JPH04118544A - カラーフィルターの表面検査方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、基板上に備えられたカラーフィルターの表面
検査方法に関するものである。カラーフィルターが備え
られている基板（以下、カラーフィルター基板と略記す
ることがある）は、例えば液晶デイスプレィ等に組込ま
れるでいる。

［従来の技術］ 第２図はカラーフィルター基板を備えた液晶デイスプレ
ィの断面図である。第２図に示されるように、液晶デイ
スプレィは、ガラス基板２１上に背面電極２２と配向膜
２３とを備えた背面板２４に、ガラス基板２５にカラー
フィルター２６と透明電極２７と配向膜２８とを備えた
前面板（カラーフィルター基板）２９を対向させ、上記
背面板２４と前面板２９との間に液晶層３０を介在させ
た構成を有する。そして、液晶層３０をＴＮモードまた
はＳＴＮモードでブラックシャッタとして動作させ、液
晶層３０に重なる赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラ
ーフィルターの透過光を制御してカラー表示を行なう。

ところで、上記構成の液晶デイスプレィにおいては、一
般に液晶層の厚さ（セル間隔）によりコントラスト比が
大きく変化する。第３図は、ＴＮモードにより液晶層を
ブラックシャッタとして動作させたときのセル間隔とコ
ントラスト比との関係を示す図である。第３図から明ら
かなように、コントラスト比は、液晶材料の複屈折率Δ
ｎとセル間隔ｄとの積／ｎ−ｄの値が０．５のときに最
大となり、その前後では大きく減少している。

従って、カラーフィルター基板の表面に異物の付着、傷
等で凹凸が生じセル間隔が不均一になると、その部分の
コントラスト比が低下し、液晶デイスプレィの表示品質
の低下が避けられない。特に、大画面用の大面積のカラ
ーフィルターにあっては、上記凹凸の発生が多く、この
ためにカラーフィルターの表面の検査は極めて重要な意
味を持っている。

しかし、一般にカラーフィルター基板に備えられている
カラーフィルターは、異なる色のフィルターが所定の配
列に従って上記基板上のほぼ全面に配置されている。従
って、それぞれのカラーフィルターの色により反射また
は透過する波長領域が異なり、検査対象の色の違いを考
慮していない従来のパターン検査用の装置を上記カラー
フィルターの表面検査に用いることはできない。

このため従来は、暗室内においてカラーフィルター表面
に強い光を照射し、異物、傷等による陰を目視で検出す
ることにより検査を行なっていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の目視検査法によって検出でき
る欠陥は、熟練者であっても２０μｍ程度までであり、
液晶デイスプレィのセル間隔に影響を与える５〜２０μ
ｍ程度の異物の付着を検出することは難しいとの問題が
あった。

また、目視検査では、熟練した作業者であっても疲労等
の人的要因による検査ミスが生じることがあり、最終的
には液晶デイスプレィの歩留りの低下を招くとの問題も
あった。そしてこの問題は、検査する基板が大型化する
ほど顕著であった。

そこで本発明は、上記したような従来技術の課題を解決
するためになされたもので、その目的とするところは、
基板上に備えられたカラーフィルター表面の異物の付着
、傷等の異状を目視により容易に検出することができる
検査方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係わるカラーフィルターの表面検査方法は、基
板上に備えられたカラーフィルターの表面検査方法にお
いて、上記基板のカラーフィルターが備えられている面
に基準ガラス板を密着させた状態で、上記基準ガラス板
表面に可視光を照射し、上記可視光の照射により干渉縞
が発生した箇所を目視で確認し、上記干渉縞が発生した
箇所を上記カラーフィルターの表面の異状として検出す
ることを特徴としている。

［作用］ 第４図（ａ）は、本発明に従う表面検査方法の原理を説
明するための平面図であり、第４図（ｂ）は第４図（ａ
）のＩ−Ｉ線で切る断面図である。

本発明の表面検査方法においては、第４図（ｂ）に示す
ように、カラーフィルター基板４１の表面に例えば異物
４２が付着していると、上記基板４１と基板４１に密着
している基準ガラス板４３との間に間隙４４ができる。

間隙４４は、異物４２が基板４１と基準ガラス板４３の
間に挟まれて生じるので、その厚さは極めて薄い。

上記間隙４４に被検表面の上方に設けられた光源（図示
せず）から単色光が入射すると、基準ガラス板４３と空
間４４との屈折率の相違により、第４図（ａ）に示すよ
うに、異物４２を中心とする同心円状の干渉縞４５が発
生する。

上記干渉縞４５の発生は目視により容易に確認すること
ができるので、上記干渉縞４５の発生した箇所を基板４
１の表面に備えられているカラーフィルター表面の異状
として検出することができる。

第４図（ｂ）では間隙４４の発生要因を異物４２として
説明しているが、間隙４４がカラーフィルターの表面に
傷等による凹凸のために発生するものである場合にも、
本発明の表面検査方法は同様に作用する。

［実施例］ 本発明の表面検査方法の実施例を第１図に基づいて説明
する。

本発明の表面検査方法では、先ず、カラーフィルター基
板１をカラーフィルターの備えられている面を上にして
検査用のステージ２上に載置し、次いで上記カラーフィ
ルター基板１の表面に基準ガラス板３を密着させる。

次に、上記ステージ２の上方に備えられている低圧ナト
リウムランプ４から、上記基準ガラス板３上に単色光を
照射し、目視により干渉縞の発生箇所を確認し、上記干
渉縞の発生箇所を上記基板１上に備えられているカラー
フィルター表面の異状として検出する。

上記ステージ２は、表面が黒色艶消し塗装されているこ
とが好ましい。

上記基準ガラス板３は、高い面精度を有することが望ま
しく、例えば、ガラス板表面の長さ１０Ｃｍ当りの反り
またはうねりが５０μｍ以下であることが好ましい。

上記ガラス板３を上記カラーフィルター基板１の表面に
密着させる操作は、例えば、第５図に示す装置を用いて
有利に行なうことができるが、これに限定されるもので
はない。第５図（ａ）は、ガラス板３をカラーフィルタ
ー基板１の表面に密着させるための装置５１の概略図で
ある。上記装置５１は、柔軟な仕切部材５２と、仕切部
材５２に圧縮空気を供給するためのバルブ５３と、仕切
部材５２がら空気を排出するためのポンプ５４とからな
り、ステージ２の上方に任意の方向に移動可能なように
備えられている。

上記装置５１を用いて、基準ガラス板３をカラーフィル
ター基板１の表面に密着させるには、先ず第５図（ｂ）
に示すように、上記装置５１をカラーフィルター基板１
及び基準ガラス板３の上方に移動させ、次いで、バルブ
５３を開放して仕切部材５２に圧縮空気を供給する。そ
して圧縮空気により膨張した仕切部材５２ににより、基
準ガラス板３の表面を加圧することにより、基準ガラス
板３をカラーフィルター１の表面に密着させる。

バルブ５３は、基準ガラス板３が十分にカラーフィルタ
ー１の表面に密着したことを確認したのち、閉じられる
。

上記操作により基準ガラス板３がカラーフィルター１の
表面に密着したのち、ポンプ５４を作動させて仕切部材
５２内の空気を排出して、第５図（ｃ）に示すように、
仕切部材５２を基準ガラス板３の表面から離す。そして
、装置５１を基準ガラス板３の上方から移動させる。

上記低圧ナトリウムランプ４は、波長約５９０ｎｍの単
色光を被検表面に照射する。

本発明の表面検査方法では、上記したように、カラーフ
ィルターの表面にゴミ、異物などが付着していたり、上
記表面に傷がある場合には、カラーフィルター基板１と
密着している基準ガラス板３との間に間隙が生じる。上
記間隙の厚さは極めて薄いので、基準ガラス板３と空間
との屈折率の相違により反射光の強度が異なり、上記間
隙の最も厚さの大きい部分を中心として同心円状の干渉
縞が発生する。

上記反射光の強度は、基板１と基準ガラス板３との間隔
が次式りで表されるときに最も暗くなり、干渉縞となる
。

Ｄ＝（ｍ＋１／２）　・λ／２ （ここで、ｍは０以上の整数であり、 の波長である） 上記低圧ナトリウムランプの場合、 であるので、 ｍ＝ｏのとき、Ｄ＝１４７．５ ｍ＝１のとき、Ｄ＝４４２．５ ｍ＝２のとき、Ｄ＝７３７．５ λは単色光 λ となり、基板１と基準ガラス板３との間隔が１４７．５
ｎｍから２９５ｎｍ毎に干渉縞が観測される。

上記干渉縞の発生は目視により容易に確認することがで
き、上記干渉縞の発生した箇所をカラーフィルターの表
面の異状として検出する。

本実施例では、被検表面に照射する光線の光源として低
圧ナトリウムランプを使用しているが、可視領域の波長
を有し単色光に近い光が得られるものであればどのよう
な光源であってもよい。

［発明の効果コ 以上詳細に説明したように、本発明の表面検査方法によ
れば、干渉縞の発生を確認することによりカラーフィル
ター表面の異状を検出することかできるので、目視によ
り容易に検査を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う一実施例の表面検査方法を説明す
るための図、 第２図は液晶デイスプレィの断面図、 第３図はセル間隔とコントラスト比の関係を示す図、 第４図（ａ）及び（ｂ）は本発明の表面検査方法の原理
を説明するための図、 第５図（ａ）乃至（Ｃ）は本発明の一実施例において基
準ガラス板をカラーフィルター基板に密着させるための
装置及び操作を説明するための図である。 １　・・・カラーフィルター基板、 ３　・・・基準ガラス板、 ・・・低圧ナトリウムランプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基板上に備えられたカラーフィルターの表面検査方法に
   おいて、 上記基板のカラーフィルターが備えられている面に基準
   ガラス板を密着させた状態で、上記基準ガラス板表面に
   可視光を照射し、 上記可視光の照射により干渉縞が発生した箇所を目視で
   確認し、 上記干渉縞が発生した箇所を上記カラーフィルターの表
   面の異状として検出することを特徴とするカラーフィル
   ターの表面検査方法。