JP4844069B2 - 画素内膜厚測定装置及び測定方法 - Google Patents
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前記カラーフィルタ表面に光を照射して、その反射光を取得する測定ヘッドと、反射光を測定して分光反射率データを得る分光器と、該分光反射率データから前記薄膜の膜厚を算出する膜厚算出部とを有する膜厚測定装置であって、
前記測定ヘッドは、
膜厚測定対象となる画素を識別するための光を照射する観察用照明光学手段と、
識別された画素に膜厚測定用の光を照射する測定用照明光学手段と、
前記画素内からの反射光を、可視光域から近赤外域にわたって一定の割合で2分岐するビームスプリッターと、
前記観察用照明光学手段の反射光を撮像する撮像手段と、
前記反射光を前記分光器と前記撮像手段の受光素子上に結像させる結像光学手段と、を有し、
前記観察用照明光学手段と前記測定用照明光学手段はそれぞれ、前記着色薄膜の感光防止用のカットフィルタを有しており、
前記膜厚算出部は、
膜厚測定する前に、観察用照明の反射光の画像信号から第一の画素内中央位置を求め、第一の画素内中央部に測定用照明が照射されるように測定ヘッドを移動した後、観察用照明をシャッターで遮断して測定用照明を第一の画素内中央部に照射することで第一の画素内中央部からの分光反射率データを取得し、該分光反射率データの波形のピークまたは/およびバレーの個数から所望の膜厚測定画素であるか否かを識別し、前記第一の画素が所望の膜厚測定画素でないと識別した場合は、該第一の画素内中央位置と画素のピッチから隣接する第二・第三の画素内中央位置を求めて前記と同様の手順で所望の膜厚測定画素であるか否かを識別することを特徴とする画素内膜厚測定装置である。
膜厚測定画素を識別するための照明系と膜厚測定用の照明系を分けたことで、所望の画素内のみに由来した光学的情報を取得することができ、また、光を可視光域から近赤外域にわたって一定の割合で2分岐するビームスプリッターを用いたことで、撮像手段および分光器に充分な光量を入力することができた。
また、カットフィルタを設けたことで、コート品の薄膜を感光させることなく画素識別や膜厚測定を行うことができる。
さらに、コート品における膜厚測定画素を容易に識別することができる。特に波形の特徴をピークやバレー、又はその両方の個数として捉えると簡便である。
前記カラーフィルタ表面に光を照射して、その反射光を分光して分光反射率データを取得し、該分光反射率データから前記薄膜の膜厚を算出する膜厚測定方法であって、
膜厚測定する前に、観察用照明の反射光の画像信号から第一の画素内中央位置を求め、第一の画素内中央部に測定用照明が照射されるように測定ヘッドを移動した後、観察用照明をシャッターで遮断して測定用照明を第一の画素内中央部に照射することで第一の画素内中央部からの分光反射率データを取得し、該分光反射率データの波形のピークまたは/およびバレーの個数から所望の膜厚測定画素であるか否かを識別し、前記第一の画素が所望の膜厚測定画素でないと識別した場合は、該第一の画素内中央位置と画素のピッチから隣接する第二・第三の画素内中央位置を求めて前記と同様の手順で所望の膜厚測定画素であるか否かを識別することを特徴とする画素内膜厚測定方法である。
このようにすることで、コート品における膜厚測定画素を容易に識別することができる。特に波形の特徴をピークやバレー、又はその両方の個数として捉えると簡便である。
S8では、S6で検出した画素の中心座標(X0,Y0)と画素のピッチ情報から、隣接画素の中心座標を求める。すなわち、画素の配列パターンの向きが縦の場合における隣接画素の中心座標は(X0−ΔX,Y0)と(X0+ΔX,Y0)であり、画素の配列パターンの向きが横の場合における隣接画素の中心座標は(X0,Y0−ΔY)と(X0,Y0+ΔY)となる。これで、連続した3画素の中心座標が求まったことになり、それぞれの中心座標近傍(10画素×10画素程度の領域)における画像情報を解析することが出来る。図10は、画素の配列パターンの向きが縦の場合について示したものである。
図14は、Rコート品(図17(a))、Gコート品(図17(c))、Bコート品(図17(e))の連続した3画素の画像情報(各色成分のプロファイルデータ)を示したものであるが、仕上がり品の場合(図11)とは異なり、画像情報から測定画素を識別することは困難であるという共通の特徴が見出される。これは、どの画素についても最上層が同じ着色膜に覆われていて、さらに、測定対象基板が感光性を有するコート品である場合には、カットフィルタ319を取り外しての観察が許されないことに起因したものである。なお、Rコート品についてはどの画素も同じであるので測定画素を識別する必要は無い。
12・・・ブラックマトリクス(BM)
13・・・Red着色膜
14・・・Green着色膜
15・・・Blue着色膜
21・・・カラーフィルタ基板
22・・・測定ヘッド
301・・・測定ヘッド
302・・・光ファイバー
303・・・ビームスプリッター
304・・・結像レンズ
305・・・ビームスプリッター
306・・・ビームスプリッター
307・・・赤外対物レンズ
308・・・カラーカメラ
309・・・色消しレンズ
310・・・ミラー
311・・・色消しレンズ
312・・・リレーレンズ
313・・・カットフィルタ
314・・・ピンホール
315・・・コンデンサーレンズ
316・・・シャッター
317・・・測定用照明光源
318・・・リレーレンズ
319・・・カットフィルタ
320・・・コンデンサーレンズ
321・・・シャッター
322・・・観察用照明光源
323・・・分光器
324・・・シャッターコントローラー
325・・・測定ヘッド制御コントローラー
326・・・コンピュータ
327・・・画像入力ボード
328・・・キーボード
329・・・マウス
330・・・モニタ
Claims (2)
- 基板上に1種類以上の着色薄膜がパターニング形成されており、前記着色薄膜のうちの1種類が、塗布とプリベークが済んだ状態であるコート品のカラーフィルタを測定対象とし、
前記カラーフィルタ表面に光を照射して、その反射光を取得する測定ヘッドと、反射光を測定して分光反射率データを得る分光器と、該分光反射率データから前記薄膜の膜厚を算出する膜厚算出部とを有する膜厚測定装置であって、
前記測定ヘッドは、
膜厚測定対象となる画素を識別するための光を照射する観察用照明光学手段と、
識別された画素に膜厚測定用の光を照射する測定用照明光学手段と、
前記画素内からの反射光を、可視光域から近赤外域にわたって一定の割合で2分岐するビームスプリッターと、
前記観察用照明光学手段の反射光を撮像する撮像手段と、
前記反射光を前記分光器と前記撮像手段の受光素子上に結像させる結像光学手段と、を有し、
前記観察用照明光学手段と前記測定用照明光学手段はそれぞれ、前記着色薄膜の感光防止用のカットフィルタを有しており、
前記膜厚算出部は、
膜厚測定する前に、観察用照明の反射光の画像信号から第一の画素内中央位置を求め、第一の画素内中央部に測定用照明が照射されるように測定ヘッドを移動した後、観察用照明をシャッターで遮断して測定用照明を第一の画素内中央部に照射することで第一の画素内中央部からの分光反射率データを取得し、該分光反射率データの波形のピークまたは/およびバレーの個数から所望の膜厚測定画素であるか否かを識別し、前記第一の画素が所望の膜厚測定画素でないと識別した場合は、該第一の画素内中央位置と画素のピッチから隣接する第二・第三の画素内中央位置を求めて前記と同様の手順で所望の膜厚測定画素であるか否かを識別することを特徴とする画素内膜厚測定装置。 - 基板上に1種類以上の着色薄膜がパターニング形成されており、前記着色薄膜のうちの1種類が、塗布とプリベークが済んだ状態であるコート品のカラーフィルタを測定対象とし、
前記カラーフィルタ表面に光を照射して、その反射光を分光して分光反射率データを取得し、該分光反射率データから前記薄膜の膜厚を算出する膜厚測定方法であって、
膜厚測定する前に、観察用照明の反射光の画像信号から第一の画素内中央位置を求め、第一の画素内中央部に測定用照明が照射されるように測定ヘッドを移動した後、観察用照明をシャッターで遮断して測定用照明を第一の画素内中央部に照射することで第一の画素内中央部からの分光反射率データを取得し、該分光反射率データの波形のピークまたは/およびバレーの個数から所望の膜厚測定画素であるか否かを識別し、前記第一の画素が所望の膜厚測定画素でないと識別した場合は、該第一の画素内中央位置と画素のピッチから隣接する第二・第三の画素内中央位置を求めて前記と同様の手順で所望の膜厚測定画素であるか否かを識別することを特徴とする画素内膜厚測定方法。
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