JPH09292308A - カラーフィルタの検査装置 - Google Patents

カラーフィルタの検査装置

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JPH09292308A
JPH09292308A JP13080096A JP13080096A JPH09292308A JP H09292308 A JPH09292308 A JP H09292308A JP 13080096 A JP13080096 A JP 13080096A JP 13080096 A JP13080096 A JP 13080096A JP H09292308 A JPH09292308 A JP H09292308A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板上に複数面付けでカラーフィルタ層を有
する大面積のカラーフィルタの欠陥検査を高い信頼性で
行うことができるカラーフィルタの検査装置を提供す
る。 【解決手段】 マスク板と、このマスク板の裏面側に配
設された平面光源と、上記マスク板を介して平面光源と
対向するように配設された検出カメラとを備え、マスク
板は、基板上に複数面付けでカラーフィルタ層を有する
カラーフィルタの多面付板の各カラーフィルタ層の面付
け領域に対応した複数の開口部を有するとともに、少な
くとも裏面側において波長550nmの光に対する反射
率が50%以下であるマスク板とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はカラーフィルタの検
査装置に係り、特に基板上に複数面付けでカラーフィル
タ層を有する大面積のカラーフィルタ多面付板において
カラーフィルタ層の欠陥検査を高い信頼性で行うことが
可能なカラーフィルタの検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、フラットディスプレイとして、モ
ノクロあるいはカラーの液晶ディスプレイ(LCD)が
使用されている。カラーの液晶ディスプレイには、3原
色の制御を行うためにアクティブマトリックス方式およ
び単純マトリックス方式とがあり、いずれの方式におい
てもカラーフィルタが用いられている。そして、液晶デ
ィスプレイは、構成画素部を3原色(R,G,B)と
し、液晶の電気的スイッチングにより3原色の各光の透
過を制御してカラー表示が行われる。
【0003】このカラーフィルタは、例えば、透明基板
上にR,G,Bの各着色パターンからなる着色層、各画
素の境界部分に位置するブラックマトリックス、保護層
および透明電極層からなるカラーフィルタ層を備えてい
る。このようなカラーフィルタは、染色基材を基板上に
塗布し、フォトマスクを介して露光・現像して形成した
パターンを染色する染色法、感光性レジスト内に予め着
色顔料を分散させておき、フォトマスクを介して露光・
現像する顔料分散法、印刷インキで各色を印刷する印刷
法、および、基板上にパターンニングされた透明電極を
使用して電着により各色の着色層を形成する電着法等に
より形成することができる。
【0004】上述のようないずれの方法により形成した
カラーフィルタも、白抜け等の欠陥がカラーフィルタ層
に存在しないことを全数検査することが要求されてい
る。
【0005】一方、表示画面の大型化、および、製造コ
ストの低減の要求による製造段階での多面付化により、
カラーフィルタ製造において使用される基板はより大き
な面積の基板へと移行している。そして、多面付で製造
されるカラーフィルタは、各々のカラーフィルタに分割
される前段階の多面付状態において上記の欠陥検査が行
われる。
【0006】図4は、多面付で製造されるカラーフィル
タの従来の検査装置を説明するための図である。図4に
示される検査装置61では、カラーフィルタ層53を4
面付けで基板52上に備えるカラーフィルタの多面付板
51がステージ62上に載置され、ステージ62の裏面
側に配設された平面光源67から検査光がカラーフィル
タの多面付板51に照射される。そして、ステージ62
を介して平面光源67と対向するように配設された検出
カメラ69によりカラーフィルタ層53を透過した光を
測定し、欠陥個所に起因する部分的な輝度変化が検出さ
れる。尚、この図4では、ステージ62およびカラーフ
ィルタ多面付板51は、切断面が示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
検査装置61を構成するステージ62は、図5に示され
るようにカラーフィルタの多面付板51の周辺部のカラ
ーフィルタ層非形成領域に対応する枠形状をなすもので
あり、このステージ62に載置されたカラーフィルタの
多面付板51は、その周辺部のみがステージ62で支持
され、中央部は支持されていない状態となる。したがっ
て、図4に示されるように、カラーフィルタの多面付板
51の中央部は、その自重によって平面光源67方向に
たわみを生じる。そして、このようなたわみ現象がカラ
ーフィルタの多面付板51に生じると、検査対象である
多面付板51と平面光源67の間隙量が一定とならず、
焦点のぼけによる検出感度の低下、光の回り込み等によ
る疑似欠陥が発生するという問題がある。そして、上述
のような基板の大面積化に伴ってカラーフィルタの多面
付板51のたわみ現象が更に大きくなるため、上記の問
題はより深刻なものとなる。また、基板52のカラーフ
ィルタ層非形成領域のうち、ステージ62上に位置して
いない十字状の領域52aを透過して、強い光が直接検
出カメラに入るので、検出光量の分解能が低くなるとい
う問題もある。
【0008】本発明は、上述のような事情に鑑みてなさ
れたものであり、基板上に複数面付けでカラーフィルタ
層を有する大面積のカラーフィルタの欠陥検査を高い信
頼性で行うことができるカラーフィルタの検査装置を提
供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は基板上に複数面付けでカラーフィル
タ層を有するカラーフィルタの多面付板の各カラーフィ
ルタ層の面付け領域に対応した複数の開口部を有すると
ともに、少なくとも裏面側において波長550nmの光
に対する反射率が50%以下であるマスク板と、該マス
ク板の裏面側に配設された平面光源と、前記マスク板を
介して前記平面光源と対向するように配設された検出カ
メラと、を備えるような構成とした。
【0010】また、本発明のカラーフィルタの検査装置
において、前記マスク板は、前記カラーフィルタの多面
付板を保持するためのピンを表面に複数備えるような構
成とした。
【0011】また、本発明のカラーフィルタの検査装置
において、前記マスク板は、保持する前記カラーフィル
タの多面付板を所定位置に載置するための位置決めピン
を表面の周辺部に備えるような構成とした。
【0012】さらに、本発明のカラーフィルタの検査装
置において、前記マスク板は、カラーフィルタの多面付
板の各カラーフィルタ層の面付け領域に対応した複数の
開口部を有するとともに、少なくとも裏面側において波
長550nmの光に対する反射率が50%以下である遮
光用マスク板の表面に、カラーフィルタの多面付板の各
カラーフィルタ層の面付け領域に対応した複数の開口部
を有するとともに、前記カラーフィルタの多面付板を保
持するためのピンを表面に複数備え、かつ、前記カラー
フィルタの多面付板を所定位置に載置するための位置決
めピンを表面の周辺部に備える位置決め用マスク板を重
ねたものであるような構成とした。
【0013】上記のような本発明では、マスク板、ある
いは、マスク板が備えるピンによって、カラーフィルタ
の多面付板が保持され、これによりカラーフィルタの多
面付板中央部のたわみ現象が有効に防止され、多面付板
と平面光源との間隙量が一定となり、また、カラーフィ
ルタ層の面付け領域以外の領域では、平面光源からの検
査光がマスク板によって遮断されるので、強い光が直接
検出カメラに入ることが防止される。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の最良の実施形態に
ついて説明する。
【0015】図1は本発明のカラーフィルタの検査装置
の一実施形態を説明するための概略構成図である。図1
に示される検査装置1は、カラーフィルタの多面付板2
1を保持するためのマスク板11(図1では、マスク板
11およびカラーフィルタの多面付板21は切断面が示
されている)、このマスク板11の裏面側の下方に配設
された平面光源17、マスク板11の表面側上方に配設
されマスク板11を介して平面光源17と対向する検出
カメラ19とを備えている。
【0016】また、図2は図1に示される検査装置を構
成するマスク板11と、このマスク板11に保持されれ
カラーフィルタ多面付板21とを説明するための斜視図
である。図2に示されるように、カラーフィルタの多面
付板21はカラーフィルタ層23を4面付けで基板22
上に備えるものであり、マスク板11は、このカラーフ
ィルタの多面付板21の各カラーフィルタ層23に対応
した4つの開口部12を備えている。すなわち、マスク
板11は、周辺マスク部11aと、各開口部12を仕切
る十字状の内側マスク部11bから構成されている。
【0017】このようなマスク板11は、カラーフィル
タの多面付板21を保持するための複数のピン13をそ
の表面に備えており、このピン13の少なくとも1個
は、カラーフィルタ多面付板21の各カラーフィルタ層
23の形成領域間の中心部を保持するような位置に配設
されている。図示例では、マスク板11の中央部(内側
マスク部11bの中央部)に1個のピンを備え、マスク
板11の周辺マスク部11aの所定箇所に8個のピンを
備えている。これらのピン13により、図1に示される
ようにカラーフィルタの多面付板21がマスク板11上
に保持されるので、自重によるカラーフィルタの多面付
板21の中央部のたわみ現象の発生を防止でき、多面付
板と平面光源との間隙量Sを一定とすることができる。
したがって、焦点のぼけによる検出感度の低下、光の回
り込み等による疑似欠陥の発生が防止される。
【0018】また、平面光源17から照射された検査光
のうち、マスク板11の開口部12を通過した検査光の
みがカラーフィルタ多面付板21のカラーフィルタ層2
3に照射される。したがって、平面光源17から照射さ
れた検査光が基板22のカラーフィルタ層非形成領域を
透過して直接検出カメラ19に入ることが防止され、検
出光量の分解能を上げることができる。
【0019】上記のマスク板11は、金属、樹脂等によ
り形成することができ、その厚みはカラーフィルタ多面
付板を保持したときにたわみを生じないものであればよ
く、例えば、0.5〜5mm程度とすることができる。
そして、マスク板11は、検査光の不要な反射を防止す
るために、少なくとも裏面側において波長550nmの
光に対する反射率が50%以下のものである。このよう
な反射防止は、マスク板11の材料に黒アルマイト処理
をしたアルミ板、ゴム板、金属板につや消し黒塗料を塗
布したもの、多層クロム等を使うことにより付与でき
る。
【0020】マスク板11に設けるピン13は、カラー
フィルタ21の重量により変形することがなく、かつ、
カラーフィルタ21の基板22に傷をつけないような材
料により形成することができ、例えば、ポリアセター
ル、フッ素樹脂、ポリカーボネート、フェノール樹脂、
ナイロン、ポリエチレン等を用いて形成することができ
る。また、ピン13の高さは0〜20mm程度の範囲で
設定することができ、ピン13の形状は、円柱形状、円
錐形状、角錐形状等とすることができる。このピン13
の配設間隔(P1 ,P2 )は、カラーフィルタ多面付板
21の厚み、剛性、重量等を考慮して設定することがで
き、例えば、5〜100mm程度の配設間隔とすること
ができる。
【0021】また、図示例では、マスク板11は、ピン
13上に保持するカラーフィルタ多面付板21を所定位
置に正確に載置するための位置決めピン14(図示例で
は8個)をマスク板11の周辺マスク部11aの所定箇
所に備えている。この位置決めピン14は、上述のピン
13と同様に、カラーフィルタ21の基板22に傷をつ
けないような材料により形成することができ、例えば、
ポリアセタール、フッ素樹脂、ポリカーボネート、フェ
ノール樹脂、ナイロン、ポリエチレン等を用いて形成す
ることができる。また、位置決めピン14の高さは1〜
40mm程度の範囲で設定することができ、その形状
は、円柱形状、円錐形状、円柱形状の基部に円錐形状の
頂部を形成した形状等とすることができる。
【0022】本発明の検査装置1を構成する平面光源1
7は、マスク板11を介してカラーフィルタ多面付板2
1に検査光を照射するためのものである。このような平
面光源17としては、インバータ蛍光灯等の公知の光源
を使用することができる。また、平面光源17の配設位
置は、多面付板との間隙量Sが0.5〜80mmの範囲
内で一定となるように設定することができる。
【0023】本発明の検査装置1を構成する検出カメラ
19は、カラーフィルタ層23を透過した光を測定し、
欠陥個所に起因する部分的な輝度変化を検出するための
ものであり、CCDカメラ、撮像管等を使用することが
できる。この検出カメラ19は、通常、カラーフィルタ
の多面付板21の上方に0.5〜3m程度の距離を設け
て配設することができる。
【0024】上述の実施形態では、計9個のピン13が
マスク板11の表面に設けられているが、ピン13の配
設位置および配設個数は、カラーフィルタの多面付板2
1のたわみ防止が可能なように適宜設定することができ
る。
【0025】次に、本発明のカラーフィルタの検査装置
に使用できるマスク板の他の態様について説明する。
【0026】図3は本発明のカラーフィルタの検査装置
に使用するマスク板の他の態様を説明するための斜視図
である。図3に示されるマスク板31は、遮光用マスク
板32と位置決め用マスク板36とからなるものであ
る。
【0027】遮光用マスク板32は、上記のカラーフィ
ルタの多面付板21の各カラーフィルタ層23に対応し
た4つの開口部33を備えるものであり、周辺マスク部
32aと、各開口部33を仕切る十字状の内側マスク部
32bから構成されている。この遮光用マスク板32
は、上述のマスク板11と同様に、金属、樹脂等により
形成することができ、その厚みはカラーフィルタ多面付
板を保持したときにたわみを生じないものであればよ
く、例えば、0.5〜5mm程度とすることができる。
そして、遮光用マスク板32は、検査光の不要な反射を
防止するために、少なくとも裏面側において波長550
nmの光に対する反射率が50%以下のものである。こ
のような反射防止は、遮光用マスク板32の材料に黒ア
ルマイト処理をしたアルミ板、ゴム板、金属板につや消
し黒塗料を塗布したもの、多層クロム等を使うことによ
り付与できる。
【0028】また、位置決め用マスク板36は、上記の
カラーフィルタの多面付板21の各カラーフィルタ層2
3に対応した4つの開口部37を備えるものであり、周
辺マスク部36aと、各開口部37を仕切る十字状の内
側マスク部36bから構成されている。この位置決め用
マスク板36は、上述のマスク板11と同様に、金属、
樹脂等により形成することができ、その厚みは、上述の
遮光用マスク板32に重ねられた状態でカラーフィルタ
多面付板を保持したときにたわみを生じないものであれ
ばよく、例えば、0.5〜5mm程度とすることができ
る。そして、位置決め用マスク板36は、カラーフィル
タの多面付板21を保持するための複数のピン38と、
ピン38上に保持するカラーフィルタ多面付板21を所
定位置に正確に載置するための位置決めピン39を備え
ている。ピン38の少なくとも1個は、カラーフィルタ
多面付板21の各カラーフィルタ層23の形成領域間の
中心部を保持するような位置に配設されている。図示例
では、周辺マスク部36aの所定箇所に16個のピンを
備え、内側マスク部36bに5個のピンを備えている。
また、位置決めピン39は、周辺マスク部36aの所定
箇所に8個設けられている。これらのピン38、位置決
めピン39は、上述のマスク板11におけるピン13、
位置決めピン14と同様にして形成することができる。
【0029】上述のような遮光用マスク板32と位置決
め用マスク板36からなるマスク板31は、遮光用マス
ク板32の表面に位置決め用マスク板36を重ねた状態
で使用される。そして、このマスク板31では、位置決
め用マスク板36の複数のピン38によってカラーフィ
ルタの多面付板21がマスク板31上に保持されるの
で、自重によるカラーフィルタの多面付板21の中央部
のたわみ現象の発生を防止でき、多面付板と平面光源と
の間隙量Sを一定とすることができる。したがって、焦
点のぼけによる検出感度の低下、光の回り込み等による
疑似欠陥の発生が防止される。
【0030】また、マスク板31では、位置決め用マス
ク36の開口部37を大きめに設定することにより、面
付数および基板サイズが同じカラーフィルタ多面付板の
検査時には、必要に応じて遮光用マスク板32のみを各
品種ごとに交換するだけでよく、位置決め用マスク36
は共通して使用することができる。そして、面付あるい
は基板サイズが変わる場合のみ、位置決め用マスク36
を他の設定の位置決め用マスク36に換えることができ
る。
【0031】尚、上述の実施形態では、4面付けのカラ
ーフィルタを検査するための検査装置の例を挙げたが、
本発明の検査装置は、他の面付け数、面付け位置のカラ
ーフィルタについても対応可能なことは勿論であり、カ
ラーフィルタのカラーフィルタ層の面付け領域に対応し
た開口部を設けたマスク板を使用して、同様に検査装置
を構成することができる。この場合も、マスク板の表面
に設けるピンの配設位置および配設個数は、カラーフィ
ルタの多面付板のたわみ防止が可能なように設定するこ
とができる。
【0032】
【実施例】次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説
明する。
【0033】まず、コーニング(株)製7059ガラス
(厚み1.1mm)上に顔料分散法によりR,G,Bの
各着色パターンからなる着色層、各画素の境界部分に位
置するブラックマトリックスを形成し、図2に示される
ようなカラーフィルタ層が4面付けされたカラーフィル
タの多面付板を作製した。この多面付板の各部位の寸法
は下記のようにした。
【0034】 ・外形寸法 : l1 =465mm,l2 =360mm ・カラーフィルタ層: w1 =20.8mm,w2 =15.6mm 一方、厚み2mmのゴム板を用いて、図2に示されるよ
うな4面付けに対応したマスク板を作製した。このマス
ク板の各部位の寸法は下記のようにした。尚、カラーフ
ィルタ多面付板保持用のピンおよび位置決め用のピンは
超高分子ポリエチレンを用いて形成した。
【0035】 ・外形寸法 : L1 =500mm,L2 =400mm ・開口部寸法 : W1 =20.8mm,W2 =15.6mm ・ピン配設間隔: P1 =30mm,P2 =30mm ・ピンの高さ : 2mm このマスク板の裏面側下方に平面光源としてカラービュ
アーを配設し、マスク板の表面側上方に検出カメラとし
てCCDエリアセンサーを配設して本発明のカラーフィ
ルタの検査装置を作製した。尚、平面光源は、ピンに保
持されたカラーフィルタ多面付板との間隙が5mmとな
るように配設し、検出用カメラは、ピンに保持されたカ
ラーフィルタ多面付板の上方2mの距離に配設した。
【0036】この検査装置に上記のカラーフィルタ多面
付板を載置した。この状態でのカラーフィルタ多面付板
のたわみは観察されなかった。
【0037】次いで、平面光源から検査光をマスク板を
介してカラーフィルタ多面付板に照射し、検出カメラに
より欠陥個所に起因する部分的な輝度変化の検出を行っ
たところ、製造工程において付着したゴミによる色ムラ
を検出することができ、この際、焦点のぼけによる検出
感度の低下、光の回り込み等による疑似欠陥の発生、あ
るいは、強い光が直接検出カメラに入ることによる検出
光量の分解能の低下はみられなかった。
【0038】一方、比較として、厚み2mmのゴム板を
用いて、図4に示されるようなステージを作製した。こ
のステージの各部位の寸法は下記のようにした。
【0039】 ・外形寸法 : L´1 =500mm,L´2 =400mm ・開口部寸法 : W´1 =48.6mm,W´2 =38.2mm このステージの裏面側下方に平面光源としてカラービュ
アーを配設し、ステージの表面側上方に検出カメラとし
てCCDエリアセンサーを配設して従来のカラーフィル
タ検査装置を作製した。尚、平面光源は、ステージの当
接するように保持されたカラーフィルタ多面付板との間
隙が5mmとなるように配設し、検出用カメラは、ステ
ージ上に保持されたカラーフィルタ多面付板の上方2m
の距離に配設した。
【0040】この検査装置に上記のカラーフィルタ多面
付板を載置した。この状態でのカラーフィルタ多面付板
のたわみは、最大2mmが観察された。
【0041】次いで、平面光源から検査光をカラーフィ
ルタ多面付板に照射し、検出カメラにより欠陥個所に起
因する部分的な輝度変化の検出を行ったところ、上記の
カラーフィルタのたわみ現象に起因する焦点のぼけによ
る検出感度の低下、光の回り込み等による疑似欠陥の発
生、および、カラーフィルタ層非形成領域を透過した光
が直接検出カメラに入ることによる検出光量の分解能の
低下がみられ、不良部分の特定が困難であった。
【0042】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればマ
スク板と、このマスク板の裏面側に配設された平面光源
と、上記マスク板を介して平面光源と対向するように配
設された検出カメラとを備え、マスク板は、基板上に複
数面付けでカラーフィルタ層を有するカラーフィルタの
多面付板の各カラーフィルタ層の面付け領域に対応した
複数の開口部を有するとともに、少なくとも裏面側にお
いて波長550nmの光に対する反射率が50%以下で
あるマスク板とするので、マスク板、あるいは、マスク
板の表面に複数設けられたピンによってカラーフィルタ
の多面付板が保持されてカラーフィルタの多面付板中央
部のたわみ現象が有効に防止され、多面付板と平面光源
との間隙量が一定となり、これにより、焦点のぼけによ
る検出感度の低下、光の回り込み等による疑似欠陥の発
生が防止され、さらに、カラーフィルタ層の面付け領域
以外の領域では、平面光源からの検査光がマスク板によ
って遮断されるので、強い光が直接検出カメラに入るこ
とが防止され、検出光量の分解能を上げることができ、
基板上に複数面付けでカラーフィルタ層を有する大面積
のカラーフィルタの欠陥検査を高い信頼性で行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラーフィルタの検査装置の一実施形
態を示す概略構成図である。
【図2】図1に示される検査装置を構成するマスク板
と、カラーフィルタ多面付板とを説明するための斜視図
である。
【図3】本発明のカラーフィルタの検査装置に使用でき
る他のマスク板を説明するための斜視図である。
【図4】多面付で製造されるカラーフィルタの従来の検
査装置を説明するための図である。
【図5】図4に示される検査装置を構成するステージを
説明するための斜視図である。
【符号の説明】
1…カラーフィルタの検査装置 11,31…マスク板 32…遮光用マスク板 36…位置決め用マスク板 12,33,37…開口部 13,38…ピン 14,39…位置決めピン 21,51…カラーフィルタ(多面付板) 22,52…基板 23,53…カラーフィルタ層 61…従来のカラーフィルタの検査装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に複数面付けでカラーフィルタ層
    を有するカラーフィルタの多面付板の各カラーフィルタ
    層の面付け領域に対応した複数の開口部を有するととも
    に、少なくとも裏面側において波長550nmの光に対
    する反射率が50%以下であるマスク板と、 該マスク板の裏面側に配設された平面光源と、 前記マスク板を介して前記平面光源と対向するように配
    設された検出カメラと、を備えることを特徴とするカラ
    ーフィルタの検査装置。
  2. 【請求項2】 前記マスク板は、前記カラーフィルタの
    多面付板を保持するためのピンを表面に複数備えること
    を特徴とする請求項1に記載のカラーフィルタの検査装
    置。
  3. 【請求項3】 前記マスク板は、保持する前記カラーフ
    ィルタの多面付板を所定位置に載置するための位置決め
    ピンを表面の周辺部に備えることを特徴とする請求項1
    または請求項2に記載のカラーフィルタの検査装置。
  4. 【請求項4】 前記マスク板は、カラーフィルタの多面
    付板の各カラーフィルタ層の面付け領域に対応した複数
    の開口部を有するとともに、少なくとも裏面側において
    波長550nmの光に対する反射率が50%以下である
    遮光用マスク板の表面に、カラーフィルタの多面付板の
    各カラーフィルタ層の面付け領域に対応した複数の開口
    部を有するとともに、前記カラーフィルタの多面付板を
    保持するためのピンを表面に複数備え、かつ、前記カラ
    ーフィルタの多面付板を所定位置に載置するための位置
    決めピンを表面の周辺部に備える位置決め用マスク板を
    重ねたものであることを特徴とする請求項1に記載のカ
    ラーフィルタの検査装置。
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JP2016053526A (ja) * 2014-09-03 2016-04-14 大日本印刷株式会社 蒸着マスクの検査方法

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