JP4484531B2 - 膜厚良否検査方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、カラーフィルタ等における着色膜の膜厚の良否を検査する方法及び装置に関する。

液晶用カラーフィルタや有機ＥＬ等のディスプレイは、ガラス等透明な基板上に着色膜がコーティングされることにより形成される。例えば、液晶用カラーフィルタは、図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、ガラス基板６上にブラックマトリックス２、ＲＧＢの各着色膜３，４，５がコーティングされた構造となっている。ただし、図示例はカラーフィルタの一部のみ取り出して拡大したものであり、また、保護層等他の塗布膜の図示は省略している。

このカラーフィルタ１等におけるＲＧＢ等の着色膜３，４，５は、スピンコートもしくはダイコートで塗布した後、フォトリソグラフィによるパターンニングという工程で形成されるが、スピンコートやダイコート時に発生する膜厚ムラがある程度の大きさとなってパターンニング後のＲＧＢ等の着色膜３，４，５にそのまま残るとすると、そのカラーフィルタ１等を用いたディスプレイは質のよい画像を表示することができない。

そこで、カラーフィルタ１等は製造された直後に着色膜３，４，５の膜厚の適否について検査され、許容し得ない膜厚ムラのあるカラーフィルタ１等は検査後除去され良品のみが出荷される。また、検査により膜厚ムラが生じていることが明らかになった場合は、その情報がカラーフィルタ１等の製造工程にフィードバックされ、製造工程の塗布装置等が調整される。

従来、カラーフィルタ１等における着色膜３，４，５の膜厚の検査は、カラーフィルタ１等に着色膜３，４，５の上からナトリウムランプによりオレンジ色の光を照射し、その反射光から生じる干渉縞を観察することにより行われている。

着色膜３，４，５が正常な厚さであれば、干渉縞が生じないか或いは一様な縞模様となって現れるが、例えばカラーフィルタ１に図２（Ａ）に示すような示すような局所的に盛り上がった膜厚ムラ３ａ，４ａ，５ａが生じていると、図２（Ｂ）に示すような等高線状の干渉縞Ａが現れる。検査者はこの干渉縞Ａを観察して着色膜３，４，５の膜厚の均一性についてその適否を判断する。
その他、従来、カラーフィルタ等の欠陥検査として、単色光光源から透明膜に所定の入射角度で検査光を照射し、透明膜表面において反射された反射光と透明膜を透過した後に透明膜の裏面側界面で反射された反射光との光路差による位相のズレから生じる干渉光を、光検出器で受光し、その信号を画像処理し、その強度分布から所定量以上の光強度変化が生じている透明膜の領域を検出することによって厚みムラのある箇所を検出することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、干渉現象を利用してガラス基板の表面上の膜厚ムラなどの欠陥部をラインセンサカメラで撮像するという方法や（例えば、特許文献２参照。）、半導体ウェハ表面のレジスト膜厚の目視検査に光の干渉を利用する方法（例えば、特許文献３参照。）も提案されている。
特開平１０−３８７５３号公報 特開２００３−２６３６２７号公報 特許第３１１４９７２号公報

従来、カラーフィルタ等の検査に際し、照射する光としてナトリウムランプからのオレンジ光を使用しているので赤色と緑色の着色膜についての膜厚ムラについては検知可能であるが、赤色と緑色のいずれの着色膜に膜厚ムラがあるのか判別することはできない。また、青色の着色膜についての膜厚ムラについてはコントラストの高い画像を得難く、そのため青色の着色膜については膜厚の良否の判別が難しいという問題がある。また、ＲＧＢの各着色膜の良否を判別するべく三色の光を使用し且つ三つの撮像部を使用すると検査装置が極めて高額となる。ことに近年ディスプレイの大型化からカラーフィルタ等も大型化しているので、検査装置の光源、撮像部等も大きくせざるを得ず、それゆえ検査装置も更に高額化するという問題がある。

従って、本発明はこのような諸問題点を解決することができる検査方法及び装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、赤、緑、青の各着色膜が形成された検査対象物に向かって光を照射しその反射光から得られる画像に基づいて着色膜の膜厚の良否を判別する膜厚良否検査方法において、少なくとも二通りの光の照射を行い、一方の照射光を上記赤と緑の二色の着色膜に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光とし、他方の照射光を緑と青の二色の着色膜に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光とし、各反射光から得た画像に基づき全色の着色膜の膜厚の良否を判別し、次いで画像同士を対比して各色の着色膜の膜厚の良否を判別する膜厚良否検査方法を採用する。

検査対象物としては、図１に示した液晶ディスプレイ用カラーフィルタ（１）のほか、有機ＥＬディスプレイ用基板等を選定することができる。これらはガラス板等の透明な基板（６）上に着色膜（３，４，５）を積層した構造を有する。

複数色の着色膜（３，４，５）に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光は、例えば図３に示すような発光スペクトル（７，８）を有する光源と、図４に示すような透過スペクトル（９）を有するバンドパスフィルタを使用することにより得ることができる。

図３において、発光スペクトル（７）の照射光は白色光の光源から得ることができ、発光スペクトル（８）の照射光は有色光の光源から得ることができる。図３に示すように、各光源の発光スペクトル（７，８）は、ある色の着色膜の透過スペクトル（１０）と他の色の着色膜の透過スペクトル（１１）の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長領域（１２ａ）を含んでいる。また、図４に示すように、バンドパスフィルタの透過スペクトル（９）はある色の着色膜の透過スペクトル（１０）と他の色の着色膜の透過スペクトル（１１）の双方に関し重複している。

上記照射光（ａ）の一部が着色膜（３，４，５）の表面で反射し、また他の一部が着色膜（３，４，５）を透過し着色膜（３，４，５）と基板（６）との界面で反射し、両反射光の干渉により干渉縞が発生するが、照射光（ａ）または反射光（ｂ）が複数色の着色膜（３，４，５）に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光であることから、コントラストの高い干渉縞が発生する。この干渉縞の画像に基づいて着色膜（３，４，５）の良否が判別される。

また、請求項２に係る発明は、赤、緑、青の各着色膜が形成された検査対象物に向かって光を照射する少なくとも二つの照射部と、検査対象物からの反射光をそれぞれ受光する各撮像部と、各撮像部で得た画像に基づいて着色膜の膜厚の良否を判別する判別部とを具備した膜厚良否検査装置であって、一方の照射光を上記三色のうち赤と緑の二色の着色膜に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光とし、他方の照射光を緑と青の二色の着色膜に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光とし、上記判別部は各撮像部で得た画像に基づいて全色の着色膜の膜厚の良否を判別する第一の判別部と、各撮像部で得た画像を対比して各色の着色膜の膜厚の良否を判別する第二の判別部とを具備する膜厚良否検査装置を採用する。

また、請求項３に係る発明は、請求項１に記載の膜厚良否検査方法において、上記一方の照射光（ａ）を赤、緑の着色膜（３，４）の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として低圧ナトリウムランプ（１４）により照射し、上記他方の照射光（ａ）を緑、青の着色膜（４，５）の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源（１６）から照射すると共にこの照射光（ａ）又は反射光（ｂ）を青緑に主波長を有するバンドパスフィルタ（１８）を透過させるようにした膜厚良否検査方法を採用する。
また、請求項４に係る発明は、請求項２に記載の膜厚良否検査装置において、上記一方の照射光（ａ）を赤、緑の着色膜（３，４）の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として低圧ナトリウムランプ（１４）により照射し、上記他方の照射光（ａ）を緑、青の着色膜（４，５）の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源（１６）から照射すると共にこの照射光（ａ）又は反射光（ｂ）を青緑に主波長を有するバンドパスフィルタ（１８）を透過させるようにした膜厚良否検査装置を採用する。

また、請求項５に係る発明は、請求項１に記載の膜厚良否検査方法において、上記一方の照射光（ａ）を赤、緑の各着色膜（３，４）の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源（２４）から照射すると共にこの照射光（ａ）又は反射光（ｂ）をオレンジ色に主波長を有するバンドパスフィルタ（２３）を透過させ、他方の照射光（ａ）を緑、青の各着色膜（４，５）の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源（１６）から照射すると共にこの照射光（ａ）又は反射光（ｂ）を青緑に主波長を有するバンドパスフィルタ（１８）を透過させるようにした膜厚良否検査方法を採用する。
また、請求項６に係る発明は、請求項２に記載の膜厚良否検査装置において、上記一方の照射光（ａ）を赤、緑の各着色膜（３，４）の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源（２４）から照射すると共にこの照射光（ａ）又は反射光（ｂ）をオレンジ色に主波長を有するバンドパスフィルタ（２３）を透過させ、他方の照射光（ａ）を緑、青の各着色膜（４，５）の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源（１６）から照射すると共にこの照射光（ａ）又は反射光（ｂ）を青緑に主波長を有するバンドパスフィルタ（１８）を透過させるようにした膜厚良否検査装置を採用する。

また、請求項７に係る発明は、請求項３に記載の膜厚良否検査方法において、バンドパスフィルタ（１８）の主波長が４８０〜５２０ｎｍであり、かつ光源（１６）の発光スペクトルがバンドパスフィルタの主波長を含む膜厚良否検査方法を採用する。
また、請求項８に係る発明は、請求項４に記載の膜厚良否検査装置において、バンドパスフィルタ（１８）の主波長が４８０〜５２０ｎｍであり、かつ光源（１６）の発光スペクトルがバンドパスフィルタの主波長を含む膜厚良否検査装置を採用する。

また、請求項９に係る発明は、請求項５に記載の膜厚良否検査方法において、一方のバンドパスフィルタ（２３）の主波長が５７０〜６１０ｎｍであり、かつ光源（２４）の発光スペクトルがバンドパスフィルタの主波長を含み、他方のバンドパスフィルタ（１８）の主波長が４８０〜５２０ｎｍであり、かつ光源（１６）の発光スペクトルがバンドパスフィルタの主波長を含む膜厚良否検査方法を採用する。
また、請求項１０に係る発明は、請求項６に記載の膜厚良否検査装置において、一方のバンドパスフィルタ（２３）の主波長が５７０〜６１０ｎｍであり、かつ光源（２４）の発光スペクトルがバンドパスフィルタの主波長を含み、他方のバンドパスフィルタ（１８）の主波長が４８０〜５２０ｎｍであり、かつ光源（１６）の発光スペクトルがバンドパスフィルタの主波長を含む膜厚良否検査装置を採用する。

また、請求項１１に係る発明は、請求項３，５，７，９のいずれかに記載の膜厚良否検査方法において、バンドパスフィルタ（２３，１８）が１０ｎｍ以下の半値幅を有する膜厚良否検査方法を採用する。
また、請求項１２に係る発明は、請求項４，６，８，１０のいずれかに記載の膜厚良否検査装置において、バンドパスフィルタ（２３，１８）が１０ｎｍ以下の半値幅を有する膜厚良否検査装置を採用する。

請求項１，２に係る発明によれば、コントラストの高い画像を得て着色膜の膜厚の良否について適正な判断をすることができ、できるだけ少ない種類の光によってカラーフィルタ等の着色膜の膜厚の良否を着色膜全体と各着色膜とについて検査することができ、また、カラーフィルタ等の製造工程を各着色膜ごとに管理することができる。

請求項３，４，７，８に係る発明によれば、一方の照射光を赤、緑の着色膜の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として低圧ナトリウムランプにより照射し、他方の照射光を緑、青の着色膜の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源から照射すると共にこの照射光又は反射光を青緑に主波長を有するバンドパスフィルタを透過させるので、コントラストの高い画像を得て着色膜の膜厚の良否について適正な判断をすることができ、カラーフィルタ等の着色膜の膜厚の良否を簡易に検査することができ、また検査装置の構造を簡素化することができる。

請求項５，６，９，１０に係る発明によれば、一方の照射光を赤、緑の各着色膜の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源から照射すると共にこの照射光又は反射光をオレンジ色に主波長を有するバンドパスフィルタを透過させ、他方の照射光を緑、青の各着色膜の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源から照射すると共にこの照射光又は反射光を青緑に主波長を有するバンドパスフィルタを透過させるので、コントラストの高い画像を得て着色膜の膜厚の良否について適正な判断をすることができ、カラーフィルタ等の着色膜の膜厚の良否を簡易に検査することができ、また検査装置の構造を簡素化することができる。

請求項１１，１２に係る発明によれば、コントラストの高い画像を得て着色膜の膜厚の良否について適正な判断をすることができ、膜厚の検査精度を高めることができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。

＜実施の形態１＞
この実施の形態１に係る着色膜の膜厚良否検査方法は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各着色膜が形成された検査対象物に向かって光を照射しその反射光から得られる画像に基づいて着色膜の膜厚の良否を判別するものであり、少なくとも二通りの光の照射と反射を行い、一方の照射光又は反射光を上記三色のうち任意に組み合わされる二色の着色膜に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光とし、他方の照射光又は反射光を他の組み合わせの二色の着色膜に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光とし、各反射光から得た画像に基づき全色の着色膜の膜厚の良否を判別し、次いで画像同士を対比して各色の着色膜の膜厚の良否を判別しようというものである。

この実施の形態１において、検査対象物は、図１（Ａ）（Ｂ）に示した液晶ディスプレイ用カラーフィルタ１であるが、その他有機ＥＬディスプレイ用基板等を検査することも可能である。液晶ディスプレイ用カラーフィルタ１は、同図（Ａ）に示すように、ガラス板等の透明な基板６上にＲＧＢの着色膜３，４，５を積層した構造を有する。

ＲＧＢのうち任意に組み合わせた二色の着色膜の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光は、図５に示すような例えばＲとＧの着色膜３，４の双方に関し光透過率が高くスペクトル１２，１０で重複する波長光である。図５中符号１３はこの波長光のスペクトルを示す。図６に示すように、このような光は低圧ナトリウムランプ１４から照射することができる。

ＲＧＢのうち他の組み合わせの二色の着色膜に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光は、図５に示すような例えばＧとＢの着色膜４，５の双方に関し光透過率が高くスペクトル１０，１１で重複する波長光である。図６に示すように、このような光は図３に示したスペクトル７，８をそれぞれ有する白色光の光源又は有色光の光源１６と図４に示したような透過スペクトル９を有するバンドパスフィルタ１８とを使用して作ることができる。バンドパスフィルタ１８は照射光ａと反射光ｂのいずれの光路においてもよい。

図６に示すように、低圧ナトリウムランプ１４と、その照射光ａの反射光ｂを受光する第一の撮像部１５は所定の正反射の角度関係で配置される。また、他の光源１６とその照射光ａの反射光ｂを受光する第二の撮像部１７も同様な角度関係で配置される。図中αは入射角、βは反射角を表す。この角度関係は干渉縞が発生しやすいように決定される。例えば図７（Ａ）に示すように入射角αが小さいと照射光ａが着色膜３，４，５と基板６を透過し着色膜３，４，５の表面及び着色膜３，４，５と基板６との界面で反射がほとんど生じないので干渉縞を得難く、また同図（Ｂ）に示すように入射角αが大きいと着色膜３，４，５の表面で反射する割合が大きく着色膜３，４，５に入射する成分が小さいため干渉縞を得難い。従って、入射角αと反射角βはそれぞれ２０度〜６０度程度に設定される。

図６に示すように、カラーフィルタ１を各照射光ａで照射し、各々の反射光ｂを第一と第二の撮像部１５，１７で撮像し、その画像の干渉縞に基づいて着色膜３，４，５の良否を判別する。

この膜厚良否検査方法を実施するための装置は、図６及び図８に示すように、Ｒ、Ｇ、Ｂの各着色膜が形成された検査対象物であるカラーフィルタ１に向かって光ａを照射する少なくとも二つの照射部である光源１４，１６と、カラーフィルタ１からの反射光ｂをそれぞれ受光する各撮像部１５，１７と、各撮像部１５，１７で得た画像に基づいて着色膜３，４，５の膜厚の良否を判別する判別部とを具備し、一方の照射光ａ又は反射光ｂを上記三色のうち任意に組み合わされる二色の着色膜に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光とし、他方の照射光ａ又は反射光ｂを他の組み合わせの二色の着色膜に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光とし、上記判別部は各撮像部１５，１７で得た画像に基づいて全色の着色膜３，４，５の膜厚の良否を判別する第一の判別部と、各撮像部で得た画像を対比して各色の着色膜の膜厚の良否を判別する第二の判別部とを具備する。

図８に示すように、この装置内にはカラーフィルタ１の搬送手段であるローラコンベア１９が水平に配置される。図９に示すように、ローラコンベア１９は処理部２０であるコンピュータにより制御されるシーケンサ２１により駆動される。カラーフィルタ１はローラコンベア１９上を水平状態で一方向に走行する。

ローラコンベア１９の上流側の上方には、ＲとＧの着色膜３，４の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光を照射する第一の照射部として低圧ナトリウムランプ１４が上記入射角ａでカラーフィルタ１を照射するように配置される。低圧ナトリウムランプ１４はローラコンベア１９上のカラーフィルタ１を横切るようにライン状に配置される。また、上記反射角βの方向に第一の撮像部１５が配置される。低圧ナトリウムランプ１４の発光スペクトルは図５中符号１３で示され、この波長光はＲとＧの双方の着色膜３，４の表面で反射すると共に当該着色層３，４を透過して基板６との界面で反射し干渉縞を含んだ画像として第一の撮像部１５により撮像される。この撮像部１５は例えばＣＣＤカメラであり、ローラコンベア１９上のカラーフィルタ１を横切るように撮影するラインセンサとして機能する。図９に示すように、低圧ナトリウムランプ１４とラインセンサ１５はそれぞれ処理部２０で制御される高周波点灯電源１４ａと駆動装置１５ａにより作動するようになっている。

ローラコンベア１９の下流側の上方には、ＧとＢの着色膜４，５の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光を照射する第二の照射部である光源１６が設けられ、この光源１６に対応する第二の撮像部１７が上記入射角α及び反射角βの角度関係で配置される。また、青緑に主波長を有するバンドパスフィルタ１８が反射光ｂの光路上に配置される。

光源１６としては図３に示した白色光の光源又は有色光の光源を用いることができるが、この実施の形態１では青緑の発光スペクトルを有する蛍光灯が用いられる。白色光の光源としては、蛍光灯、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を使用することができる。光源１６は４８０〜５２０ｎｍに発光スペクトルを有するものを使用するのがコントラストの良い干渉縞を得るうえで望ましい。光源１６はローラコンベア１９上でカラーフィルタ１を横切るようにライン状に配置される。図９に示すように、光源１６は処理部２０で制御される高周波点灯電源１６ａにより作動するようになっている。

バンドパスフィルタ１８としてはスペクトルの幅が狭く透過特性を得やすい薄膜蒸着タイプのフィルタを使用するのがコントラストの高い干渉縞を得るうえで望ましいが、光源１６の特性次第では吸収型色ガラス、ゼラチンフィルタ等も使用可能である。バンドパスフィルタ１８の主波長は望ましくは４８０〜５２０ｎｍであり、この主波長域においてコントラストの良い干渉縞を得ることができる。また、バンドパスフィルタ１８としては望ましくは１０ｎｍ以下の半値幅を有するものが使用され、このような半値幅のバンドパスフィルタを用いることによりコントラストの高い干渉縞を得ることができる。バンドパスフィルタ１８は第二の照射部として光源１６側における照射光ａの光路に配置してもよい。

第二の撮像部１７は第一の撮像部１５と同様にローラコンベア１９上のカラーフィルタ１を横切るようにライン状に配置される。図９に示すように、第二の撮像部１７は処理部２０で制御される駆動装置１７ａにより作動するようになっている。

上記光源１６からの照射光ａはカラーフィルタ１におけるＧとＢの双方の着色膜４，５の表面で反射すると共に当該着色膜４，５を透過して基板６との界面で反射し干渉縞を含んだ反射光ｂとしてバンドパスフィルタ１８を透過する。バンドパスフィルタ１８を透過した反射光ｂは、図５中符号９で示される発光スペクトルの光となって第二の撮像部１７に受光される。

なお、上記第一と第二の照射部及び撮像部はローラコンベア１９の上流側と下流側とで入れ替えても良い。

処理部２０は、図１０に示す手順でカラーフィルタ１の着色膜３，４，５の厚さの良否について判断するようになっている。

すなわち、カラーフィルタ１がローラコンベア１９上に投入されると（ステップＳ１）、カラーフィルタ１がローラコンベア１９上を一定速度で走行し、低圧ナトリウムランプ１４が上記所定の光をカラーフィルタ１に照射してその反射光ｂを第一の撮像部１５が受光し（ステップＳ２）、続いて青緑色狭帯域光の光源１６が上記所定の光をカラーフィルタ１に照射しその反射光ｂをバンドパスフィルタ１８を通して第二の撮像部１７が受光し（ステップＳ３）、両撮像部１５，１７で得られた画像からカラーフィルタ１の全着色膜３，４，５の厚さの良否について判別する（ステップＳ４）。この判別は処理部２０内に設けられた図示しない第一の判別部において各撮像部１５，１７で得た画像を二値化やラベリングなどの処理をすることにより行われる。ステップＳ４において良品と判断されたカラーフィルタ１は次の工程に送られる（ステップＳ５）。

ステップＳ４において不良品と判断されたカラーフィルタ１は検査員により目視で確認される（ステップＳ６）。この目視検査は省略可能である。目視検査で着色膜の厚さに欠陥がないと判断されるとカラーフィルタ１は良品として次の工程に送られる（ステップＳ５）。

ステップＳ６において欠陥ありと判断されるとカラーフィルタ１は不良品として欠陥種を判別される（ステップＳ７）。この欠陥種の判別はラベリングなどの処理により抽出された欠陥について次のように行われる。

第一の撮像部１５の画像から欠陥が検出され、第二の撮像部１７の画像から欠陥が検出されない場合はＲの着色膜３に欠陥ありと判断し（ステップＳ８）、第一及び第二の撮像部１５，１７の両画像から欠陥が検出されるとＧの着色膜４に欠陥ありと判断し（ステップＳ９）、第一の撮像部１５の画像から欠陥が検出されず、第二の撮像部１７の画像から欠陥が検出された場合はＢの着色膜５に欠陥ありと判断する（ステップＳ１０）。これらの判別は処理部２０内の図示しない第二の判別部において行われる。

ステップＳ８，９，１０において色別に不良品と判断されたカラーフィルタ１は検査員により目視で確認される（ステップＳ１１，１２，１３）。検査員による目視確認の際、欠陥がＲＧＢのいずれの着色層３，４，５にあるかにより目視に適した照明が異なるため、検査員はＲＧＢの欠陥判定結果より、欠陥の目視判定に適した照明を選択する。例えば、ＲおよびＧには低圧ナトリウムランプ、Ｂには青色照明を使用する。この目視検査は省略可能である。

目視検査の結果、膜厚ムラが許容される程度であれば次の工程に送られる（ステップＳ５）。膜厚ムラが許容される程度を超えていれば、その不良品のカラーフィルタ１は廃棄され、また欠陥が生じた旨の情報がサーバ２２等を介し各着色膜３，４，５の形成工程にフィードバックされ欠陥原因の解消に供される（ステップＳ１４，１５，１６）。

次に、上記構成の膜厚検査装置の作用について説明する。

図８に示すように、ローラコンベア１９を駆動し、カラーフィルタ１を着色膜３，４，５を上にしてローラコンベア１９上に供給する。

カラーフィルタ１はローラコンベア１９上を定速度で走行し、このカラーフィルタ１に第一の照射部である低圧ナトリウムランプ１４から所定の波長域の光を照射する。この光の一部はＲとＧの着色膜３，４の表面で反射し、他の一部がこれらの着色膜３，４を透過して基板６との界面で反射し、これらの反射光ｂを第一の撮像部１５が受光する。

続いて、カラーフィルタ１は第二の照射部に至り、第二の照射部の光源１６が所定の波長域の光を照射する。この光の一部はＧとＢの着色膜４，５の表面で反射し、他の一部がこれらの着色膜４，５を透過して基板６との界面で反射し、これらの反射光ｂを第二の撮像部１７が受光する。

そして、処理部２０の第一と第二の判別部が、図１０に示す手順でカラーフィルタ１の着色膜３，４，５の厚さの良否について判断する。

まず、両撮像部１５，１７で得られた画像からカラーフィルタ１の全着色膜３，４，５の全体としての厚さの良否について判別する（ステップＳ４）。ステップＳ４において良品と判断されたカラーフィルタ１は次の製造工程に送られる（ステップＳ５）。

ステップＳ４において不良品と判断されたカラーフィルタ１は検査員が目視で確認する（ステップＳ６）。

目視検査の結果、膜厚ムラが許容される程度であると判断されると（ステップＳ６）、当該カラーフィルタ１は次の工程に送られる（ステップＳ５）。

膜厚ムラが許容される程度を超えていると判断されると（ステップＳ６）、その不良品のカラーフィルタ１はこの検査装置により欠陥種を判別され（ステップＳ７）、Ｒ，Ｇ，Ｂの着色膜３，４，５のいずれに欠陥があるかが特定される（ステップＳ８，９，１０）。

次に、不良品と判断されたカラーフィルタ１について検査員が目視で確認する（ステップＳ１１，１２，１３）。

目視検査の結果、膜厚ムラが許容される程度であれば当該カラーフィルタ１は次の工程に送られる（ステップＳ５）。

膜厚ムラが許容される程度を超えていれば、その不良品のカラーフィルタ１は廃棄され、また欠陥が生じた旨の情報がサーバ２２等を介し各着色膜３，４，５の形成工程にフィードバックされ欠陥原因の解消に供される（ステップＳ１４，１５，１６）。

＜実施の形態２＞
この実施の形態２に係る膜厚良否検査方法又は装置は、図１１に示すように、実施の形態１の場合と異なり、一方の照射光ａを赤、緑の各着色膜３，４の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源２４から照射すると共にこの照射光ａ又は反射光ｂをオレンジ色に主波長を有するバンドパスフィルタ２３を透過させ、他方の照射光ａを緑、青の各着色膜４，５の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源１６から照射すると共にこの照射光ａ又は反射光ｂを青緑に主波長を有するバンドパスフィルタ１８を透過させるようになっている。

この場合、一方の光源２４は発光スペクトルが５７０〜６１０ｎｍの範囲にあるものを使用するのが望ましく、バンドパスフィルタ２３はその主波長が５７０〜６１０ｎｍの範囲にあるものを使用するのが望ましい。また、青緑用の光源１６は発光スペクトルが４８０〜５２０ｎｍの範囲にあるものを使用するのが望ましく、バンドパスフィルタ１８はその主波長が４８０〜５２０ｎｍであるものを使用するのが望ましい。

本発明に係る膜厚良否検査方法及び装置が検査対象とするカラーフィルタを模式的に示した図であり、（Ａ）はカラーフィルタの部分拡大平面図、（Ｂ）はカラーフィルタの部分拡大垂直断面図である。 着色膜に膜厚ムラを生じたカラーフィルタを模式的に示した図であり、（Ａ）はカラーフィルタの垂直断面図、（Ｂ）はカラーフィルタの表面に生じた干渉縞を示す。 本発明で使用可能な光源の発光スペクトルを示すグラフである。 本発明で使用可能なバンドパスフィルタの透過スペクトルを示すグラフである。 ＲＧＢの各着色膜の透過スペクトルと各照射部の発光スペクトル又は透過スペクトルの関係を示すグラフである。 カラーフィルタに対する照射部と撮像部との角度関係を示す模式図である。 カラーフィルタに対する照射部と撮像部との角度関係において、（Ａ）は入射角が小さすぎて干渉縞を得ることができない場合を示し、（Ｂ）は入射角が大きすぎて干渉縞を得ることができない場合を示す。 本発明に係る膜厚良否検査装置の一例を示す斜視図である。 図８に示す膜厚良否検査装置のブロック図である。 図８に示す膜厚良否検査装置による検査手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る膜厚良否検査方法及び装置の概念図である。

１…カラーフィルタ
３，４，５…着色膜
１４，１６，２４…光源
１５，１７…撮像部
１８，２３…バンドパスフィルタ
ａ…照射光
ｂ…反射光

Claims (12)

1. 赤、緑、青の各着色膜が形成された検査対象物に向かって光を照射しその反射光から得られる画像に基づいて着色膜の膜厚の良否を判別する膜厚良否検査方法において、少なくとも二通りの光の照射を行い、一方の照射光を上記赤と緑の二色の着色膜に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光とし、他方の照射光を緑と青の二色の着色膜に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光とし、各反射光から得た画像に基づき全色の着色膜の膜厚の良否を判別し、次いで画像同士を対比して各色の着色膜の膜厚の良否を判別することを特徴とする膜厚良否検査方法。
2. 赤、緑、青の各着色膜が形成された検査対象物に向かって光を照射する少なくとも二つの照射部と、検査対象物からの反射光をそれぞれ受光する各撮像部と、各撮像部で得た画像に基づいて着色膜の膜厚の良否を判別する判別部とを具備した膜厚良否検査装置であって、一方の照射光を上記三色のうち赤と緑の二色の着色膜に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光とし、他方の照射光を緑と青の二色の着色膜に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光とし、上記判別部は各撮像部で得た画像に基づいて全色の着色膜の膜厚の良否を判別する第一の判別部と、各撮像部で得た画像を対比して各色の着色膜の膜厚の良否を判別する第二の判別部とを具備することを特徴とする膜厚良否検査装置。
3. 請求項１に記載の膜厚良否検査方法において、上記一方の照射光を赤、緑の着色膜の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として低圧ナトリウムランプにより照射し、上記他方の照射光を緑、青の着色膜の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源から照射すると共にこの照射光又は反射光を青緑に主波長を有するバンドパスフィルタを透過させることを特徴とする膜厚良否検査方法。
4. 請求項２に記載の膜厚良否検査装置において、上記一方の照射光を赤、緑の着色膜の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として低圧ナトリウムランプにより照射し、上記他方の照射光を緑、青の着色膜の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源から照射すると共にこの照射光又は反射光を青緑に主波長を有するバンドパスフィルタを透過させることを特徴とする膜厚良否検査装置。
5. 請求項１に記載の膜厚良否検査方法において、上記一方の照射光を赤、緑の各着色膜の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源から照射すると共にこの照射光又は反射光をオレンジ色に主波長を有するバンドパスフィルタを透過させ、他方の照射光を緑、青の各着色膜の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源から照射すると共にこの照射光又は反射光を青緑に主波長を有するバンドパスフィルタを透過させることを特徴とする膜厚良否検査方法。
6. 請求項２に記載の膜厚良否検査装置において、上記一方の照射光を赤、緑の各着色膜の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源から照射すると共にこの照射光又は反射光をオレンジ色に主波長を有するバンドパスフィルタを透過させ、他方の照射光を緑、青の各着色膜の双方に関し光透過率が高くスペクトルで重複する波長光として光源から照射すると共にこの照射光又は反射光を青緑に主波長を有するバンドパスフィルタを透過させることを特徴とする膜厚良否検査装置。
7. 請求項３に記載の膜厚良否検査方法において、バンドパスフィルタの主波長が４８０〜５２０ｎｍであり、かつ光源の発光スペクトルがバンドパスフィルタの主波長を含むことを特徴とする膜厚良否検査方法。
8. 請求項４に記載の膜厚良否検査装置において、バンドパスフィルタの主波長が４８０〜５２０ｎｍであり、かつ光源の発光スペクトルがバンドパスフィルタの主波長を含むことを特徴とする膜厚良否検査装置。
9. 請求項５に記載の膜厚良否検査方法において、一方のバンドパスフィルタの主波長が５７０〜６１０ｎｍであり、かつ光源の発光スペクトルがバンドパスフィルタの主波長を含み、他方のバンドパスフィルタの主波長が４８０〜５２０ｎｍであり、かつ光源の発光スペクトルがバンドパスフィルタの主波長を含むことを特徴とする膜厚良否検査方法。
10. 請求項６に記載の膜厚良否検査装置において、一方のバンドパスフィルタの主波長が５７０〜６１０ｎｍであり、かつ光源の発光スペクトルがバンドパスフィルタの主波長を含み、他方のバンドパスフィルタの主波長が４８０〜５２０ｎｍであり、かつ光源の発光スペクトルがバンドパスフィルタの主波長を含むことを特徴とする膜厚良否検査装置。
11. 請求項３，５，７，９のいずれかに記載の膜厚良否検査方法において、バンドパスフィルタが１０ｎｍ以下の半値幅を有することを特徴とする膜厚良否検査方法。
12. 請求項４，６，８，１０のいずれかに記載の膜厚良否検査装置において、バンドパスフィルタが１０ｎｍ以下の半値幅を有することを特徴とする膜厚良否検査装置。

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