JPH0980421A - カラーフィルタの混色検査方法及び混色検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】カラーフィルタの隣り合う異なる色の画素同士
の混色を検査することが出来るカラーフィルタの混色検
査方法を提供する。 【解決手段】基板１上に形成された複数の画素１０ａを
複数種類の色に着色して製造されたカラーフィルタの隣
り合う画素間の混色を検査するためのカラーフィルタの
混色検査方法であって、基板１に透過照明及び反射照明
を照射して画素を撮影し、撮影された画素の像を画像処
理し、画像処理された画素の画像の面積を画素の規定面
積と比較することにより混色を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に形成され
た複数の画素を複数種類の色に着色して製造されたカラ
ーフィルタの隣り合う画素間の混色を検査するためのカ
ラーフィルタの混色検査方法及び混色検査装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータの発達、
特に携帯用のパーソナルコンピュータの発達に伴い、液
晶ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスプレイの需
要が増加する傾向にある。しかしながら、更なる普及の
ためには液晶ディスプレイのコストダウンが必要であ
り、特にコスト的に比重の高いカラーフィルタのコスト
ダウンに対する要求が高まっている。従来から、カラー
フィルタの要求特性を満足しつつ上記の要求に応えるべ
く種々の方法が試みられいるが、いまだ全ての要求特性
を満足する方法は確立されていない。以下にそれぞれの
方法を説明する。

【０００３】第１の方法は、染色法である。染色法は、
ガラス基板上に染色用の材料である水溶性高分子材料を
塗布し、これをフォトリソグラフィー工程により所望の
形状にパターニングした後、得られたパターンを染色浴
に浸漬して着色されたパターンを得る。これを３回繰り
返すことによりＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタ層を得る。

【０００４】第２の方法は顔料分散法であり、近年染色
法に取って代わりつつある。この方法は、基板上に顔料
を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニング
することにより単色のパターンを得る。さらにこの工程
を３回繰り返すことにより、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィル
タ層を形成する。

【０００５】第３の方法としては電着法がある。この方
法は、基板上に透明電極をパターニングし、顔料、樹
脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬して第１の色を
電着する。この工程を３回繰り返してＲ，Ｇ，Ｂを塗り
分けた後、樹脂を熱硬化させることにより表色層を形成
するものである。

【０００６】第４の方法としては、印刷法がある。この
方法は熱硬化型の樹脂に顔料を分散させ、印刷を３回繰
り返すことによりＲ，Ｇ，Ｂを塗り分けた後、樹脂を熱
硬化させることにより着色層を形成するものである。ま
た、いずれの方法においても着色層上に保護層を形成す
るのが一般的である。

【０００７】これらの方法に共通している点は、Ｒ，
Ｇ，Ｂの３色を着色するために同一の工程を３回繰り返
す必要があり、コスト高になることである。また工程が
多いほど歩留まりが低下するという問題点を有してい
る。さらに、電着法においては、形成可能なパターン形
状が限定されるため、現状の技術ではＴＦＴ方式のカラ
ー液晶ディスプレイには適用できない。また、印刷法
は、解像性、平滑性が悪いためファインピッチのパター
ンは形成できない。

【０００８】これらの欠点を補うべく、特開昭５９−７
５２０５号公報、特開昭６３−２３５９０１号公報、特
開昭６３−２９４５０３号公報、あるいは、特開平１−
２１７３２０号公報等には、インクジェット方式を用い
てカラーフィルタを製造する方法が記載されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのイン
クジェット方式によるカラーフィルタは上記従来方式に
は見られなかった問題として隣り合う異なる画素（色）
同士のインクが混色するという問題を持っている。この
インク混色を確実に検出する方法が今後インクジェット
法によるカラーフィルタ製造方法が確立した際には必要
となる。

【００１０】ところで、特開平７−１１３７５６号に
は、ビューファインダー用カラーフィルターの欠陥を検
査するために、ビューファインダー用カラーフィルター
を透過照明および／または反射照明にて照射し、これを
撮像カメラで撮像し、得られた画像を画像処理すること
により、欠陥検出を行う方法が開示されている。

【００１１】しかしながら、この欠陥検出方法は、カラ
ーフィルターの表裏面での汚れや傷を検出するものであ
り、混色の検出までを行うことはできない。

【００１２】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、カラーフ
ィルタの隣り合う異なる色の画素同士の混色を検査する
ことが出来るカラーフィルタの混色検査方法及び混色検
査装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明に係わるカラーフィルタ
の混色検査方法は、基板上に形成された複数の画素を複
数種類の色に着色して製造されたカラーフィルタの隣り
合う画素間の混色を検査するためのカラーフィルタの混
色検査方法であって、前記基板に透過照明及び反射照明
を照射して前記画素を撮影し、該撮影された画素の像を
画像処理し、該画像処理された画素の画像の面積を前記
画素の規定面積と比較することにより混色を検出するこ
とを特徴としている。

【００１４】また、本発明に係わるカラーフィルタの混
色検査方法は、基板上に形成された複数の画素を複数種
類の色に着色して製造されたカラーフィルタの隣り合う
画素間の混色を検査するためのカラーフィルタの混色検
査方法であって、前記基板に透過照明及び反射照明を照
射して前記画素を撮影し、該撮影された画素の像を画像
処理し、該画像処理された画素の画像の数を、前記画素
の規定数と比較することにより混色を検出することを特
徴としている。

【００１５】また、本発明に係わるカラーフィルタの混
色検査装置は、基板上に形成された複数の画素を複数種
類の色に着色して製造されたカラーフィルタの隣り合う
画素間の混色を検査するためのカラーフィルタの混色検
査装置であって、前記基板に該基板の裏面側から光を照
射する第１の光照射手段と、前記基板に該基板の表面側
から光を照射する第２の光照射手段と、前記第１の光照
射手段から照射され前記基板を透過した光と、前記第２
の光照射手段から照射され前記基板によって反射された
光とを取り込んで、前記複数の画素を撮影するための撮
影手段と、該撮影手段により撮影された画像信号を画像
処理する画像処理手段と、該画像処理手段により処理さ
れた画素の画像の面積を、前記画素の規定面積と比較す
る比較手段とを具備することを特徴としている。

【００１６】また、この発明に係わるカラーフィルタの
混色検査装置において、前記撮像手段と前記基板の相対
位置を移動させるための移動手段と、該移動手段の位置
を検出する位置検出手段とを更に具備し、前記基板上の
どの位置の画素に混色が存在するかを検出することを特
徴としている。

【００１７】また、この発明に係わるカラーフィルタの
混色検査装置において、前記混色の存在が検出された画
素の位置を記憶する記憶手段を更に具備することを特徴
としている。

【００１８】また、本発明に係わるカラーフィルタの混
色検査装置は、基板上に形成された複数の画素を複数種
類の色に着色して製造されたカラーフィルタの隣り合う
画素間の混色を検査するためのカラーフィルタの混色検
査装置であって、前記基板に該基板の裏面側から光を照
射する第１の光照射手段と、前記基板に該基板の表面側
から光を照射する第２の光照射手段と、前記第１の光照
射手段から照射され前記基板を透過した光と、前記第２
の光照射手段から照射され前記基板によって反射された
光とを取り込んで、前記複数の画素を撮影するための撮
影手段と、該撮影手段により撮影された画像信号を画像
処理する画像処理手段と、該画像処理手段により処理さ
れた画素の画像の数を、前記画素の規定数と比較する比
較手段とを具備することを特徴としている。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施形態
について添付図面を参照して詳細に説明する。

【００２０】まず本発明の一実施形態に係わるカラーフ
ィルタの製造工程を図１に示す。

【００２１】本実施形態においては、基板１として一般
にガラス基板が用いられるが、液晶用カラーフィルタと
しての透明性、機械的強度等の必要特性を有するもので
あればガラス基板に限定されるものではない。

【００２２】まず、カラーフィルタの各画素の区切りを
明確にして画像を鮮明にするためのブラックマトリクス
２が形成されたガラス基板１を用意する（図１
（ａ））。なお、ブラックマトリクスの形成方法として
は、スパッタもしくは蒸着により金属薄膜を形成し、フ
ォトリソ工程によりパターニングする方法がある。

【００２３】次に、図１（ｂ）に示すように、ブラック
マトリクス２の形成された基板１上に、本実施形態によ
るコーティング材料を塗布し、必要に応じてプリベーク
を行って、光照射または光照射と熱処理により光照射部
分のインク吸収性が上昇する樹脂組成物層３を形成す
る。コーティング材料としては、露光または露光と熱処
理を併用することにより露光部のインク吸収性が上昇す
る樹脂組成物を用いる。これは、露光部と未露光部にお
いてインク吸収性に差が生じることを利用して、インク
の混色及び必要以上のインクの拡散を防止するようにす
るためである。

【００２４】次いで、ブラックマトリクス２により遮光
されていない部分のコーティング材料をマスク４を介し
て予めパターン露光を行うことにより親インク処理を行
い（図１（ｃ））、潜像を形成する（図１（ｄ））。

【００２５】続いて、インクジェットヘッドを用いて、
Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のインクを親インク化さ
れた部分６に着色し（図１（ｅ））、必要に応じてイン
ク乾燥を行う。

【００２６】次いで、光照射、熱処理あるいは光照射と
熱処理を行って、着色されたコーティング材料を硬化さ
せ、必要に応じて保護膜８を形成する（図１（ｆ））。
保護膜８としては、光硬化タイプ、熱硬化タイプあるい
は光熱併用タイプの樹脂材料、または、蒸着、スパッタ
等によって形成された無機膜等を用いることができ、カ
ラーフィルタとした場合の透明性を有し、その後のＩＴ
Ｏ(Indium Tin Oxide)形成プロセス、配向膜形成プロセ
ス等に耐えうるものであれば使用できる。

【００２７】図２及び図３に、本実施形態によるカラー
フィルタを組み込んだＴＦＴ(ThinFilm Transistor)カ
ラー液晶パネルの断面を示す。なお、その形態は本例に
限定されるものではない。

【００２８】カラー液晶パネルは、一般的にカラーフィ
ルタ基板１と対向基板２５４を合わせこみ、液晶化合物
２５２を封入することにより形成される。液晶パネルの
一方の基板２５４の内側に、ＴＦＴ(Thin Film Transis
tor)（不図示）と透明な画素電極２５３がマトリックス
状に形成される。また、もう一方の基板１の内側には、
画素電極に対向する位置にＲＧＢの色材が配列するよう
カラーフィルタ１０が設置され、その上に透明な対向電
極（共通電極）２５０が一面に形成される。ブラックマ
トリクス２は、通常カラーフィルター基板１側に形成さ
れるが（図２参照）、ＢＭ（ブラックマトリクス）オン
アレイタイプの液晶パネルにおいては対向するＴＦＴ基
板側に形成される（図３参照）。さらに、両基板の面内
には配向膜２５１が形成されており、これをラビング処
理することにより液晶分子を一定方向に配列させること
ができる。また、それぞれのガラス基板の外側には偏光
板２５５が接着されており、液晶化合物２５２は、これ
らのガラス基板の間隙（２〜５μｍ程度）に充填され
る。また、バックライトとしては蛍光灯（不図示）と散
乱板（不図示）の組み合わせが一般的に用いられてお
り、液晶化合物をバックライト光の透過率を変化させる
光シャッターとして機能させることにより表示を行う。

【００２９】このような液晶パネルを情報処理装置に適
用した場合の例を図４乃至図６を参照して説明する。

【００３０】図４は上記の液晶パネルをワードプロセッ
サ、パーソナルコンピュータ、ファクシミリ装置、複写
装置としての機能を有する情報処理装置に適用した場合
の概略構成を示すブロック図である。

【００３１】図中、１８０１は装置全体の制御を行う制
御部で、マイクロプロセッサ等のＣＰＵや各種Ｉ／Ｏポ
ートを備え、各部に制御信号やデータ信号等を出力した
り各部よりの制御信号やデータ信号を入力して制御を行
っている。１８０２はディスプレイ部で、この表示画面
には各種メニューや文書情報及びイメージリーダ１８０
７で読み取ったイメージデータ等が表示される。１８０
３はディスプレイ部１８０２上に設けられた透明な感圧
式のタッチパネルで、指等によりその表面を押圧するこ
とにより、ディスプレイ部１８０２上での項目入力や座
標位置入力等を行うことができる。

【００３２】１８０４はＦＭ(Frequency Modulation)音
源部で、音楽エディタ等で作成された音楽情報をメモリ
部１８１０や外部記憶装置１８１２にデジタルデータと
して記憶しておき、それらメモリ等から読み出してＦＭ
変調を行うものである。ＦＭ音源部１８０４からの電気
信号はスピーカ部１８０５により可聴音に変換される。
プリンタ部１８０６はワードプロセッサ、パーソナルコ
ンピュータ、ファクシミリ装置、複写装置の出力端末と
して用いられる。

【００３３】１８０７は原稿データを光電的に読取って
入力するイメージリーダ部で、原稿の搬送経路中に設け
られており、ファクシミリ原稿や複写原稿の他各種原稿
の読取りを行う。

【００３４】１８０８はイメージリーダ部１８０７で読
取った原稿データのファクシミリ送信や、送られてきた
ファクシミリ信号を受信して復号するファクシミリ（Ｆ
ＡＸ）の送受信部であり、外部とのインタフェース機能
を有する。１８０９は通常の電話機能や留守番電話機能
等の各種電話機能を有する電話部である。

【００３５】１８１０はシステムプログラムやマネージ
ャープログラム及びその他のアプリケーションプログラ
ム等や文字フォント及び辞書等を記憶するＲＯＭや、外
部記憶装置１８１２からロードされたアプリケーション
プログラムや文書情報、さらにはビデオＲＡＭ等を含む
メモリ部である。

【００３６】１８１１は文書情報や各種コマンド等を入
力するキーボード部である。

【００３７】１８１２はフロッピーディスクやハードデ
ィスク等を記憶媒体とする外部記憶装置で、この外部記
憶装置１８１２には文書情報や音楽或は音声情報、ユー
ザのアプリケーションプログラム等が格納される。

【００３８】図５は図４に示す情報処理装置の模式的外
観図である。

【００３９】図中、１９０１は上記の液晶パネルを利用
したフラットパネルディスプレイで各種メニューや図形
情報及び文書情報等を表示する。このディスプレイ１９
０１上ではタッチパネル１８０３の表面は指等で押圧す
ることにより座標入力や項目指定入力を行うことができ
る。１９０２は装置が電話機として機能する時に使用さ
れているハンドセットである。キーボード１９０３は本
体と着脱可能にコードを介して接続されており、各種文
書機能や各種データ入力を行うことができる。また、こ
のキーボード１９０３には各種機能キー１９０４等が設
けられている。１９０５は外部記憶装置１８１２へのフ
ロッピーディスクの挿入口である。

【００４０】１９０６はイメージリーダ部１８０７で読
取られる原稿を載置する用紙載置部で、読取られた原稿
は装置後部より排出される。またファクシミリ受信等に
おいては、インクジェットプリンタ１９０７よりプリン
トされる。

【００４１】上記情報処理装置をパーソナルコンピュー
タやワードプロセッサとして機能する場合、キーボード
部１８１１から入力された各種情報が制御部１８０１に
より所定のプログラムに従って処理され、プリンタ部１
８０６に画像として出力される。

【００４２】ファクシミリ装置の受信機として機能する
場合、通信回線を介してＦＡＸ送受信部１８０８から入
力したファクシミリ情報が制御部１８０１により所定の
プログラムに従って受信処理され、プリンタ部１８０６
に受信画像として出力される。

【００４３】また、複写装置として機能する場合、イメ
ージリーダ部１８０７によって原稿を読取り、読取られ
た原稿データが制御部１８０１を介してプリンタ部１８
０６に複写画像として出力される。なお、ファクシミリ
装置の受信機として機能する場合、イメージリーダ部１
８０７によって読取られた原稿データは、制御部１８０
１により所定のプログラムに従って送信処理された後、
ＦＡＸ送受信部１８０８を介して通信回線に送信され
る。

【００４４】なお、上述した情報処理装置は、図６に示
すように、インクジェットプリンタを本体に内蔵した一
体型としても良く、この場合は、よりポータブル性を高
めることが可能となる。同図において、図５と同一機能
を有する部分には、対応する符号を付す。

【００４５】次に、図７は、本実施形態のカラーフィル
タ製造装置により製造されたカラーフィルタのカラーパ
ターンを示す図である。夫々Ｒ，Ｇ，Ｂのインクにより
着色された着色部が一つの画素であり、ほぼ長方形をし
ている。一つの画素の長手方向をＸ方向、Ｘ方向と直角
な方向をＹ方向とすると、一つの画素の大きさは、全て
同じで、２３０μｍ×８０μｍであり、Ｘ方向のピッチ
が３００μｍ、Ｙ方向のピッチが１００μｍである。そ
して、Ｘ方向には同じ色の画素が一直線に配列され、Ｙ
方向には隣り合う画素の色が異なるようにそれぞれの画
素が配列されている。また、この図で示すパターンは、
図１（ａ）の工程で作成されたブラックマトリクスのパ
ターンに相当する。

【００４６】次に、図８は図７に示したカラーフィルタ
を製造するための製造装置の構成を示した図である。

【００４７】図８において、製造装置２０は、不図示の
架台上に載置され、図中Ｘ方向及びＹ方向に移動可能な
ＸＹテーブル２２と、このＸＹテーブル２２の上方に不
図示の支持部材を介して架台上に固定されたインクジェ
ットヘッドＩＪＨを備えている。ＸＹテーブル２２上に
は、既に前述した方法によりブラックマトリクス２及び
樹脂組成物層３が形成されたガラス基板１が載置され
る。インクジェットヘッドＩＪＨには、赤色のインクを
吐出する赤色ヘッド１２０ａと、緑色のインクを吐出す
る緑色ヘッド１２０ｂと、青色のインクを吐出する青色
ヘッド１２０ｃが備えられており、これらの各ヘッド１
２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃは夫々独立にインクを吐出
することができるように構成されている。

【００４８】インクジェットヘッドＩＪＨの走査方向
（Ｘ方向）の両側部には、インクジェットヘッドＩＪＨ
とガラス基板１との距離を検出するための距離センサ１
２２が設けられている。この距離センサ１２２により、
インクジェットヘッドＩＪＨとガラス基板１との距離が
常時監視されている。距離センサ１２２としては、例え
ばレーザ距離センサ等が使用されるが、これに限定され
るものではなく、基板とインクジェットヘッドとの距離
を非接触で測定できるものであればなんでもよい。

【００４９】また、ＸＹテーブル２２の端部には、イン
クジェットヘッドＩＪＨの、回復動作を行うための回復
ユニット３０が設けられ、ＸＹテーブル２２に対して、
Ｚ方向に移動可能なように配置されている。

【００５０】この回復ユニット３０は、インクジェット
ヘッドＩＪＨのノズルのつまりを防止し、また、インク
ジェットヘッドＩＪＨのノズル面についたインク滴や、
ゴミを拭き取って、インクの吐出を常に正常に行なうよ
うにする役割と、ノズル面についたゴミがガラス基板に
着色中に落ちて、不良となることを防止する役割を果た
すものである。

【００５１】次に、図９は樹脂組成物層３にインクを吐
出するためのインクジェットヘッドＩＪＨの構造を示す
図である。なお、３つのインクジェットヘッド１２０
ａ,１２０ｂ,１２０ｃは夫々同一の構造に構成されてい
るので、図９はそれらのうちの１つを代表して示してい
る。

【００５２】図９において、インクジェットヘッドＩＪ
Ｈは、インクを加熱するための複数のヒータ１０２が形
成された基板であるヒータボード１０４と、このヒータ
ボード１０４の上にかぶせられる天板１０６とから概略
構成されている。天板１０６には、複数のインク吐出口
１０８が形成されており、吐出口１０８の後方には、こ
の吐出口１０８に連結するトンネル状の液路１１０が形
成されている。各液路１１０は、隔壁１１２により隣の
液路と隔絶されている。各液路１１０は、その後方にお
いて１つのインク液室１１４に共通に接続されており、
インク液室１１４にはインク供給口１１７を介してイン
クが供給され、このインクはインク液室１１４から夫々
の液路１１０に供給される。

【００５３】ヒータボード１０４と、天板１０６とは、
各液路１１０に対応した位置に各ヒータ１０２が来る様
に位置合わせされて図９のような状態に組み立てられ
る。図９においては、２つのヒータ１０２しか示されて
いないが、ヒータ１０２は、夫々の液路１１０に対応し
て１つずつ配置されている。そして、図９の様に組み立
てられた状態で、ヒータ１０２に所定の駆動パルスを供
給すると、ヒータ１０２上のインクが沸騰して気泡を形
成し、この気泡の体積膨張によりインクが吐出口１０８
から押し出されて吐出される。従って、ヒータ１０２に
加える駆動パルスを制御、例えば電力の大きさを制御す
ることにより気泡の大きさを調整することが可能であ
り、吐出口から吐出されるインクの体積を自在にコント
ロールすることができる。

【００５４】次に、図１０は、本実施形態のカラーフィ
ルタの製造装置の構成を示すブロック図である。

【００５５】図１０において、製造装置の全体動作を制
御するＣＰＵ５０には、ＸＹステージ２２をＸＹ方向に
駆動するためのＸ方向駆動モータ５６及びＹ方向駆動モ
ータ５８が、Ｘモータ駆動回路５２及びＹモータ駆動回
路５４を介して接続され、回復系ユニット３０をＺ方向
に駆動するためのＺ方向駆動モータ５９がＺモータ駆動
回路５５を介して接続されている。

【００５６】また、ＣＰＵ５０には、ヘッド駆動回路６
０を介してインクジェットヘッドＩＪＨが接続されてい
る。さらにＣＰＵ５０には、ＸＹステージ２２の位置を
検出するためのＸエンコーダ６２及びＹエンコーダ６４
が接続されており、ＸＹステージ２２の位置情報が入力
される。また、プログラムメモリ６６内の制御プログラ
ムも入力される。ＣＰＵ５０は、この制御プログラムと
Ｘエンコーダ６２及びＹエンコーダ６４の位置情報に基
づいて、ＸＹステージ２２を移動させ、ガラス基板１上
の所望の格子枠（画素）をインクジェットヘッドＩＪＨ
の下方にもたらし、その画素内に所望の色のインクを吐
出して着色することによってガラス基板１を着色して行
く。これを各画素に対して行うことによりカラーフィル
タを製造する。また、ガラス基板１の着色が１枚終了す
る毎に、インクジェットヘッドＩＪＨの真下に、ＸＹス
テージ２２の端部に取り付けられた回復系ユニット３０
を移動させて、Ｘ方向駆動モータ５６によりワイピング
動作を行う。また、Ｚ方向駆動モータ５９によって不図
示のキャップをＺ方向に移動させて、予備吐出動作を行
う。この間に図示しない基板搬送装置により、着色し終
わったガラス基板１と、着色前のガラス基板１を交換す
る作業を行う。

【００５７】次に、本実施形態の特徴的な部分である、
カラーフィルタの隣り合う画素間の混色の検査装置につ
いて説明する。

【００５８】図１１は、混色の検査装置の構成を示す図
である。

【００５９】図１１において、３０１は画像処理装置、
３０２は画像処理装置３０１及びＸＹステージ３０４を
制御するパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）、３０
３は光学顕微鏡、３０４は測定対象物を連続的に測定す
る場合のＸＹステージ、３０５は測定対象物の画像を画
像処理装置に取り込むカラーＣＣＤカメラ、３０６はス
テージの下に設置された透過光源である。顕微鏡には落
射照明光源３０７が内蔵されている。ＸＹステージ３０
４のステージ表面は中心部分がガラスになっており透過
光源３０６を利用して測定対象物の画像を透過照明でＣ
ＣＤカメラ３０５に取り込むことができる。ＰＣ３０２
はＸＹステージ３０４をＲＳ２３２Ｃ或いはＧＰＩＢイ
ンターフェースを用いて制御している。

【００６０】先ず、測定対象物となるカラーフィルタを
ステージ３０４のガラス部分に設置する。透過照明３０
６及び落射照明３０７を調整しカラーフィルタ１０のブ
ラックマトリクス２が白くなり、ブラックマトリクス２
上の混色部が観察できるようにする。この時、顕微鏡を
明視野モードにすることにより更に理想的な画像が観察
できる。この状態で、カラーＣＣＤカメラ３０５を通し
て画像を画像処理装置３０２に取り込む。本実施形態で
は光学顕微鏡３０３の倍率は５倍としているのでＲＧＢ
の開口部（画素）１０ａが各２０個ずつ計６０個が一度
に画像処理装置３０１に取り込まれる。この画像を図１
２に示す。

【００６１】本実施形態で用いた画像処理装置３０２で
はカラーモードで取り込んだ画像は自動的にＲ，Ｇ，Ｂ
それぞれのモノクロ画像としてメモリに保存される。図
１３にＲのモノクロ画像を示す。図から分かるようにＲ
の開口部は他のＧ，Ｂの開口部に比べて色が薄くなって
いることが分かる。これはＲの開口部では赤の波長成分
の光がより透過してくるためである。同様に図１４の
Ｇ、図１５のＢのモノクロ画像ではそれぞれ対応する色
の開口部の色が薄くなる。そして、ブラックマトリクス
２上の混色部分も各モノクロ画像に残っている。図１６
に混色があった場合のＲのモノクロ画像を示す。

【００６２】次に、こうして得られたＲ，Ｇ，Ｂのモノ
クロ画像に対して画像処理装置３０２が備えている画像
間演算機能処理、具体的には全てのモノクロ画像の論理
積（ＡＮＤ）をとる処理を行う。この操作により混色部
分を含めた開口部分と白いブラックマトリクス２の部分
の２値化処理がより精度の高い状態で可能となる。

【００６３】混色がある画像で論理積をとった後に２値
化したものを図１７に示す。図から分かるように混色部
分では開口部が繁がった状態で２値化される。ここで各
２値化された開口部（図の黒い部分；画素１０ａ）の面
積を順に、例えば、図の左上から右方向へ計算して行
く。すると８番目の開口部の面積は混色により混色部分
及びその下の開口部の面積を含んだ値となる。そもそも
各開口部の面積は一定であるため混色のある開口部では
面積が２倍以上の値になる。これによって、混色を検出
することが可能となる。

【００６４】或いは、混色している場合、２値化後の処
理対象物の数が６０個未満になってしまうことに着目し
ても混色の検出は可能である。図１７の例では混色部分
が３ヵ所あるため２値化後の処理対象物の数は５７個に
なる。

【００６５】更に、ＸＹステージ３０４を使用すること
により上記検査を自動的に行うことができる。ここで、
ＸＹステージ３０４の絶対位置とフィルタの検査位置を
関連づける手段及び検査結果をフィルタの検査位置毎に
記憶させる手段を設けることにより、検査後、混色が検
出された場合にその位置にステージ３０４を移動させ混
色の状況を観察することが出来る。

【００６６】具体的な方法を以下に説明する。

【００６７】本実施形態では被検査対象物として対角５
インチ、４００×４８０（４８０はＲ，Ｇ，Ｂの画素が
それぞれ１６０個で１６０×３＝４８０）の画素からな
るカラーフィルタを用いた。図１８にフィルタを示す。
これを４００画素方向を水平にした状態で検査する場
合、既に述べた通り５倍の顕微鏡倍率で取り込めば水平
方向に８０、垂直方向に４０、つまり計８０×４０＝３
２０個の升目に分割することが出来る。その様子を図１
９に示す。

【００６８】こうしてできた３２０個の升目を利用して
フィルタの検査位置を指定する制御（ステージの移動制
御）が可能となる。そして、各升目内に存在する画素に
対しては固有の座標位置（水平方向の番号、垂直方向の
番号）を持たせることが出来る。このようにして検査を
自動的に行った場合、検査結果をステージ位置、フィル
タの検査位置、混色の有無の項目に分けてＰＣ３０２の
メモリに保存する。

【００６９】検査終了後、このメモリの内容から混色の
あった場所へステージを移動させその状況を観察するこ
とが出来る。

【００７０】以上説明した内容をまとめると以下のよう
になる。

【００７１】先ず、透明基板１上にパターン状に設けら
れたＲ，Ｇ，Ｂの開口部１０ａと各画素間の隙間を埋め
光透過を遮断するブラックマトリクス２とを備えるカラ
ーフィルタを図７に示す。これを光学顕微鏡３０３にセ
ットする。この時、透過照明３０６のみでフィルタを観
察すると当然のことながらブラックマトリクス２の部分
では光が遮断されるためブラックマトリクス２上の混色
は観察することができない。これに対し、落射照明３０
７のみ、あるいは落射照明３０７に及び透過照明３０６
を組み合わせることにより混色を観察することが可能に
なる。但し、落射光のみによる観察では光が着色された
開口部１０ａを通過してしまうため開口部内の詳細な観
察には多少問題が残る。図１２に落射照明に及び透過照
明を組み合わせた場合の混色を含む画像を示す。

【００７２】この状態で画像をＣＣＤカメラ３０５を通
して画像処理装置３０１に取り込む。取り込んだ画像に
おいて上記開口部１０ａのみが抽出されるように２値化
処理を行う。そして、抽出した各開口部１０ａの面積を
求める。ここで、求めた面積が規定の開口部面積よりも
大きなものを混色部分として検出する。

【００７３】また、上記の混色検出では面積の違いを用
いているが、本実施形態では顕微鏡の倍率を５倍とした
ためＲＧＢそれぞれの開口部は一度に各２０個ずつ計６
０個が画像処理装置３０１に取り込まれる。この点を考
慮して、２値化後の処理対象物の数が６０個でない場合
には混色或いは他の異常が検出されたものとして判断す
ることが出来る。

【００７４】以上説明したように、上記の実施形態によ
れば、透過照明と落射照明とを組み合わせてカラーフィ
ルタの各画素を撮影し、この撮影した画像を画像処理し
て、画素の面積を所定の面積と比較するか、画素の個数
を所定の個数と比較することにより画素間の混色を検出
することが可能となる。

【００７５】なお、上記の実施形態において、インクジ
ェットヘッドは、ヒータ１０２上のインクが沸騰して、
気泡を発生し、この気泡の体積膨張によりインクが吐出
口１０８から押し出されて吐出するバブルジェット方式
のインクジェットヘッドを用いたが、本発明は、これに
限定されるものではなく、ピエゾ素子を用いたインクジ
ェットヘッドであってもよい。

【００７６】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも、インク吐出を行わせるために利用されるエネル
ギーとして熱エネルギーを発生する手段（例えば電気熱
変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エネルギーにより
インクの状態変化を生起させる方式のプリント装置につ
いて説明したが、かかる方式によれば記録の高密度化、
高精細化が達成できる。

【００７７】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式はいわゆるオンデマンド
型、コンティニュアス型のいずれにも適用可能である
が、特に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）
が保持されているシートや液路に対応して配置されてい
る電気熱変換体に、記録情報に対応していて膜沸騰を越
える急速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号
を印加することによって、電気熱変換体に熱エネルギー
を発生せしめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさ
せて、結果的にこの駆動信号に１対１で対応した液体
（インク）内の気泡を形成できるので有効である。この
気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体（イン
ク）を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成する。こ
の駆動信号をパルス形状をすると、即時適切に気泡の成
長収縮が行われるので、特に応答性に優れた液体（イン
ク）の吐出が達成でき、より好ましい。

【００７８】このパルス形状の駆動信号としては、米国
特許第４４６３３５９号明細書、同第４３４５２６２号
明細書に記載されているようなものが適している。な
お、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第４３１３１２４号明細書に記載されている条件を採用
すると、さらに優れた記録を行うことができる。

【００７９】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組み合わせ構成（直線状液流路または直角液流路）の
他に熱作用面が屈曲する領域に配置されている構成を開
示する米国特許第４５５８３３３号明細書、米国特許第
４４５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれ
るものである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、
共通するスロットを電気熱変換体の吐出部とする構成を
開示する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開口を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９−１３８４６１号公報に基づいた構
成としても良い。

【００８０】さらに、記録装置が記録できる最大記録媒
体の幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録
ヘッドとしては、上述した明細書に開示されているよう
な複数記録ヘッドの組み合わせによってその長さを満た
す構成や、一体的に形成された１個の記録ヘッドとして
の構成のいずれでもよい。

【００８１】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的にインクタンクが設けら
れたカートリッジタイプの記録ヘッドを用いてもよい。

【００８２】また、本発明の記録装置の構成として設け
られる、記録ヘッドに対しての回復手段、予備的な補助
手段等を付加することは本発明の効果を一層安定にでき
るので好ましいものである。これらを具体的に挙げれ
ば、記録ヘッドに対してのキャッピング手段、クリーニ
ング手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるい
はこれとは別の加熱素子あるいはこれらの組み合わせに
よる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行う予備吐出モ
ードを行うことも安定した記録を行うために有効であ
る。

【００８３】以上説明した本発明実施形態においては、
インクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で
固化するインクであっても、室温で軟化もしくは液化す
るものを用いても良く、あるいはインクジェット方式で
はインク自体を３０°Ｃ以上７０°Ｃ以下の範囲内で温
度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあるよう
に温度制御するものが一般的であるから、使用記録信号
付与時にインクが液状をなすものであればよい。

【００８４】加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温
をインクの固形状態から液体状態への状態変化のエネル
ギーとして使用せしめることで積極的に防止するため、
またはインクの蒸発を防止するため、放置状態で固化し
加熱によって液化するインクを用いても良い。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化し、液状インクが吐出されるものや、記録媒
体に到達する時点では既に固化し始めるもの等のよう
な、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質の
インクを使用する場合も本発明は適用可能である。この
ような場合インクは、特開昭５４−５６８４７号公報あ
るいは特開昭６０−７１２６０号公報に記載されるよう
な、多孔質シート凹部または貫通孔に液状または固形物
として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向す
るような形態としてもよい。本発明においては、上述し
た各インクに対して最も有効なものは、上述した膜沸騰
方式を実行するものである。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のカラーフ
ィルタの混色検査方法及び混色検査装置によれば、カラ
ーフィルタの隣り合う異なる色からなる開口部の混色を
確実に検出することが出来る。

【００８６】また、ＸＹステージによってカラーフィル
タを自動送りすることにより、フィルタのどの位置に混
色が検出されたかを記憶しておくことができ、検査後、
自動的に混色部分を顕微鏡及びカラーＣＣＤカメラを通
してモニタ上で観察することもできる。

【００８７】

【図面の簡単な説明】

【図１】カラーフィルタの製造工程を説明する図であ
る。

【図２】一実施形態の製造装置により製造されるカラー
フィルタをＴＦＴ液晶パネルに組み込んだときの構造を
示す断面図である。

【図３】一実施形態の製造装置により製造されるカラー
フィルタをＴＦＴ液晶パネルに組み込んだときの構造を
示す断面図である。

【図４】液晶パネルが使用される情報処理装置を示した
ブロック図である。

【図５】液晶パネルが使用される情報処理装置を示した
図である。

【図６】液晶パネルが使用される情報処理装置を示した
図である。

【図７】一実施形態の製造装置により製造されるカラー
フィルタのパターンを示す図である。

【図８】一実施形態の製造装置の概略構成を示す図であ
る。

【図９】インクジェットヘッドの構造を示す図である。

【図１０】一実施形態の製造装置の概略構成を示すブロ
ック図である。

【図１１】混色の検査装置の構成を示す図である。

【図１２】混色のあるカラーフィルタの画像を示した図
である。

【図１３】赤のモノクロ画像を示した図である。

【図１４】緑のモノクロ画像を示した図である。

【図１５】青のモノクロ画像を示した図である。

【図１６】混色のある赤のモノクロ画像を示した図であ
る。

【図１７】混色のある２値化画像を示した図である。

【図１８】カラーフィルタのパターンを示す図である。

【図１９】カラーフィルタの画素を升目に分割した様子
を示す図である。

【符号の説明】

１ ガラス基板 ２ ブラックマトリクス ３ 樹脂組成物 ４ マスク ５ 親インク化されていない部分 ６ 親インク化された部分 ７ インク ８ 保護膜 ２２ ＸＹステージ ３０ 回復系ユニット １０８ 吐出ノズル １２０ａ インクジェットヘッド（Ｒ） １２０ｂ インクジェットヘッド（Ｇ） １２０ｃ インクジェットヘッド（Ｂ） ＩＪＨ インクジェットヘッド

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成された複数の画素を複数種
   類の色に着色して製造されたカラーフィルタの隣り合う
   画素間の混色を検査するためのカラーフィルタの混色検
   査方法であって、 前記基板に透過照明及び反射照明を照射して前記画素を
   撮影し、該撮影された画素の像を画像処理し、該画像処
   理された画素の画像の面積を前記画素の規定面積と比較
   することにより混色を検出することを特徴とするカラー
   フィルタの混色検査方法。
2. 【請求項２】 基板上に形成された複数の画素を複数種
   類の色に着色して製造されたカラーフィルタの隣り合う
   画素間の混色を検査するためのカラーフィルタの混色検
   査方法であって、 前記基板に透過照明及び反射照明を照射して前記画素を
   撮影し、該撮影された画素の像を画像処理し、該画像処
   理された画素の画像の数を、前記画素の規定数と比較す
   ることにより混色を検出することを特徴とするカラーフ
   ィルタの混色検査方法。
3. 【請求項３】 基板上に形成された複数の画素を複数種
   類の色に着色して製造されたカラーフィルタの隣り合う
   画素間の混色を検査するためのカラーフィルタの混色検
   査装置であって、 前記基板に該基板の裏面側から光を照射する第１の光照
   射手段と、 前記基板に該基板の表面側から光を照射する第２の光照
   射手段と、 前記第１の光照射手段から照射され前記基板を透過した
   光と、前記第２の光照射手段から照射され前記基板によ
   って反射された光とを取り込んで、前記複数の画素を撮
   影するための撮影手段と、 該撮影手段により撮影された画像信号を画像処理する画
   像処理手段と、 該画像処理手段により処理された画素の画像の面積を、
   前記画素の規定面積と比較する比較手段とを具備するこ
   とを特徴とするカラーフィルタの混色検査装置。
4. 【請求項４】 前記撮像手段と前記基板の相対位置を移
   動させるための移動手段と、該移動手段の位置を検出す
   る位置検出手段とを更に具備し、前記基板上のどの位置
   の画素に混色が存在するかを検出することを特徴とする
   請求項３に記載のカラーフィルタの混色検査装置。
5. 【請求項５】 前記混色の存在が検出された画素の位置
   を記憶する記憶手段を更に具備することを特徴とする請
   求項４に記載のカラーフィルタの混色検査装置。
6. 【請求項６】 基板上に形成された複数の画素を複数種
   類の色に着色して製造されたカラーフィルタの隣り合う
   画素間の混色を検査するためのカラーフィルタの混色検
   査装置であって、 前記基板に該基板の裏面側から光を照射する第１の光照
   射手段と、 前記基板に該基板の表面側から光を照射する第２の光照
   射手段と、 前記第１の光照射手段から照射され前記基板を透過した
   光と、前記第２の光照射手段から照射され前記基板によ
   って反射された光とを取り込んで、前記複数の画素を撮
   影するための撮影手段と、 該撮影手段により撮影された画像信号を画像処理する画
   像処理手段と、 該画像処理手段により処理された画素の画像の数を、前
   記画素の規定数と比較する比較手段とを具備することを
   特徴とするカラーフィルタの混色検査装置。