９に向かう光軸とを分割するハーフミラー２０とを備えている。
透過測定光源１１、可変アパーチャユニット１３、レンズ系１２ａ，１２ｂを結ぶ光軸の方向をｚとし、それに直角な方向をｘ，ｙとする。投光光学ユニットと受光光学ユニットとの間にはＸＹステージが設置してあり、ここにホルダーが設置してあり、このホルダーにサンプルＳを載置する。サンプルＳは、ＸＹステージによってｘ，ｙ方向に自由に動かすことができる。

図２は、可変アパーチャユニット１３のアパーチャ開閉機構の詳細な構造を示す平面図である。
アパーチャ開閉機構は、ｘ方向にヘッドが動くパルス制御の電動アクチュエータ (Electric actuator) １と、モーターベース (Motor base) ２と、直方体状の本体 (body)３とを有している。

本体３は、その上面（ｚ方向を向いた面）に、ｘ方向に沿った２本のガイド溝が互いに平行に形成されている。各ガイド溝には、ｘ方向に沿ってスライド可能な細長いガイド(Guide)４ａ，４ｂが設置されている。ガイド４ａ，４ｂは本体３のガイド溝に案内されて、ｘ方向に移動する。
さらに、本体３の上面には、アパーチャを形成するための２枚の矩形状のスライドプレート(Slide plate) ５ａ，５ｂが、±ｘ方向にスライド可能に配置されている。スライドプレート５ａは、ガイド４ａに対してネジで固定され、スライドプレート５ｂは、ガイド４ｂに対してネジで固定されている。

電動アクチュエータ１のヘッドは、ガイド４ａの上端（＋ｘ方向の端）に連結されている。
また、本体３の下部には、ｚ方向に沿った支軸を形成するピン６ａが設けられ、このピン６ａに、中心部に前記ピン６ａを通すための孔の空いたレバー(Lever)６が回転自在に装着されている。このレバー６の一端は前記ガイド４ａの下端（−ｘ方向の端）に当接し、このレバー６の他端は前記ガイド４ｂの下端に当接している。

ガイド４ｂの上端にはバネ(Spring)７を介して、本体３に固定されたストッパボルト(Stopper bolt) ８が当接している。バネ７は、ガイド４ｂの遊びを無くすために、ガイド４ｂに適度な抵抗をあたえるものである。
スライドプレート５ａの上辺と、スライドプレート５ｂの下辺には、ｙ方向に沿った直線上のナイフエッジがそれぞれ形成されていて、各エッジが対向している。

さらに、電動アクチュエータ１のヘッドの移動量を測定するためのエンコーダ(Encoder)９が、電動アクチュエータ１の後端軸に連結されている。
この可変アパーチャユニット１３の動作を説明する。
アパーチャを開くには、電動アクチュエータ１をパルス駆動して、ヘッドを−ｘ方向に移動させる。これにより、スライドプレート５ａが下に移動する。

この移動に応じて、ガイド４ａの下端がレバー６の一端を押し下げることにより、レバー６の他端が上昇し、ガイド４ｂを押し上げる。この動きにより、スライドプレート５ｂが＋ｘ方向に移動する。
これらのスライドプレート５ａの−ｘ方向への移動と、スライドプレート５ｂの＋ｘ方向への移動とにより、アパーチャが上下に均等に開く。

アパーチャを閉じるには、電動アクチュエータ１を駆動して、ヘッドを＋ｘ方向に移動させる。ストッパボルト８に一端が固定されたバネ７が、スライドプレート５ｂを押し下げる。これによりレバー６は逆方向に回転し、スライドプレート５ａが押し上げられる。したがって、アパーチャが閉じられる。
今まで、スライドプレート５ａ，５ｂを上下（±ｘ）方向に移動させるアパーチャ開閉機構の構造を説明した。しかし、サンプルＳの位置に四角形のアパーチャを透過した光の投光スポットを当てるためには、左右（±ｙ）方向に開閉するアパーチャ開閉機構も設置する必要がある。

これには、図２に示したアパーチャ開閉機構Ｍ１と同じアパーチャ開閉機構Ｍ２を、ｘ−ｙ平面内で９０°回転移動させて設置すればよい。
図３は、上下（ｘ）方向にアパーチャを開閉するアパーチャ開閉機構Ｍ１と、９０°交差して配置され、左右（ｙ）方向にアパーチャを開閉する他のアパーチャ開閉機構Ｍ２とを配置した構成を示す図である。アパーチャ開閉機構Ｍ２は破線で示している。

アパーチャ開閉機構Ｍ１のスライドプレートと、アパーチャ開閉機構Ｍ２のスライドプレートとは、ｚ方向にタンデムに配置されている。アパーチャ開閉機構Ｍ１の電動アクチュエータと、アパーチャ開閉機構Ｍ２の電動アクチュエータとをそれぞれ駆動することにより、図３に示すような四角形状の可変アパーチャを形成することができる。
すなわち、四角形のｘ方向に沿った辺の長さをａ、ｙ方向に沿った辺の長さをｂとすると、アパーチャ開閉機構Ｍ１の電動アクチュエータを駆動することにより、長さａを任意に設定でき、アパーチャ開閉機構Ｍ２の電動アクチュエータを駆動することにより、長さｂを任意に設定できる。したがって、四角形の長辺と短辺の比率も任意に設定でき、四角形の形状・大きさを変化させることができる。

なお、アパーチャ開閉機構Ｍ１と、アパーチャ開閉機構Ｍ２とは、９０°直交する方向に配置したが、必ずしも９０°である必要はない。例えば、図４に示すように、０＜θ＜９０°を満たす角度θで交差させてもよい。このような角度θで交差させることによって、正方形や長方形でない、任意の角度を持った四角形のアパーチャを形成することができる。また、図５のように、スライドプレートの移動方向を直交させることとして、一方のスライドプレートのナイフエッジを任意の角度で交差させてもよい。また、図６に示すように、一方のスライドプレートのナイフエッジを所定角β（０°を超え１８０°未満の角）に形成して六角形の投光スポットを形成することもできる。これらの図４〜図６のケースでは、検査対象となる画素の形状が、正方形や長方形でない場合に、その画素の形状に合わせた投光スポットを形成することができるので有効である。

なお、スライドプレートにはナイフエッジが形成されている。スライドプレート同士を近接させるとナイフエッジは、断面Ｖ字を形成する。ナイフエッジ同士の間隔の狭くなっている方のスライドプレートの面を「背面」という。アパーチャ開閉機構Ｍ１のスライドプレートと、アパーチャ開閉機構Ｍ２のスライドプレートとを、タンデム配置するときは、それらのスライドプレートの背面同士を接触させて配置することが、投光スポットの輪郭をシャープにするために望ましい。

次に、このアパーチャ可変検査光学系の使用方法を、フローチャート（図７）に基づいて説明する。
ここでは、サンプルＳとして、液晶表示装置に装着されたカラーフィルタを例にとり、カラーフィルタの評価方法を実施する。
まず、図８に示すように 、一画素の縁を形成するＢＭ（ブッラクマトリックス）を格子状に印刷した透明ガラス板を用意する。これをリファレンスとして用いる。

この場合、リファレンスの一画素を透過する面積と、カラーフィルタの一画素を透過する面積が異なると、正確な測定データが得られないので、リファレンスのＢＭパターンは、カラーフィルタのＢＭパターンと同じものであることが必要である。そこで、リファレンスとして、カラーフィルタをコーティングする前のＢＭパターンのみ形成されたガラス板を使用するとよい。なお、一画素のピクセルサイズは、例えば９０μｍｘ３００μｍ程度である。

アパーチャ可変検査光学系には、サンプルＳを設置できるサンプルホルダと、少なくとも数十画素分の大きさのリファレンスを設置できるリファレンスホルダとが常設されている。サンプルホルダとリファレンスホルダは、一つのホルダーを区分したものであってもよく、別々のホルダーであってもよい。
まずアパーチャ可変検査光学系を、リファレンスホルダの位置に移動する（ステップＳ１）。エリアマーカ１９から検査光を照射して（ステップＳ２）、ＣＣＤカメラ１７及び分光器１８のレンズをオートフォーカスさせ、ＸＹステージを操作して、リファレンスとなる画素をエリアマーカ１９の中心位置に移動させ（ステップＳ３）、エリアマーカ１９の検査光を消灯する（ステップＳ４）。これにより、リファレンスを受光光学ユニットのＣＣＤカメラ１７及び分光器１８の光軸に置くことができる。

続いて、透過測定光源１１を点灯し（ステップＳ５）、レンズ系１２ａ，１２ｂのオートフォーカスを行う（ステップＳ６）。この後、投光スポットの光軸合わせを行う（ステップＳ７）。これは、ＣＣＤカメラ１７を観察しながら、ＣＣＤカメラ１７の画面の中心位置にリファレンスとなる画素が来るようにする。
次に、可変アパーチャユニット１３を調節して、投光スポットの輪郭が、図８の白い破線に示すように、一画素の縁、すなわちＢＭ（ブッラクマトリックス）にかかるように投光スポットの形状（寸法ａ，ｂ）を設定する。これにより、投光スポットは、一画素の全域を照射するようになる。

この透過測定光源１１の点灯状態で、ＣＣＤカメラ１７でリファレンスの透過光強度を測定する。分光器１８でリファレンスの透過強度スペクトルを測定しても良い。測定したリファレンスの測定強度をＲと書く。
次に、図９に示すように 、一画素の縁を形成する格子状のＢＭ（ブッラクマトリックス）を印刷した透明ガラス板の各画素にカラーフィルタをコーティングしたサンプルＳを用意し、これをサンプルホルダに設置する。

透過測定光源１１を消灯し（ステップＳ９）、ＸＹステージを操作して、サンプルＳをレンズ系１２ａ，１２ｂの光軸上に移動させる（ステップＳ１０）。
エリアマーカ１９を照射して（ステップＳ１１）、ＣＣＤカメラ１７及び分光器１８のレンズをオートフォーカスさせ、ＸＹステージを操作して、サンプルＳとなる画素をエリアマーカ１９の中心位置に移動させ（ステップＳ１２）、エリアマーカ１９を消灯する（ステップＳ１３）。これにより、サンプルＳを受光光学ユニットのＣＣＤカメラ１７及び分光器１８の光軸に置くことができる。

続いて透過観察光源１５を点灯して画像領域全体を下からの透過観察光で照らし（ステップＳ１４）、ＣＣＤカメラ１７で、Ｒ、Ｇ、Ｂの色を認識して、測定したいＲ、Ｇ、Ｂのいずれかの画素、例えばＲの画素の中心に画像処理にて位置合わせする（ステップＳ１５）。なお、透過観察光源１５のスポット径は約φ６ｍｍであり、多数の画素を包含することができる。

位置合わせが終わったあとは、透過観察光源１５を消灯して（ステップＳ１６）、透過測定光源１１を点灯し（ステップＳ１７）、透過測定光源１１をサンプルＳに照射しＣＣＤカメラ１７でサンプル光測定を行う（ステップＳ１８）。分光器１８でサンプルＳの透過強度スペクトルを測定しても良い。測定したサンプルＳの測定強度をＳとする。
一方、すべての光源を消灯して、周囲を暗い状態にして、アパーチャを閉じて、ＣＣＤカメラ１７で測定した測定強度をＤとする。

サンプルの透過率は、
透過率＝（Ｓ−Ｄ）／（Ｒ−Ｄ）
で求められる。
Ｄが小さくて無視できる場合、
Ｔ＝Ｓ／Ｒ
となる。これで一つのサンプルＳの測定ができたことになる。

次のサンプルＳ測定は、ステップＳ１４に戻って、画像領域全体を下からの透過観察光で照らし、ＣＣＤカメラ１７で次に測定したいＲ、Ｇ、Ｂのいずれかの画素、例えばＧの画素の中心に画像処理にて自動位置合わせし（ステップＳ１５）、透過観察光源１５を消灯して（ステップＳ１６）、透過測定光源１１を点灯し（ステップＳ１７）、透過測定光源１１をサンプルＳに照射しＣＣＤカメラ１７又は分光器１８でサンプル光測定を行う（ステップＳ１８）。

画像処理にて自動位置合わせすることにより、投光スポット形状を正確に設定することが可能であり、自動可変アパーチャユニット１３のメカニズムによる誤差を補えることができる。これにより、サンプルＳ、リファレンスの任意の指定場所での自動測定が可能となる。
このようにして、複数のサンプル光を測定する。なお、リファレンスの強度Ｒは一度測定しておけば、短時間に変動するものでないので、リファレンスの強度を測定する頻度は低くても良い。例えば、午前中一回、午後一回くらいの頻度でリファレンス光を測定しておけばよい。

なお、本発明のアパーチャ可変検査光学系をサンプルＳの反射率の測定に利用することも可能である。この場合、アパーチャ可変検査光学系の構成は、図１０に示すように、投光光学ユニットと受光光学ユニットとが、サンプルＳに対して同じ側にある。
サンプルＳに測定光を照射する反射測定光源２１の光は、反射測定光源２１とサンプルＳとの間に挿入された可変アパーチャユニット１３を通り、ハーフミラー２２を通り、レンズ系１２によってサンプルＳに集光される。また、ハーフミラー２２とサンプルＳとの間にハーフミラー２３が挿入され、ハーフミラー２３に光を照射する反射観察光源２４が設けられている。

このアパーチャ可変検査光学系を用いてサンプルＳの反射率を測定するには、次のようにすればよい。
まず、一画素の縁を形成するブッラクマトリックスを格子状に印刷した透明ガラス板に、反射率の高い材料、例えばアルミニウム等をコーティングする。これをリファレンスとして用いる。

ＣＣＤカメラ１７の画面の中心位置にリファレンスとなる画素が来るようにして、反射測定光源２１を点灯し、可変アパーチャユニット１３を調節して、投光スポットの輪郭が、図８の白い破線に示すように、一画素の縁、すなわちブッラクマトリックスにかかるように投光スポットの形状（寸法ａ，ｂ）を設定する。これにより、投光スポットは、一画素の全域を照射するようになる。

ＣＣＤカメラ１７でリファレンスの反射光強度を測定する。分光器１８でリファレンスの反射強度スペクトルを測定しても良い。測定したリファレンスの測定強度をＲ′と書く。
次に、サンプルＳを受光光学ユニットのＣＣＤカメラ１７及び分光器１８の光軸下に置き、反射観察光源２４を点灯して画像領域全体を反射板２５で反射され戻ってきた光（透過観察光）で照らし、ＣＣＤカメラ１７で、Ｒ、Ｇ、Ｂの色を認識して、測定したいＲ、Ｇ、Ｂのいずれかの画素、例えばＲの画素の中心に画像処理にて位置合わせする。

位置合わせが終わったあとは、反射観察光源２４を消灯して、反射測定光源２１を点灯し、反射測定光源２１をサンプルＳに照射し、ＣＣＤカメラ１７でサンプルＳの反射光測定を行う。分光器１８でサンプルＳの反射強度スペクトルを測定しても良い。測定したサンプルＳの反射測定強度をＳ′と書く。
サンプルＳの反射率は、
反射率＝（Ｓ′−Ｄ）／（Ｒ′−Ｄ）
で求められる。

以上で、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の実施は、前記の形態に限定されるものではない。例えば、上の実施形態では、一画素全体に照射する投光スポットをＢＭにかかる形状にして透過率・反射率を測定したが、図１１に示すように、ＢＭにかからない形状にて評価してもよい。この図８の方式においても、一画素の全体の透過率、反射率を測定することができる。ただし、ＢＭ近辺のカラーフィルタの膜厚変動が大きい場合、色度・透過率が制御しにくいというおそれがある。

また、投光スポットを一画素全体に照射するのでなく、一画素の一部に照射することも可能である。例えば、図１２に示すように、１画素を９分割した投光スポットを形成し、１画素内のムラを評価することもできる（分割数は任意に設定できる）。これにより、カラーフィルタの画素内の光学特性のムラを検査することができる。
また、図１３のように、四角形でない異形のフィルタを測定したい場合、四角形の位置、形状を変えながら複数回測定して、それらの組み合わせで評価することも可能である。その他、本発明の範囲内で種々の変更を施すことが可能である。

アパーチャ可変検査光学系の全体構成を示す概略図である。 アパーチャ開閉機構の詳細な構造を示す平面図と断面図である。 上下（ｘ）方向にアパーチャを開閉するアパーチャ開閉機構Ｍ１と、９０°交差して配置され、左右（ｙ）方向にアパーチャを開閉する他のアパーチャ開閉機構Ｍ２とを配置した構成を示す平面図と断面図である。 アパーチャ開閉機構Ｍ１とアパーチャ開閉機構Ｍ２とのスライドプレートを、０＜θ＜９０°を満たす角度θで交差させた状態を示す平面図である。 スライドプレートの移動方向を直交させ、スライドプレートのナイフエッジを任意の角度に形成した状態を示す平面図である。 スライドプレートの移動方向を直交させ、スライドプレートのナイフエッジを所定角に形成した状態を示す平面図である。 アパーチャ可変検査光学系の使用方法を説明するためのフローチャートである。 一画素の縁となるブッラクマトリックスを格子状に印刷したリファレンスの透明ガラス板を示す平面図である。 一画素の縁となる格子状のブッラクマトリックスを印刷したサンプルとなる透明ガラス板を示す平面図である。 本発明のアパーチャ可変検査光学系をサンプルＳの反射率の測定に利用する場合の、アパーチャ可変検査光学系の構成図である。 投光スポットがＢＭにかからないようにして、一画素全体に照射する場合の、投光スポットとＢＭとの位置関係を示す平面図である。 １画素を９分割した投光スポットを形成し、１画素内のムラを評価する方法を示す平面図である。 四角形の位置、形状を変えながら複数回測定して、それらの組み合わせで異形のフィルタを評価する方法を示す平面図である。 従来の、サンプルに当たっている一定の大きさの投光スポットＵを示す図である。 一画素内のカラーフィルタの膜厚分布を示す断面図である。

符号の説明

１ 電動アクチュエータ
２ モーターベース
３ 本体
４ａ，４ｂ ガイド(Guide)
５ａ，５ｂ スライドプレート(Slide plate)
６ａ ピン
６ レバー(Lever)
７ バネ(Spring)
８ ストッパボルト
９ エンコーダ(Encoder)
１１ 透過測定光源
１２ａ，１２ｂ レンズ系
１３ 可変アパーチャユニット
１４ ハーフミラー
１５ 透過観察光源
１７ ＣＣＤカメラ
１８ 分光器
１９ エリアマーカ
２０ ハーフミラー
２５ 反射板

Claims (6)

1. 測定光源の光をサンプルとなるカラーフィルタの画素に投光し、当該サンプルからの光を受光して光学測定するカラーフィルタの評価方法であって、
   (a)多角形の透過部分を有する可変アパーチャユニットと、サンプル又はリファレンスの位置に前記可変アパーチャユニットを透過した光の投光スポットを形成する集光光学系とを用意し、
   (b)一画素に縁が形成されたリファレンスとなる透明板を用意し、
   (c)前記可変アパーチャユニットによって、前記多角形の形状・大きさを調節して、測定光源から前記集光光学系を通した投光スポットの輪郭を、前記リファレンスの一画素の全体を含むように設定し、
   (d)この測定光源の点灯状態で、リファレンス光の強度Ｒを測定し、
   (e)一画素に縁が形成されたサンプルとなるカラーフィルタを用意し、
   f)前記可変アパーチャユニットによって、前記多角形の形状・大きさを調節して、測定光源から前記集光光学系を通した投光スポットの輪郭を、前記サンプルの一画素の全体を含むように設定し、
   (g)この測定光源の点灯状態でサンプルの測定強度Ｓを測定し、
   (h)比Ｓ／Ｒを算出することにより、サンプルの透過率を求める、アパーチャ可変検査光学系を用いたカラーフィルタの評価方法。
2. 前記(c)又は(f)の手順において、測定光源の投光スポットの輪郭が前記一画素の縁にかかるように設定する、請求項１記載の、アパーチャ可変検査光学系を用いたカラーフィルタの評価方法。
3. リファレンスとなる透明板は、カラーフィルタをコーティングする前のブラック・マトリックスパターンのみ形成された透明板である、請求項１又は請求項２記載の、アパーチャ可変検査光学系を用いたカラーフィルタの評価方法。
4. 前記可変アパーチャユニットは、互いに対向するエッジを有する一組の第一、第二のスライドプレートを備える第一のアパーチャ開閉機構と、他の互いに対向するエッジを有する一組の第三、第四のスライドプレートを備える第二のアパーチャ開閉機構とを有し、第一のアパーチャ開閉機構と第二のアパーチャ開閉機構とを所定角度で交差させて配置している請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の、アパーチャ可変検査光学系を用いたカラーフィルタの評価方法。
5. 前記第一のスライドプレートの先端と、前記第二のスライドプレートの先端に当接する回転可能な１本のレバーが設けられ、前記第一のスライドプレートの基端は、アクチュエータによりスライド駆動される請求項４記載の、アパーチャ可変検査光学系を用いたカラーフィルタの評価方法。
6. 前記第二のスライドプレートの基端は、バネにより付勢されている請求項５記載の、アパーチャ可変検査光学系を用いたカラーフィルタの評価方法。

Images