KR100795853B1 - 반사율 측정 장치, 반사율 측정 방법 및 표시 패널의 제조방법 - Google Patents

반사율 측정 장치, 반사율 측정 방법 및 표시 패널의 제조방법 Download PDF

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Abstract

기판면내의 반사 특성과 산란 특성을 효율적으로 측정할 수 있는 반사율 측정 장치를 얻는다. 본 발명의 일 양태에 따른 반사율 측정 장치(100)는, 피측정물인 기판(101)을 올려놓는 스테이지(102)와, 스테이지(102)에 올려놓인 기판(101)에 대하여 조명광을 조사하는 제1의 조명 광원(103) 및 제2의 조명 광원(105)과, 이들 제1의 조명 광원(103) 및 제2의 조명 광원(105)으로부터 조사된 조명광 중 기판(101)에서 반사된 반사광을 수광하는 수광소자를 구비한 제1의 검출기(104) 및 제2의 검출기(106)를 구비하는 것이며, 제1의 조명 광원(103)은 기판(101)에 대하여 임의의 각도로 빛을 조사하고, 제2의 조명 광원(105)은 기판(101)에 대하여 링 모양으로 빛을 조사하는 것이다.
기판, 스테이지, 조명광, 반사광, 조명 광원

Description

반사율 측정 장치, 반사율 측정 방법 및 표시 패널의 제조 방법{APPARATUS FOR MEASURING REFLECTANCE, METHOD FOR MEASURING REFLECTANCE AND METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY PANEL}
도 1은 본 발명에 따른 반사율 측정 장치의 구성의 일례를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 반사 측정부의 구성의 일례를 도시한 도면,
도 3은 본 발명에 따른 제1의 검출기와 기판과의 배치 관계를 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 산란 측정부의 구성의 일례를 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 기판의 구성의 일례를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 반사율 측정 방법을 나타내는 플로챠트이다.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
101 : 기판 102 : 스테이지
103 : 제1의 조명 광원 104 : 제1의 검출기
105 : 제2조명 광원 106 : 제2의 검출기
107 : 반사 측정부 108 : 산란 측정부
109 : 패턴 110 : 기준점
본 발명은, 반사율 측정 장치, 반사율 측정 방법 및 표시 패널의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 기판의 반사 특성과 산란 특성을 측정할 수 있는 반사율 측정 장치, 반사율 측정 방법 및 표시 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
현재, 표시장치는 사람과 기계를 연결하는 인터페이스로서 널리 사용되며, 놀라운 진전을 이루고 있다. 액정표시장치는, 경량·박형·저소비 전력 등의 이점을 가지는 것으로, 휴대 정보단말이나 노트 PC등 여러 가지의 용도로 사용되고 있다.
최근, 외부에서 입사하는 빛을 이용하여 표시를 행하는, 반사형 액정표시 패널이나 반투과형 액정표시 패널이 널리 보급되고 있다. 이러한 액정표시 패널에서는, 밝고 보기 쉬운 표시 특성을 얻기 위해, 외광을 반사시키는 반사막의 반사율이 높고, 입사되는 외광을 어느 임의의 각도에 집중하여 반사시키는 산란 특성이 요구된다.
이 때문에, 특허문헌 1에 나타나 있는 바와 같이 종래의 반사형이나 반투과형의 액정표시 패널에서는, 반사막으로서 반사율이 높은 알루미늄(Al)계나 은(Ag)계의 금속막이 이용되고 있다. 또한 반사막의 하층에는 요철형상이 설치되고 있으며, 전술한 원하는 산란 특성을 얻는 구성이 되고 있다.
그러나, 이러한 액정표시 패널은, 유리 등의 절연성의 기판 위에, 포토리소 그래피 프로세스를 사용하여 배선이나 전극을 패터닝 함으로써 제조된다. 예를 들면 400mm X 500mm의 크기의 기판을 사용했을 경우, 화면 사이즈가 2인치의 액정표시 패널이면, 기판 1장당 액정표시 패널용의 패턴을 약 100개, 배치 형성하여 제조할 수 있다.
이와 같이 하여 제조되는 액정표시 패널용의 패턴에는, 프로세스상 불가피한 반사용의 금속막의 반사율의 기판면내 분포나 반사막 하층의 요철형상의 기판면내 분포가 있다. 따라서, 기판위에 복수 배치 형성된 액정표시 패널용 패턴마다, 반사 특성, 산란 특성 등을 측정하여 합격 여부 판정을 행할 필요가 있다. 이 때문에, 검사에 필요로 하는 시간이 길어, 생산 능력을 저하시키는 요인이 되고 있었다.
종래, 이와 같이 기판 전체에 복수배치 형성된 액정표시 패널용의 패턴의 반사 특성을 효율적으로 측정·검사하는 방법에 대해서 명확하게 개시된 것은 없다. 그러나, 예를 들면 특허문헌 2에는, 측정 목적은 본 발명과는 다르지만, 복수의 분광 반사율 측정 영역이 이차원적으로 배치된 측정 대상 시트를 고속, 고정밀하게 측정하는 방법이 개시되고 있다.
특허문헌 2에 기재된 측정 방법은, 측정 대상 시트의 좌표 마다 분광 조명 광원과 CCD(Charge Coupled Device)카메라를 사용하여 반사율을 측정함으로써, 반사율의 이차원 분포 데이터를 취득하는 것이다. 그러나, 측정 회수의 면에서 보면, 결국은 기판 위에 배치 형성된 액정표시 패널의 패턴 수만큼 반사 특성의 측정을 반복할 필요가 있다. 따라서, 본 발명과 같은 기술분야에 있어서의 효율적인 측정 방법으로서 적합하다고는 할 수 없다.
[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 특개평6-175126호 공보
[특허문헌 2] 일본국 공개특허공보 특개평10-122967호
종래의 반사율 측정 장치는, 하나의 조명 광원에 대하여 CCD카메라와 같은 하나의 수광소자로 포인트적으로 단독측정을 행하고, 이것을 각 좌표마다 반복하여 측정을 행함으로써 기판표면의 반사율의 이차원 분포 데이터를 취득하도록 구성되고 있었다. 이 때문에, 측정 회수가 많아지고, 측정에 긴 시간을 필요로 하므로 측정 효율이 낮다는 문제점이 있었다. 또한 산란 특성을 얻기 위해서는, 별도측정이 필요하게 되어, 측정이 번잡해진다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 기판면 내의 반사 특성과 산란 특성을 효율적으로 측정할 수 있는 반사율 측정 장치 및 측정 방법을 얻는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1의 양태에 따른 반사율 측정 장치는, 피측정물인 기판을 올려 놓는 스테이지와, 상기 스테이지에 올려놓인 상기 기판에 대하여 조명광을 조사하는 조명 수단과, 상기 조명 수단으로부터 조사된 조명광 중 상기 기판에서 반사된 반사광을 수광하는 수광소자를 구비한 검출기를 구비하는 반사율 측정 장치이며, 상기 조명 수단은, 상기 기판에 대하여 임의의 각도로 빛을 조사하는 제1의 조명 광원과, 상기 기판에 대하여 링 모양으로 빛을 조사하는 제2의 조명광을 구비하는 것이다. 이러한 구성으로 함으로써, 기판면 내의 반사 특성과 산란 특성을 효율적으로 측정할 수 있다.
본 발명의 제2의 양태에 따른 반사율 측정 장치는, 상기의 반사율 측정 장치에 있어서, 상기 검출기는, 상기 제1의 조명 광원으로부터 조사된 조명광 중 상기 기판에서 반사된 반사광을 수광하는, 상기 기판의 한변에 평행하게 대략 띠모양으로 나열된 여러개의 제1의 수광소자를 구비하고, 상기 여러개의 제1의 수광소자에 의해 상기 기판의 한변을 따른 영역의 반사광의 강도 측정을 한번에 행하고, 상기 기판의 한변에 대하여 직각의 방향으로 상기 기판을 순차 평행하게 이동시키면서 반사광의 강도 측정을 반복하여, 상기 기판의 반사광 강도의 이차원 분포를 측정하는 것이다. 이러한 구성으로 함으로써, 기판면 내의 반사광 강도의 이차원적인 분포 데이터를 단시간에 용이하게 측정하고, 간편하게 반사 특성을 얻을 수 있다.
본 발명의 제3의 양태에 따른 반사율 측정 장치는, 상기의 반사율 측정 장치에 있어서, 상기 제2의 조명 광원은, 그 링면이 상기 기판의 표면과 대략 평행이 되도록 상기 기판의 바로 위에 배치되고, 상기 검출기는, 상기 제2의 조명 광원의 또한 바로 위에 배치되어, 링면의 중심과 기판표면을 수직으로 연결하는 선상에 배치되어 있는 제2의 수광소자를 구비하는 것이다. 이러한 구성으로 함으로써, 피측정물로부터 수직으로 반사하는 반사광 강도를 측정하여, 고정밀하게 산란 특성을 측정하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 제4의 양태에 따른 반사율 측정 장치는, 상기의 반사율 측정 장치에 있어서, 상기 제1의 조명 수단으로부터 상기 제1의 수광소자까지, 조명광 또는 반사광을 임의의 파장으로 바꾸는 파장전환 수단을 구비하는 것이다. 이러한 구성으로 함으로써, 피측정물의 기판의 분광 반사율을 측정할 수 있다.
본 발명의 제5의 양태에 따른 반사율 측정 장치는, 상기의 반사율 측정 장치에 있어서, 상기 스테이지에는, 반사율이 기존에 알려진 표준의 참조 반사판이 설치되어 있는 것이다. 이러한 구성으로 함으로써, 참조 반사판과 피측정물의 반사광 강도의 차이로부터 피측정물의 상대 반사율을 구할 수 있다.
본 발명의 제6의 양태에 따른 반사율 측정 방법은, 상기의 반사율 측정 방법에 있어서, 제1의 조명 광원과 링 형상의 제2의 조명 광원이 설치된 조명 수단을 가지는 반사율 측정 장치에 의해 반사율을 측정하는 측정 방법이며, 피측정물인 기판을 스테이지에 올려 놓고, 상기 제1의 조명 광원으로부터 상기 기판에 대하여 임의의 입사각으로 조명광을 조사하고, 상기 기판으로부터의 반사광의 강도를 제1의 수광소자로 측정하고, 상기 제1의 조명 광원으로부터의 조명광이 상기 기판에 입사하는 위치에서, 상기 제2의 조명 광원으로부터의 조명광이 상기 기판에 입사하는 위치로 스테이지를 이동하고, 상기 제2의 조명 광원으로부터 상기 기판에 대하여 조명광을 조사하고, 상기 기판으로부터의 반사광의 강도를 제2의 수광소자로 측정한다. 이에 따라 기판면 내의 반사 특성과 산란 특성을 효율적으로 측정할 수 있다.
본 발명의 제7의 양태에 따른 반사율 측정 방법은, 상기의 반사율 측정 방법 에 있어서, 상기 기판의 한변에 평행하게 대략 띠모양으로 나열된 여러개의 제1의 수광소자에 의해 상기 기판의 한변을 따른 영역의 반사광 강도의 측정을 한번에 행하고, 상기 기판의 한변에 대하여 직각 방향으로, 상기 기판을 상기 한변에서 대향하는 나머지 한쪽의 변까지 순차 수평 이동시켜 반사광 강도의 측정을 반복하여, 상기 기판의 반사율의 이차원 분포 데이터를 측정한다. 이에 따라 기판면 내의 반사광 강도의 이차원적인 분포 데이터를 단시간에 용이하게 측정하여, 간편하게 반사 특성을 얻을 수 있다.
본 발명의 제8의 양태에 따른 반사율 측정 방법은, 상기의 반사율 측정 방법에 있어서, 상기 제2의 조명 광원으로부터 상기 기판에 대하여 조명광을 조사하고, 상기 기판에서의 반사광을 측정한 후에, 상기 기판과 상기 제2의 조명 광원과의 거리를 변화시키고, 상기 제2의 조명 광원으로부터 상기 기판에 조사하는 조명광의 실효적인 입사각도를 변화시키고, 상기 기판으로부터의 반사광 강도를 측정한다. 이에 따라 간편하게 피측정물의 산란 특성을 측정할 수 있다.
본 발명의 제9의 양태에 따른 반사율 측정 방법은, 상기의 반사율 측정 방법에 있어서, 상기 제2의 수광소자에서의 측정을 생략한다. 이와 같이, 산란 특성의 측정을 행하지 않는 경우에도 본 발명은 적용가능하다.
본 발명의 제10의 양태에 따른 반사율 측정 방법은, 상기의 반사율 측정 방법에 있어서, 상기 제1의 수광소자에서의 측정을 생략한다. 이와 같이, 반사 특성의 측정을 행하지 않는 경우에도 본 발명은 적용가능하다.
본 발명의 제11의 양태에 따른 표시 패널의 제조 방법은, 기판에 표시 패널 용의 패턴을 형성하고, 상기 어느 하나의 반사율 측정 방법에 의해 상기 패턴의 검사를 행한다. 이에 따라 기판위에 형성된 패턴의 반사 특성을 측정하여, 우량품, 불량품을 단시간에 검사하는 것이 가능하게 되어, 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 제12의 양태에 따른 표시 패널의 제조 방법은, 상기 어느 하나의 반사율 측정 방법에 의해 표시 패널용의 패턴의 검사를 행하는 표시 패널의 제조 방법이며, 상기 기판에 복수의 표시 패널용의 패턴을 형성하고, 상기 제1의 조명 광원으로부터 빛을 조사하여, 상기 패턴의 양부 판정을 행하고, 상기 판정 결과에 의거하여 우량품 판정된 패턴에 대하여 상기 제2의 조명 광원으로부터 빛을 조사하여 패턴의 검사를 행한다. 이에 따라 효율적으로 액정표시 패널용의 패턴의 합격 여부 판정을 할 수 있어, 생산성을 향상킬 수 있다.
이하에, 본 발명을 적용가능한 실시예에 대해서 도면을 사용하여 설명한다. 이하의 설명은, 본 발명의 실시예를 설명하는 것이며, 본 발명이 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 설명의 명확화를 위해, 이하의 기재는, 적절히 생략 및 간략화가 이루어지고 있다.
실시예 1.
본 발명의 실시예 1에 따른 반사율 측정 장치에 대해서, 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은, 실시예 1에 따른 반사율 측정 장치(100)의 구성의 일례를 도시한 도면이다. 여기에서는, 직사각형 모양의 기판(101)을 측정하는 경우에 관하여 설명한다. 도 1에 나타나 있는 바와 같이 본 실시예에 따른 반사율 측정 장치(100) 는, 스테이지(102), 제1의 조명 광원(103), 제1의 검출기(104), 제2의 조명 광원(105), 제2의 검출기(106)등을 구비하고 있다.
본 실시예에 있어서, 제1의 조명 광선(103)과 제1의 검출기(104)가, 기판(101)의 반사 특성을 측정하는 반사 측정부(107)이다. 또한 제2의 조명 광원(105)과 제2의 검출기(106)가, 기판(101)의 산란 특성을 측정하는 산란 측정부(108)이다. 즉, 본 실시예에 따른 반사율 측정 장치(100)는, 반사 측정부(107)와 산란 측정부(108)의 양쪽을 동일장치(유닛)에 겸비하여, 반사 특성의 측정과 산란 특성의 측정이 가능하게 되는 장치이다.
스테이지(102)에는, 피측정물인 기판(101)이 올려놓여진다. 스테이지(102)는, 머니퓰레이터 등의 이동 수단에 의해, X-Y방향(수평방향)으로, 임의로 설정된 스텝핑 폭으로 이동할 수 있도록 설치된다. 또한 스테이지(102)는, Z방향(수직방향)으로도 이동할 수 있도록 설치된다. 또한 스테이지(102)에는, 도시하지 않은 반사율이 기존에 알려진 표준의 참조 반사판(이하, 표준 백색판이라고 한다)이 설치되어 있다. 이에 따라 참조 반사판과 기판(101)과의 반사광 강도의 차이로부터 피측정물의 상대 반사율을 구할 수 있다.
여기에서, 도 2를 참조하여, 반사 측정부(107)의 구성에 관하여 설명한다. 도 2는, 반사 측정부(107)의 구성의 일례를 도시한 도면이다. 도 2에 나타나 있는 바와 같이 반사 측정부(107)는, 제1의 조명 광원(103), 제1의 검출기(104)를 구비하고 있다. 스테이지(102)의 상부에는, 제1의 조명 광원(103)과 제1의 검출기(104)가 배치된다. 제1의 조명광원(103)은, 기판(101)의 한변을 따른 영역에 대 하여 임의의 입사각도θ로 라인 모양으로 조명광을 조사한다. 제1의 조명 광원(103)으로서는, 예를 들면 크세논 램프 등을 사용하는 것이 가능하다.
제1의 조명 광원(103)으로부터의 기판(101)에 대한 빛의 입사각도θ는, 도 2파선으로 나타나 있는 바와 같이 제1의 조명 광원(103)의 각도를 변화시키는 것에 의해 바꿀 수 있다. 또한, 스테이지(1)를 Z방향(수직방향)으로 이동시킴으로써 제1의 조명 광원(103)로부터의 기판(101)에 대한 빛의 입사각도θ를 바꾸도록 하는 것도 가능하다.
제1의 검출기(104)는, 제1의 조명 광원(103)으로부터 기판(101)에 대하여 조사한 빛의 기판(101)으로부터의 반사광을 수광하여, 반사광 강도를 측정한다. 제1의 검출기(104)에는, 기판(101)의 한변을 따라 대략 띠모양으로 배치된 복수의 수광소자(도시하지 않음)가 설치되어 있다. 즉, 제1의 검출기(104)에는, 기판(101)의 한변을 따른 영역의 반사광을 한번에 수광하도록, 복수의 수광소자가 배치된다. 또한 제1의 검출기(104)에는, 복수의 수광소자에 의해 수광한 반사광의 강도를 측정하는 측정부가 설치된다.
도 3에, 이러한 검출기(104)와 기판(101), 스테이지(102), 제1의 조명 광원(103)의 배치 관계를 나타낸다. 도 3에 나타나 있는 바와 같이 기판(101)의 한변에 평행하게 복수의 수광소자가 배열하도록 검출기(104)가 배치된다. 스테이지(102)가 도 3중 하얗게 빼낸 화살표로 나타내는 방향으로 이동함으로써, 스테이지(102)위에 올려놓여진 기판(101)도 도 3의 하얗게 빼낸 화살표로 나타내는 방향으로 이동한다. 이에 따라 기판(101)은, 직선적으로 나열된 제1의 검출기(104)의 수광소자의 배열 방향과 직각 방향으로 수평이동한다. 즉, 검출기(104)와 기판(101)의 표면과의 거리를 일정하게 유지한 채, 기판(101)의 한변에 대하여 직각방향으로 기판(101)을 올려놓은 스테이지(102)가 이동한다. 그리고, 스테이지(102)를 순차 기판(101)의 표면에 대하여 평행 이동시키고, 반사광 강도의 측정을 반복하는 것에 의해, 기판(101)의 반사광 강도의 이차원 분포 데이터를 측정할 수 있다. 이 제1의 검출기(104)에 있어서 측정한 반사광 강도의 이차원 분포 데이터에 의거하여 기판(101)의 반사율의 이차원 분포 데이터를 단시간에 용이하게 얻을 수 있다.
다음에 도 4를 참조하여, 산란 측정부(108)의 구성에 관하여 설명한다. 도 4는, 산란 측정부(108)의 구성의 일례를 도시한 도면이다. 산란 측정부(108)는, 기판(101)에 대하여 조사되는 제2의 조명 광원(105)으로부터의 링 모양의 조명광이, 기판(101)으로부터 수직으로 반사되는 반사광의 강도 측정을 행하여, 산란 특성을 측정한다.
산란 측정부(108)는, 제2의 조명 광원(105), 제2의 검출기(106)을 구비하고 있다. 제2의 조명 광원(105)은, 기판(101)에 대하여 링 모양의 빛을 조사한다. 제2의 조명 광원으로서는, 예를 들면 제2의 조명 광원(105)으로서 크세논 램프 및 광파이버를 사용할 수 있다. 크세논 램프로부터의 빛을 복수 개의 광파이버에 입사시킨다. 그리고, 복수 개의 광파이버의 빛 출사면을 링 모양으로 배치한다. 이에 따라 링 모양으로 빛을 조사하는 조명 광원을 얻을 수 있다.
도 4에 나타나 있는 바와 같이 제2의 조명 광원(105)은, 그 링면이 기 판(101)의 표면과 개략 평행이 되도록, 기판(101)의 바로 위에 배치된다. 또한 제2의 조명광원(105)으로부터 조사되는 빛은, 링면의 중심과 기판(101)표면과 수직으로 연결한 선이 기판(101)의 표면과 교차하는 위치에 조사된다. 이 제2의 조명 광원(105)에 의해 빛이 조사되는 기판(101)의 영역이, 피측정 영역P이 된다. 즉, 링면의 중심을 지나, 기판(101)의 표면에 수직인 직선과, 기판(101)과의 교점이 조사 영역P이 된다. 또한 제2의 검출기(106)는, 제2의 조명 광원(105)의 중심에 대응하는 위치에 배치한다.
또한 제2의 조명광원(105)과 피측정 영역P을 잇는 선과, 링면의 중심과 피측정 영역P을 잇는 선이 이루는 각을 제2의 조명 광원(105)으로부터 조사되는 조명광의 기판(101)에 대한 입사각도Φ로 한다. 이 제2의 조명 광원(105)의 입사각도Φ는, 제2의 조명 광원(105)을 Z방향(수직방향)으로 이동시킴으로써 바꿀 수 있다. 즉, 제2의 조명 광원(105)과 기판(101)과의 거리를 변화시킴으로써 제2의 조명 광원(105)으로부터 조사되는 조명광의 기판(101)에 대한 입사각Φ은 변화된다. 예를 들면 도 4에 나타나 있는 바와 같이 제2의 조명 광원(105)을 도 4중 파선으로 나타내는 위치로부터 실선으로 나타내는 위치로 이동시킴으로써, 제2의 조명 광원(105)과 기판(101)과의 거리를 짧게 하여, 제2의 조명 광원(105)의 입사각도Φ를 입사각도Φ'로 바꿀 수 있다. 또는, 스테이지(1)를 Z방향(수직방향)으로 이동시킴으로써 제2의 조명 광원(105)과 기판(101)과의 거리를 짧게 하여, 제2의 조명 광원(105)으로부터의 기판(101)에 대한 빛의 입사각도Φ를 입사각도Φ'로 바꾸도록 하는 것도 가능하다.
도 4에 나타나 있는 바와 같이 제2의 검출기(106)는, 제2의 조명 광원(105)의 바로 위에 배치되어 있다. 즉, 밑에서부터 기판(101), 제2의 조명 광원(105), 제2의 검출기(106) 순으로 배치된다. 또한 제2의 검출기(106)는, 제2의 조명 광원(105)의 링면의 중심과, 기판(101)의 표면을 수직으로 연결하는 선 위에 배치되어 있다. 즉, 제2의 검출기(106)는, 링면의 중심을 지나, 기판(101)의 표면에 수직인 직선 위에 배치된다.
제2의 검출기(106)는, 제2의 조명 광원(105)으로부터의 링 모양의 조명광의 기판(101)으로부터의 산란광을 수광하여, 산란 특성을 측정한다. 제2의 검출기(106)로서는, CCD카메라 등을 사용할 수 있다. CCD카메라는 고유의 시야각이 있으며, 부착 높이가 결정되면 그것에 의해 기판(101)상의 측정 부분이 결정된다. 따라서, 시야각을 확대·축소하고 싶을 때는, 렌즈 등의 광학계를 CCD카메라 앞에 놓아 필요한 시야각을 얻을 수 있도록 해도 된다.
여기에서, 상기의 반사율 측정 장치(100)를 사용하여, 기판(101)의 반사 특성 및 산란 특성의 측정을 행했을 때의 측정 방법에 관하여 설명한다. 우선, 기판(101)의 반사 특성측정을 행한다. 구체적으로는, 최초에, 이 기판(101)을 스테이지(102)위에 올려놓는다.
그리고, 반사 측정부(107)의 초기 위치에 스테이지(102)를 이동시킨다. 그 후에 제1의 조명 광원(103)으로부터 기판(101)에 대하여 조명광을 조사하고, 기판(101)으로부터의 반사광을 제1의 검출기(104)에 의해 수광한다. 이것을, 기판(101)의 한변으로부터, 이 한변에 대향하는 변까지, 마찬가지로 제1의 조명광 원(103)으로부터 기판(101)에 대하여 조명광을 조사하고, 기판(101)으로부터의 반사광을 제1의 검출기(104)에 의해 수광한다. 이에 따라 기판면 내의 반사광 강도의 이차원적인 분포 데이터를 단시간에 용이하게 측정할 수 있다. 이 반사광 강도분포와 미리 측정해 둔 표준 백색판의 반사광 강도분포로부터, 기판(101)의 반사율의 2차원 분포를 얻을 수 있어, 간편하게 반사 특성을 측정하는 것이 가능하다.
이 때, 제1의 조명 광원(103)으로부터 조사하는 조명광은, 어떤 소정의 파장으로 전환하여, 분광시킨 것으로 한다. 예를 들면 조명 광원(103)과 검출기(104) 사이에 밴드 패스 필터 등의 파장 전환 수단을 배치하는 것으로 실현된다. 측정은 1종류의 파장으로 실시해도 좋고, 또한 보다 상세하게는 복수의 파장을 사용하여 실시해도 좋다. 이에 따라 보다 고정밀하게 반사광 강도의 측정을 행할 수 있다.
다음에 산란 특성측정을 행한다. 기판(101)상의 피측정 영역P에 제2의 조명 광원(105)이 배치되도록, 스테이지(102)를 이동시킨다. 즉, 피측정 영역P이, 링 형상의 제2의 조명 광원(105)의 바로 아래가 되는 위치에 배치된다. 그리고, 제2의 조명 광원(105)으로부터 조명광을 조사하여, 피측정 영역P으로부터의 반사광을 제2의 검출기(106)에 의해 수광하고, 산란 특성을 측정한다. 이에 따라 별도 산란 특성의 측정을 행할 필요는 없고, 기판(101)의 반사 특성과 산란 특성측정을 동일한 장치에 의해 행할 수 있다.
또한 산란 특성을 자세하게 조사하기 위해, 스테이지(102)를 기울여서 측정해도 좋다. 이에 따라 더욱 산란 특성을 조사할 수 있다.
실시예 2.
실시예 2에서는, 피측정물로서, 액정표시 패널용의 복수의 패턴이 매트릭스모양으로 형성된 기판(101)을 측정할 경우에 관하여 설명한다. 반사율 측정 장치(100)는, 전술한 도 1에 나타내는 것을 사용한다. 따라서, 반사율 측정 장치(100)의 구성은, 도 1과 동일하며, 중복 설명은 생략한다.
도 5에, 기판(101)의 구성을 나타낸다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 기판(101)에는 액정표시 패널용의 패턴(109)이 2차원적으로 매트릭스 배치되어 있다. 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 어느 기판(101)의 각을 기준점(110)으로 하여, 예를 들면 가로방향을 A, B, C, D, ···로 알파벳 순으로, 세로방향을 1, 2, 3, 4, ·‥로 번호를 붙여, 이 두개의 조합에 의해, 패턴(109)의 어드레스가 설정되어 있다.
반사율 측정 장치(100)에 설치되는 스테이지(102)는, X-Y방향(수평방향)으로 임의로 설정된 스텝핑폭으로 이동할 수 있도록 설치되어 있다. 스텝핑폭은, 기판(101)에 형성된 액정표시 패널용의 패턴 개소에 따라 설정된다.
여기에서, 이러한 기판(101)의 반사 특성 및 산란 특성을, 상기의 반사율 측정 장치(100)를 사용하여 측정하는 측정 방법에 대해서, 도 6을 참조하여 설명한다. 여기에서 설명하는 측정 방법은, 반사형 혹은 반투과형 액정표시 패널 제조 공정의 일부이다. 즉, 이 측정 방법은, 최종적으로 기판으로부터 잘라내어 완성한 액정표시 패널의 상태가 아니고, 기판 위에 액정표시 패널의 패턴이 여러개 배치 형성된 기판(101) 상태 그대로, 기판위에 형성된 반사막의 반사 특성 및 산란 특성을 측정하여, 우량품, 불량품을 검사하는 공정에 있어서 사용된다.
도 6은, 상기의 반사율 측정 장치(100)를 사용해서 반사 특성 및 산란 특성을 측정하는 측정 방법을 설명하는 플로챠트이다. 우선, 기판(101)의 반사 특성의 측정을 행한다(스텝S101). 구체적으로는, 우선, 이 기판(101)을 스테이지(102)위에 올려놓는다. 이 때, 기판(101)의 기준점(110)이, 스테이지(102)의 원점이 되도록 한다.
그리고, 반사 측정부(107)의 초기 위치에 스테이지(102)를 이동시킨다. 이 때, 제1의 검출기(104)의 각 수광소자는, 기판(101)위에 형성된 A열의 패턴(109)을 따라 배치된다. 그 후에 제1의 조명 광원(103)으로부터 기판(101)에 대하여 조명광을 라인 모양으로 조사하고, 기판(101)으로부터의 반사광을 제1의 검출기(104)에 의해 수광한다. 즉, A열에 속하는 1∼9까지의 패턴(109)의 반사광 강도의 측정을 일괄하여 행한다.
다음에 기판(101)상의 B열의 패턴(109)이 제1의 검출기(104)에 대응하는 위치가 되도록, 스테이지(102)를 이동시킨다. 그리고, 마찬가지로 제1의 조명 광원(103)으로부터 기판(101)에 대하여 조명광을 조사하고, 기판(101)으로부터의 반사광을 제1의 검출기(104)에 의해 수광한다. 즉, B열에 속하는 1∼9까지의 패턴(109)의 반사 특성의 측정을 일괄하여 행한다. 이들의 동작을, A∼Ⅰ열까지 반복하는 것에 의해, 기판(101)전체의 반사 특성의 측정을 행한다. 이에 따라 기판면내의 반사광 강도의 이차원적인 분포 데이터를 단시간에 용이하게 측정할 수 있다.
이 때, 제1의 조명 광원(103)으로부터 조사하는 조명광은, 어떤 소정의 파장 으로 분광시킨 것으로 한다. 측정은 1종류의 파장으로 실시해도 좋고, 또한 보다 상세하게는 복수의 파장을 사용하여 실시해도 좋다. 이에 따라 보다 고정밀하게 반사 특성의 측정을 행할 수 있다.
그리고, 측정한 반사광 강도에 의해 각 패턴(109)의 합격 여부 판정을 행한다(스텝S102). 구체적으로는, 스텝S101에 의한 측정 결과와, 미리 측정해 둔 표준 샘플의 반사광 강도를 비교하여 합격 여부 판정을 행한다. 예를 들면 본 실시예에서는, 표준 샘플의 반사 강도 1에 대하여, 측정 결과가 0.8미만의 패턴(109)을 NG로 한다.(스텝S103). 또한 측정 결과가 0.8이상의 패턴(109)을 OK로 판정한다. 이에 따라 기판(101)위에는, NG라고 판정된 패턴(109)과 OK로 판정된 패턴(109)이 혼재하게 된다.
다음에 반사 특성측정에 있어서 OK로 판정된 패턴(109)을 대상으로 하여, 산란 특성측정을 행한다(스텝S104). 기판(101)상의 패턴(109) 중 OK판정 패턴(109)위에 제2의 조명 광원(105)이 배치되도록, 스테이지(102)를 이동시킨다. 즉, OK판정 패턴(109)이, 링 형상의 제2의 조명 광원(105)의 바로 아래가 되는 위치에 배치된다. 그리고, 제2의 조명 광원(105)으로부터 조명광을 조사하고, OK판정 패턴으로부터의 반사광을 제2의 검출기(106)에 의해 수광한다. 이 측정은, OK판정된 모든 대상 패턴(109)에 대하여 실시된다.
그리고, 이 산란 특성의 측정 결과에 의해 제품규격에 대한 합격 여부 판정이 실시된다(스텝S105). 이에 따라 소정의 합격 여부 판정기준을 만족하지 않았던 패턴(109)은 NG판정되고(스텝S106), 합격 여부 판정 기준을 클리어한 패턴(109)만 이 OK판정된다(스텝S107).
또한 산란 특성을 자세하게 조사하기 위해, 스테이지(102)를 기울여서 측정해도 좋다. 이에 따라 더욱 세세한 산란 특성을 조사할 수 있다.
이와 같이, 높은 반사율과 양호한 산란 특성이 요구되는 반사형 혹은 반투과형 액정표시 패널 제조 공정에 있어서, 화소표시부의 반사 특성 및 산란 특성을 효율적으로 단시간에 측정하여 검사할 수 있게 되므로, 밝고 표시 품질이 높은 반사형 혹은 반투과형 액정표시 패널을 효율적으로 제조하는 것이 가능하게 된다.
또한 최종적으로 기판에서 잘라내어 완성한 액정표시 패널의 상태가 아닌, 기판위에 액정표시 패널의 패턴이 여러개 배치 형성된 상태 그대로, 반사막의 반사 특성 및 산란 특성을 측정하여, 우량품, 불량품을 단시간에 검사하는 것이 가능하게 된다. 이 때문에, 반사 표시 불량품이 발생했을 경우의 제조 원가를 최소한으로 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한 반사광 강도의 측정 결과에서의 합격 여부판정에 의해 우선 제1의 선별을 행하고, 이 제1의 선별을 클리어한 OK품만을 최종적인 산란 특성의 측정 대상으로 할 수 있다. 이 때문에, 효율적으로 액정표시 패널용의 패턴(109)의 합격 여부판정을 할 수 있다. 따라서, 패턴(109)의 검사 시간을 단축할 수 있는 것에 의해, 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 제2의 조명 광원(105)으로부터의 입사각을 1조건으로 했지만, 2조건 이상으로 해도 된다. 즉, OK판정 패턴(109)의 산란 특성을 측정한 후에, 스테이지(102)를 Z방향으로 이동시킨다. 즉, 제2의 조명 광 원(105)과 기판(101)사이의 거리를 변화시키고, 재차 마찬가지로 산란 특성측정을 행하는 것도 가능하다. 이에 따라 보다 상세한 측정 결과를 얻을 수 있기 때문에, 보다 세세한 합격 여부판정을 행할 수 있다.
또한 제품규격이 산란 특성에 중점이 없고, 임의의 각도θ에서의 반사광 강도만으로 설정될 경우에는, 산란 특성측정을 생략해도 좋다. 즉, 반사 특성측정의 결과만으로 패턴(109)의 합격 여부 판정을 행할 수도 있다.
또한, 반사 특성측정을 생략하고, 산란 특성만을 측정해도 된다. 지금부터 얻어지는 결과의 임의의 각도Φ의 반사광 강도에 의해 반사광 강도의 합격 여부판정을 행해도 좋다. 또한 반사 특성측정으로 NG가 된 패턴의 산란 특성을 측정함으로써, NG패턴의 산란 특성의 해석을 행할 수도 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 반사율 측정 장치(100)는, 반사 측정부(107)와 산란 측정부(108)를 동일장치(유닛)에 겸비하고 있다. 이 때문에, 기판면 내의 반사광 강도의 이차원적인 분포 데이터를 단시간에 용이하게 측정하여, 간편하게 반사특정을 측정할 수 있음과 동시에, 산란 특성을 효율적으로 측정할 수 있는 반사율 측정 장치, 반사율 측정 방법 및 표시 패널의 제조 방법을 얻을 수 있다.
기판면 내의 반사 특성과 산란 특성을 효율적으로 측정할 수 있는 반사율 측정 장치 및 측정 방법을 얻을 수 있다.

Claims (12)

  1. 피측정물인 기판을 올려 놓는 스테이지와,
    상기 스테이지에 올려놓여진 상기 기판에 대하여 조명광을 조사하는 조명 수단과,
    상기 조명 수단으로부터 조사된 조명광 중 상기 기판에서 반사된 반사광을 수광하는 수광소자를 구비한 검출기를 구비하는 반사율 측정 장치로서,
    상기 조명 수단은, 상기 기판에 대하여 임의의 각도로 조명광을 조사하는 제1의 조명 광원과,
    상기 기판에 대하여 링 모양으로 조명광을 조사하는 제2의 조명 광원을 구비한 것을 특징으로 하는 반사율 측정 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 검출기는, 상기 제1의 조명 광원으로부터 조사된 조명광 중 상기 기판에서 반사된 반사광을 수광하는, 상기 기판의 한 변에 평행하게 대략 띠모양으로 나열된 여러개의 제1의 수광소자를 구비하고,
    상기 여러개의 제1의 수광소자에 의해 상기 기판의 한변을 따른 영역의 반사광의 강도 측정을 한번에 행하고, 상기 기판의 한변에 대하여 직각 방향으로 상기 기판을 순차 이동시키면서 반사광의 강도 측정을 반복하고, 상기 기판의 반사광 강 도의 이차원 분포를 측정하는 것을 특징으로 하는 반사율 측정 장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제2의 조명 광원은, 그 링면이 상기 기판의 표면과 개략 평행이 되도록 상기 기판의 바로 위에 배치되고,
    상기 검출기는, 상기 제2의 조명 광원 위에 배치되고, 링면의 중심과 기판 표면을 수직으로 연결하는 선위에 배치되어 있는 제2의 수광소자를 구비하는 것을 특징으로하는 반사율 측정 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제1의 조명 수단으로부터 상기 제1의 수광소자까지의 사이에, 조명광 또는 반사광을 임의의 파장으로 전환하는 파장전환 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 반사율 측정 장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 스테이지에는, 반사율이 기존에 알려진 표준의 참조 반사판이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 반사율 측정 장치.
  6. 제1의 조명 광원과 링 형상의 제2의 조명 광원이 설치된 조명 수단을 가지는 반사율 측정 장치에 의해, 반사율을 측정하는 측정 방법으로서,
    피측정물인 기판을 스테이지에 올려 놓고,
    상기 제1의 조명 광원으로부터 상기 기판에 대하여 임의의 입사각으로 조명광을 조사하고, 상기 기판으로부터의 반사광의 강도를 제1의 수광소자로 측정하고,
    상기 제1의 조명 광원으로부터의 조명광이 상기 기판에 입사하는 위치부터, 상기 제2의 조명 광원으로부터의 조명광이 상기 기판에 입사하는 위치에 스테이지를 이동하고,
    상기 제2의 조명 광원으로부터 상기 기판에 대하여 조명광을 조사하고, 상기 기판으로부터의 반사광의 강도를 제2의 수광소자로 측정하는 것을 특징으로 하는 반사율 측정 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 기판의 한변에 평행하게 대략 띠모양으로 나열된 여러개의 제1의 수광소자에 의해 상기 기판의 한변에 따른 영역의 반사광 강도의 측정을 한번에 행하고,
    상기 기판의 한변에 대하여 직각의 방향으로, 상기 기판을 상기 한변으로부 터 대향하는 나머지 한쪽의 변까지 순차 수평 이동시켜 반사광 강도의 측정을 반복하고,
    상기 기판의 반사율의 이차원 분포 데이터를 측정하는 것을 특징으로 하는 반사율 측정 방법.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 제2의 조명 광원으로부터 상기 기판에 대하여 조명광을 조사하고, 상기 기판으로부터의 반사광을 측정한 후에,
    상기 기판과 상기 제2의 조명 광원과의 거리를 변화시키고, 상기 제2의 조명 광원으로부터 상기 기판에 조사하는 조명광의 실효적인 입사각도를 변화시키고, 상기 기판으로부터의 반사광 강도를 측정하는 것을 특징으로 하는 반사율 측정 방법.
  9. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 제2의 수광소자에서의 측정을 생략하는 것을 특징으로 하는 반사율 측정 방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 제1의 수광소자에서의 측정을 생략하는 것을 특징으로 하는 반사율 측정 방법.
  11. 기판에 표시 패널용의 패턴을 형성하고,
    청구항 6 또는 청구항 7의 반사율 측정 방법에 의해 상기 패턴의 검사를 행하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
  12. 청구항 6 또는 청구항 7에 기재된 반사율 측정 방법에 의해 패턴의 검사를 행하는 표시 패널의 제조 방법으로서,
    상기 기판에 복수의 표시 패널용의 패턴을 형성하고,
    상기 제1의 조명 광원으로부터 빛을 조사하고, 상기 패턴의 양부판정을 행하고,
    상기 판정 결과에 의거하여 우량품 판정된 패턴에 대하여 상기 제2의 조명 광원으로부터 빛을 조사하고, 패턴의 검사를 행하는 것을 특징으로 하는 표시 패널의 제조 방법.
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