JP2005148637A - Display device manufacturing method, image pickup device manufacturing method and inspection device for color filter substrate used for these - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、カラー液晶表示装置、カラープラズマディスプレイ等の表示装置の製造方法およびカラー撮像管、CCDカメラ等の撮像装置の製造方法、ならびにこれらの製造方法に用いられるカラーフィルタ基板の検査装置に関するものである。
詳しくは、表示装置の色発光用カラーフィルタ基板の検査工程を含む製造方法および撮像装置の色分解用カラーフィルタ基板の検査工程を含む製造方法、ならびにこれらの検査工程に用いられるカラーフィルタ基板の検査装置に関するものである。
The present invention relates to a manufacturing method of a display device such as a color liquid crystal display device and a color plasma display, a manufacturing method of an imaging device such as a color imaging tube and a CCD camera, and an inspection device for a color filter substrate used in these manufacturing methods. It is.
Specifically, a manufacturing method including an inspection process of a color filter substrate for color emission of a display device, a manufacturing method including an inspection process of a color filter substrate for color separation of an imaging device, and an inspection of a color filter substrate used in these inspection processes It relates to the device.
従来、液晶表示装置などに用いられるカラーフィルタ基板は、ガラス基板上に遮光性を有するブラックマトリクスと、例えば赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有する着色画素が、基板の全面にわたって所定の規則で多数配列されたものである。このカラーフィルタ基板をフォトリソグラフィ法によって製造した際に発生する欠陥の一つである色ムラは、各着色画素の膜厚の部分的な差が色の濃淡となって現われたものであり、例えば、塗布工程における各色フォトレジストの物性の変動、あるいは塗布条件、乾燥条件の変動によってもたらされる。塗布装置としてスピンコーターを用いた場合には、基板の中央部から周縁部に向かって放射状に発生するスジ状の色ムラとなり、また塗布装置としてスリットコーターを用いた場合には、基板の幅方向に直線状に発生するスジ状の色ムラとなる。 2. Description of the Related Art Conventionally, color filter substrates used in liquid crystal display devices and the like have a black matrix having a light shielding property on a glass substrate and a large number of colored pixels having, for example, red, green, and blue filter functions, according to a predetermined rule over the entire surface of the substrate. It is arranged. Color unevenness, which is one of the defects generated when this color filter substrate is manufactured by a photolithography method, is a partial difference in the film thickness of each colored pixel that appears as shades of color. This is caused by a change in physical properties of each color photoresist in a coating process, or a change in coating conditions and drying conditions. When a spin coater is used as the coating device, streaky color unevenness occurs radially from the center of the substrate toward the peripheral portion. When a slit coater is used as the coating device, the width direction of the substrate This causes stripe-like color unevenness that occurs in a straight line.
このような色ムラの検査方法としては、従来、光源と拡散板により面光源としたバックライトの前方に被検査カラーフィルタ基板を設置し、その透過光を目視によって検査する方法がとられていた。しかし、このように赤色、緑色、青色の着色画素で構成される被検査カラーフィルタ基板の3色を一括して同時に検査する方法では、重度の色ムラの良否判定は行えるものの、軽度の色ムラの良否判定は精度よく行うことができない。 As a method for inspecting such color unevenness, conventionally, a method has been used in which a color filter substrate to be inspected is installed in front of a backlight that is a surface light source using a light source and a diffusion plate, and the transmitted light is visually inspected. . However, in the method of simultaneously inspecting the three colors of the color filter substrate to be inspected composed of the red, green, and blue colored pixels at the same time as described above, although it is possible to determine whether the color unevenness is severe or not, the color unevenness is slight. The pass / fail judgment cannot be made with high accuracy.
特に、液晶表示装置において、赤色画素および緑色画素部分の液晶を光遮断状態にした、いわゆる青色表示時のみに視認される青色ムラは、カラーフィルタ基板の青色着色画素部の膜厚変動に起因するものであるが、上記の従来方法では、青色着色画素の膜厚異常部で見られる透過光のわずかな強弱が、他の赤色着色画素と緑色着色画素からの透過光に邪魔されるため、検出が難しいという問題があった。このため、被検査カラーフィルタ基板の前に1色の着色画素の光のみを透過し他の2色の着色画素からの光を遮光する検査用マスクを設ける方法も提案されているが、位置合わせに時間がかかる、また被検査カラーフィルタ基板と検査用マスクの接触によるカラ−フィルタ基板の傷つきが発生するなどの課題があった。 In particular, in the liquid crystal display device, the blue unevenness that is visible only during the so-called blue display in which the liquid crystal of the red pixel portion and the green pixel portion is in the light blocking state is caused by the film thickness variation of the blue colored pixel portion of the color filter substrate. However, in the conventional method described above, the slight intensity of the transmitted light seen at the abnormal thickness portion of the blue colored pixel is disturbed by the transmitted light from other red colored pixels and green colored pixels. There was a problem that was difficult. For this reason, a method of providing an inspection mask that transmits only light of one color pixel and blocks light from the other two color pixels in front of the color filter substrate to be inspected has also been proposed. It takes a long time, and the color filter substrate is damaged due to contact between the color filter substrate to be inspected and the inspection mask.
このような問題を解決する技術として、例えば特許文献1では、青色着色画素の色ムラを検出するカラーフィルタ検査方法および装置に関する技術が開示されている。この例では、カラーフィルタの色ムラ検査方法として、カラーフィルタに白色面光源光を照射し、その反射光または透過光を、カラーフィルタを構成する青色着色画素のピーク波長、すなわち略450nm±40nmを透過させる干渉フィルタを介し検査するものである。このような干渉フィルタを介することによって、青色以外の赤色着色画素、緑色着色画素からの透過光をカットすることができるため、上記のような検査用マスクは不要となる。
As a technique for solving such a problem, for example,
このように、特許文献1に開示されたカラーフィルタ検査方法によれば、検査者の目に入射する光の波長スペクトルは、青色着色画素のピーク付近の波長領域のみであるため、青色着色画素のピーク波長領域の透過率が目視レベルでムラとして視認されるようなカラーフィルタの膜厚変動による色ムラを検出することは可能である。しかしながら、実際にカラーフィルタを用いて液晶表示装置を構成し、赤色画素と緑色画素部分の液晶を光遮断状態にした、いわゆる青色表示時のみに視認されるムラは、非常にわずかな青色カラーフィルタの膜厚変動で発生しているため、青色着色画素のピーク波長領域(選択透過領域)の透過率変動は少なく、青色着色画素の波長選択領域の裾の部分(低透過率領域)での透過率変動が大きい。さらに、わずかな膜厚変動で発生する青色着色画素のピーク波長領域でのわずかな透過率変動は、人間の比視感度特性で感度の低い波長領域であるため、特許文献1によるカラーフィルタ検査方法では、わずかな膜厚変動による色ムラは検出できないという問題があった。
As described above, according to the color filter inspection method disclosed in
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、複数色の着色画素が所定の規則で多数配列された被検査カラーフィルタ基板の色ムラを、容易に精度良く検査することが可能なカラーフィルタ基板の検査工程を含む表示装置の製造方法および撮像装置の製造方法ならびにこれらの製造方法に用いられるカラーフィルタ基板の検査装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and easily and accurately inspects color unevenness of a color filter substrate to be inspected in which a large number of colored pixels of a plurality of colors are arranged according to a predetermined rule. It is an object of the present invention to provide a display device manufacturing method, an imaging device manufacturing method, and a color filter substrate inspection device used in these manufacturing methods, including a color filter substrate inspection step.
本発明に係わる表示装置の製造方法は、複数色の着色画素が規則的に多数配列されたカラーフィルタ基板の色ムラを検査するカラーフィルタ基板の検査工程を含む表示装置の製造方法であって、検査工程では、連続スペクトルを有する白色光源とカラーフィルタ基板との間に、カラーフィルタ基板の着色画素のうち一色とほぼ同一の透過スペクトル特性を有する単色フィルタ基板を設置し、この単色フィルタ基板を介して白色光源からの光をカラーフィルタ基板に照射して、カラーフィルタ基板からの透過光に基づきカラーフィルタ基板を検査するものである。 A manufacturing method of a display device according to the present invention is a manufacturing method of a display device including an inspection process of a color filter substrate for inspecting color unevenness of a color filter substrate in which a large number of colored pixels of a plurality of colors are regularly arranged. In the inspection process, a monochromatic filter substrate having substantially the same transmission spectral characteristics as one color among the colored pixels of the color filter substrate is installed between the white light source having a continuous spectrum and the color filter substrate, and the monochromatic filter substrate is interposed therebetween. The light from the white light source is irradiated onto the color filter substrate, and the color filter substrate is inspected based on the transmitted light from the color filter substrate.
また、本発明に係わる撮像装置の製造方法は、複数色の着色画素が規則的に多数配列されたカラーフィルタ基板の色ムラを検査するカラーフィルタ基板の検査工程を含む撮像装置の製造方法であって、検査工程では、連続スペクトルを有する白色光源とカラーフィルタ基板との間に、カラーフィルタ基板の着色画素のうち一色とほぼ同一の透過スペクトル特性を有する単色フィルタ基板を設置し、この単色フィルタ基板を介して白色光源からの光をカラーフィルタ基板に照射して、カラーフィルタ基板からの透過光に基づきカラーフィルタ基板を検査するものである。 The image pickup apparatus manufacturing method according to the present invention is a method for manufacturing an image pickup apparatus including a color filter substrate inspection step for inspecting color unevenness of a color filter substrate in which a large number of colored pixels of a plurality of colors are regularly arranged. In the inspection process, a monochrome filter substrate having substantially the same transmission spectrum characteristics as one color among the colored pixels of the color filter substrate is installed between the white light source having a continuous spectrum and the color filter substrate. The color filter substrate is irradiated with light from a white light source via the color filter substrate, and the color filter substrate is inspected based on the transmitted light from the color filter substrate.
また、本発明に係わるカラーフィルタ基板の検査装置は、複数色の着色画素が規則的に多数配列されたカラーフィルタ基板の色ムラを検出するカラーフィルタ基板の検査装置であって、連続スペクトルを有する白色光源と、白色光源とカラーフィルタ基板との間に設置されカラーフィルタ基板の着色画素のうち一色とほぼ同一の透過スペクトル特性を有する単色フィルタ基板とを備えたものである。 The color filter substrate inspection apparatus according to the present invention is a color filter substrate inspection apparatus that detects color unevenness of a color filter substrate in which a large number of colored pixels of a plurality of colors are regularly arranged, and has a continuous spectrum. A white light source, and a monochromatic filter substrate that is installed between the white light source and the color filter substrate and has a transmission spectrum characteristic substantially the same as one color among the colored pixels of the color filter substrate.
本発明によれば、カラーフィルタ基板の検査工程において、白色光源とカラーフィルタ基板との間にカラーフィルタ基板の着色画素のうち一色とほぼ同一の透過スペクトル特性を有する単色フィルタ基板を設置することにより、カラーフィルタ基板からの透過光のほとんどを単色フィルタ基板と同じ色の着色画素からの透過光とすることができ、他の色の着色画素からの透過光を無くす(または微小にする)ことができる。これにより、単色フィルタ基板と同じ色の着色画素の膜厚異常部で見られる透過光のわずかな強弱を、他の色の着色画素からの透過光に邪魔されることなく検査することができ、カラーフィルタ基板の色ムラを容易に精度良く検出することが可能なカラーフィルタ基板の検査工程を含む表示装置の製造方法および撮像装置の製造方法を提供することが可能となる。 According to the present invention, in the inspection process of the color filter substrate, by installing a monochromatic filter substrate having substantially the same transmission spectrum characteristics as one color among the colored pixels of the color filter substrate between the white light source and the color filter substrate. Most of the transmitted light from the color filter substrate can be transmitted from the colored pixels of the same color as the monochrome filter substrate, and the transmitted light from the colored pixels of other colors can be eliminated (or made minute). it can. Thereby, it is possible to inspect the slight intensity of the transmitted light seen in the film thickness abnormality portion of the colored pixel of the same color as the monochrome filter substrate without being disturbed by the transmitted light from the colored pixels of other colors, It is possible to provide a display device manufacturing method and an imaging device manufacturing method including a color filter substrate inspection process capable of easily and accurately detecting color unevenness of the color filter substrate.
また、本発明によれば、白色光源とカラーフィルタ基板との間に設置されカラーフィルタ基板の着色画素のうち一色とほぼ同一の透過スペクトル特性を有する単色フィルタ基板を備えることにより、カラーフィルタ基板からの透過光のほとんどを単色フィルタ基板と同じ色の着色画素からの透過光とすることができ、この着色画素の膜厚異常部で見られる透過光のわずかな強弱を、他の色の着色画素からの透過光に邪魔されることなく検査することができるため、カラーフィルタ基板の色ムラを容易に精度良く検出することが可能なカラーフィルタ基板の検査装置が得られる。 In addition, according to the present invention, the color filter substrate can be provided by including the single color filter substrate that is installed between the white light source and the color filter substrate and has substantially the same transmission spectrum characteristics as one of the colored pixels of the color filter substrate. Most of the transmitted light can be transmitted from the colored pixels of the same color as the monochromatic filter substrate, and the slight intensity of the transmitted light seen at the abnormal thickness portion of the colored pixels can be reduced to the colored pixels of other colors. Therefore, a color filter substrate inspection apparatus capable of easily and accurately detecting the color unevenness of the color filter substrate can be obtained.
以下に、本発明を実施するための最良の形態である実施の形態1および実施の形態2について述べる。
実施の形態1.
本発明の実施の形態1を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施の形態1であるカラーフィルタ基板の検査装置を示す概略図、図2は被検査カラーフィルタ基板の構造を示す図であり、(a)は部分平面図、(b)は図2(a)中、X−Xで示す部分の断面図である。
カラー液晶表示装置、カラープラズマディスプレイ等の表示装置では、多数の表示素子の光を受けて色発光する色発光用カラーフィルタが用いられ、カラー撮像管、CCDカメラ等の撮像装置では、多数の撮像素子に対する光を色分解する色分解用カラーフィルタが用いられる。これらの表示装置および撮像装置は、それぞれのカラーフィルタの色ムラを検査する検査工程を経て製造される。図2の被検査カラーフィルタ基板10は、これらの表示装置に用いられる色発光用カラーフィルタまたは撮像装置に用いられる色分解用カラーフィルタである。
Color liquid crystal display devices such as color liquid crystal display devices and color plasma displays use color light emission color filters that emit light by receiving light from a large number of display elements, and image pickup devices such as color image pickup tubes and CCD cameras use a large number of image pickup devices. A color separation color filter that separates light emitted from the element is used. These display devices and imaging devices are manufactured through an inspection process for inspecting color unevenness of each color filter. The
本実施の形態1におけるカラーフィルタ基板検査装置30は、複数色の着色画素が規則的に多数配列された被検査カラーフィルタ基板10の色ムラを検出する検査装置であり、図1に示すように、タングステンランプまたはキセノンランプなど連続スペクトルを有する複数の白色光源ランプ1を備えている。これらの複数の白色光源ランプ1はハウジング2に収納され、発光面側となるハウジング2の主面2a上に拡散板3を設け、均一な白色面光源を形成している。
The color filter
さらに、拡散板3上には、ガラス基板21上に青色フィルタ層23が形成された青色フィルタ基板20が設けられている。なお、図1では、拡散板3と青色フィルタ基板20は離れて設置されているが、重ねて設置してもよく、青色フィルタ基板20の設置位置は、白色光源ランプ1と被検査カラーフィルタ基板10の間であればよい。
Furthermore, a
次に、図2に示す被検査カラーフィルタ基板10の構造について説明する。被検査カラーフィルタ基板10は、図2に示すように、ガラス基板11上に遮光性を有するブラックマトリクス12がマトリクス状に形成され、さらに青色着色画素13、緑色着色画素14、赤色着色画素15などの複数色の着色画素が、ガラス基板11の全面にわたって規則的に多数配列されたものである。これらの各着色画素は、フォトリソグラフィ法により形成されている。
Next, the structure of the
また、本実施の形態1では、青色フィルタ基板20の青色フィルタ層23を、被検査カラーフィルタ基板10の青色着色画素13と同―色材で形成している。すなわち、本実施の形態1によるカラーフィルタ基板検査装置30は、複数の白色光源ランプ1と被検査カラーフィルタ基板10との間に、被検査カラーフィルタ基板10の着色画素のうち一色(本実施の形態では青色)と同一の透過スペクトル特性を有する青色フィルタ基板20を備えたことを特徴としている。
In the first embodiment, the
本実施の形態1におけるカラーフィルタ基板検査装置30を用いたカラーフィルタ基板の検査方法について図1を用いて説明する。連続スペクトルを有する白色光源ランプ1と被検査カラーフィルタ基板10との間に、被検査カラーフィルタ基板10の青色着色画素13と同一の透過スペクトル特性を有する青色フィルタ基板20を設置する。白色光源ランプ1からの光は、この青色フィルタ基板20を介して被検査カラーフィルタ基板10に照射され、検査者は被検査カラーフィルタ基板10からの透過光を検査者目視部31にて検査する。
A color filter substrate inspection method using the color filter
次に、本実施の形態1におけるカラーフィルタ基板の検査方法の原理および特徴について、図3〜図6を用いて説明する。図3は、被検査カラーフィルタ基板10の青色着色画素13、緑色着色画素14、赤色着色画素15それぞれの透過スペクトル特性を示す図である。なお、図中Bは青色着色画素13、Gは緑色着色画素14、Rは赤色着色画素15の透過スペクトル特性を示している。
Next, the principle and characteristics of the color filter substrate inspection method according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram showing transmission spectrum characteristics of the blue
また、図4の符号100は本実施の形態1におけるカラーフィルタ検査装置30に用いられる白色光源ランプ1の発光スペクトル特性、図5の符号200は白色光源ランプ1から放射され青色フィルタ基板20を通過した光、すなわち被検査カラーフィルタ基板10に入射する光の発光スペクトル特性を示している。図3と図5を比較すると明らかなように、青色フィルタ基板20の青色フィルタ層23は、被検査カラーフィルタ基板10の青色着色画素13と同―色材で形成されているため、被検査カラーフィルタ10に入射される光の発光スペクトル特性200(図5)は、被検査カラーフィルタ基板10の青色着色画素13の透過スペクトル特性B(図3)と同様のものとなる。
4 is the emission spectrum characteristic of the white
さらに、図6は、白色光源ランプ1から放射され青色フィルタ基板20を通過した光(図5に示す発光スペクトル特性200の光)が、被検査カラーフィルタ基板10に入射し、青色着色画素13、緑色着色画素14、赤色着色画素15のそれぞれから出射(透過)された光の発光スペクトル特性を示している。すなわち、図6は、本実施の形態におけるカラーフィルタ基板検査装置30の検査者が、検査者目視部31(図1)において観察する発光スペクトル特性である。なお、図6中、符号301aは被検査カラーフィルタ基板10の青色着色画素(膜厚正常部)透過光の発光スペクトル特性、符号301bは被検査カラーフィルタ基板10の青色着色画素(膜厚異常部)透過光の発光スペクトル特性、符号302は被検査カラーフィルタ基板10の緑色着色画素透過光の発光スペクトル特性、符号400は人の比視感度特性曲線を示している。
Further, FIG. 6 shows that the light emitted from the white
図6に示すように、本実施の形態1によるカラーフィルタ基板検査装置30において、被検査カラーフィルタ基板10から出射される発光スペクトルとしては、赤色着色画素15からの出射光成分はほとんどない(図示せず)。また、緑色着色画素14から出射される発光スペクトル302は、図5に示す被検査カラーフィルタ基板10に入射される光の発光スペクトル200と、図3に示す被検査カラーフィルタ基板10の緑色着色画素14の透過スペクトル特性Gとの重なり部分であるため、その出力は小さいものとなる。従って、被検査カラーフィルタ基板10から出射される発光スペクトルのほとんどは、青色着色画素13から出射される発光スペクトル(膜厚正常部301a、膜厚異常部301b)となる。
As shown in FIG. 6, in the color filter
このように、本実施の形態1におけるカラーフィルタ検査工程では、被検査カラーフィルタ基板10の赤色着色画素15から出射(透過)される赤色成分の発光スペクトルはほとんどなく、緑色着色画素14から出射(透過)される緑色成分の発光スペクトル302も非常に微小であり、ほとんどが青色着色画素13から出射(透過)される青色成分の発光スペクトル301a、301bとなる。このため、青色着色画素13の膜厚異常部(ムラ部分)で見られる透過光のわずかな強弱が、他の赤色着色画素15および緑色着色画素14からの透過光に邪魔されることなく検査することが可能となる。
As described above, in the color filter inspection step in the first embodiment, there is almost no emission spectrum of the red component emitted (transmitted) from the red
さらに、青色着色画素13から透過される光のピーク波長領域付近の透過率変動だけでなく、裾の部分(低透過率領域)すなわち人の比視感度特性400において感度の高い波長領域の透過率変動まで検査できるので、青色着色画素13のわずかな膜厚変動によって生じる透過率特性の変動に対しても非常に高精度な色ムラ検査が可能となる。また、従来のように、被検査カラーフィルタ10に1色の着色画素からの光のみを透過し他の色の着色画素からの光を遮光する検査用マスクを設ける必要がないため、位置合わせに時間を要することなく、簡単な作業で検査でき、検査用マスクとの接触による被検査カラ−フィルタ基板10の傷つき等も発生しない。
Further, not only the transmittance variation in the vicinity of the peak wavelength region of the light transmitted from the blue
これに対し、従来のカラーフィルタの色ムラ検査方法(特許文献1)について図8〜図11を用いて説明し、本発明と従来例との違いを明らかにする。図8は、特許文献1に開示されたカラーフィルタ検査方法の一実施例を示している。なお、図8中、図1と同一、相当部分には同一符号を付し説明を省略する。図8に示すように、従来のカラーフィルタの色ムラ検査方法では、白色面光源32からの光を、青色着色画素13のピーク波長略450nm±40nmを選択的に透過させる干渉フィルタ33を通して被検査カラーフィルタ基板10に照射し、被検査カラーフィルタ基板10からの透過光を目視によって検査するものである。
On the other hand, a conventional color filter color nonuniformity inspection method (Patent Document 1) will be described with reference to FIGS. 8 to 11 to clarify the difference between the present invention and the conventional example. FIG. 8 shows an embodiment of the color filter inspection method disclosed in
図9は、被検査カラーフィルタ基板10の青色着色画素13の透過スペクトル特性を示しており、図中、Bは膜厚正常部の透過スペクトル特性、B’は膜厚異常部の透過スペクトル特性を示している。また、図10は、従来のカラーフィルタの色ムラ検査方法における干渉フィルタ33の透過率特性500を示している。この従来例における干渉フィルタ33は、図10に示すように、青色着色画素13のピーク波長略450nm±40nmを選択的に透過させ、緑色着色画素14、赤色着色画素15からの透過光をカットするものである。図9と図10を比較すると明らかなように、青色着色画素13のわずかな膜厚変動による透過率変動は、干渉フィルタ33の選択透過領域であるピーク波長領域付近においては少なく、選択透過領域のすその部分(低透過率領域)において大きいことがわかる。
FIG. 9 shows the transmission spectrum characteristic of the blue
さらに、図11は干渉フィルタ33と被検査カラーフィルタ基板10を通して検査者目視部31にて観察される光のスペクトル分布を、人の比視感度特性400と共に示した図である。図中、符号601aは被検査カラーフィルタ基板10の青色着色画素(膜厚正常部)透過光の発光スペクトル、符号601bは被検査カラーフィルタ基板10の青色着色画素(膜厚異常部)透過光の発光スペクトルを示している。図11に示すように、この従来例によるカラーフィルタ検査方法では、検査者目視部31にて観察される光の波長スペクトルは、青色着色画素13のピーク波長領域付近のみであり、青色着色画素13のわずかな膜厚変動による透過率変動が少ない上に、この波長領域は人の目に鈍感な波長領域である。
Further, FIG. 11 is a diagram showing the spectral distribution of light observed by the
このように、本発明の実施の形態1と従来例において、検査者が目視する被検査カラーフィルタ基板10からの透過光の発光スペクトル特性は、図6と図11を比較すると明らかなように、その波長領域が全く異なるものである。すなわち、従来のカラーフィルタ検査方法においては、青色着色画素13のピーク波長領域付近での透過率変動を観察しており、この波長領域は、わずかな膜厚変動による透過率変動が少ない上に、人の目に鈍感な波長領域であるため、わずかな膜厚変動による色ムラは検出できなかった。これに対し、本実施の形態1におけるカラーフィルタ基板の検査方法では、青色着色画素13の低透過率領域(すその部分)、特に人の比視感度特性において感度の高い緑色波長領域側での透過率変動を観察できるため、わずかな膜厚変動による色ムラを容易に検出することが可能である。
As described above, in the first embodiment of the present invention and the conventional example, the emission spectrum characteristics of the transmitted light from the
なお、本実施の形態1では、青色フィルタ基板20の青色フィルタ層23を、被検査カラーフィルタ基板10の青色着色画素13と同―色材で形成したが、コスト面や生産性を考慮し、必ずしも青色着色画素13と同―色材を用いる必要はない。ただし、青色着色画素13とほぼ同一の透過スペクトル特性を示し、青色着色画素13の透過率特性の低透過率領域であり比視感度特性の高い波長領域を一定割合で透過させ、且つ被検査カラーフィルタ基板10の緑色着色画素14を透過させる波長領域に対して低透過率特性となるフィルタ材料を用いる必要がある。
In the first embodiment, the
以上のように、本実施の形態1によるカラーフィルタ検査装置30は、連続スペクトルを有する白色光源ランプ1と、この白色光源ランプ1と被検査カラーフィルタ基板10との間に設置され、被検査カラーフィルタ基板10の青色着色画素13とほぼ同一の透過スペクトル特性を有する青色フィルタ基板20とを備えることにより、被検査カラーフィルタ基板10の緑色着色画素14および赤色着色画素15から出射される光を無くし(または微小にし)、被検査カラーフィルタ基板10から出射される光のほとんどを青色着色画素13から出射される光とすることができる。このため、青色着色画素13の膜厚異常部(ムラ部分)で見られる透過光のわずかな強弱を、他の緑色着色画素14や赤色着色画素15からの透過光に邪魔されることなく検査することができ、被検査カラーフィルタ基板10の青色ムラを容易に精度良く検出することが可能となる。
As described above, the color
さらに、本実施の形態1によるカラーフィルタ基板の検査工程では、青色着色画素13のわずかな膜厚変動によって生じる透過率特性の変動に関しても、青色着色画素13のピーク波長領域付近の透過率変動だけでなく、人の比視感度特性において感度の高い青色着色画素13の低透過率領域(裾の部分)の透過率変動まで検査することができるため、非常に高精度な色ムラの検出が可能となる。
Further, in the inspection process of the color filter substrate according to the first embodiment, only the transmittance variation in the vicinity of the peak wavelength region of the blue
実施の形態2.
上記実施の形態1では、白色光源ランプ1と被検査カラーフィルタ基板10との間に青色フィルタ基板20を設置し、被検査カラーフィルタ基板10の青色ムラを高精度に検出する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の実施の形態2では、白色光源ランプ1と被検査カラーフィルタ10との間に、赤色フィルタ基板を設置し、被検査カラーフィルタ基板10の赤色ムラを高精度に検出するものである。なお、本実施の形態におけるカラーフィルタ基板検査装置の構成は、上記実施の形態1に示したカラーフィルタ基板検査装置30の青色フィルタ基板20を赤色フィルタ基板に置き換えた以外は上記実施の形態1と同様であるので、図1を流用して説明する。
In the first embodiment, the example in which the
本実施の形態2におけるカラーフィルタ基板検査装置30aは、タングステンランプまたはキセノンランプなど連続スペクトルを有する白色光源ランプ1をハウジング2に収納し、発光面側となるハウジング2の主面2a上に拡散板3を設け、均一な面光源を形成している。さらに、拡散板3上には、ガラス基板21上に赤色フィルタ層23aが形成された赤色フィルタ基板20aが設けられている。この赤色フィルタ基板20aの赤色フィルタ層23aは、被検査カラーフィルタ基板10の赤色着色画素15と同―色材で形成されている。
A color filter
図7は、本実施の形態におけるカラーフィルタ基板検査装置30aにおいて、白色光源ランプ1から放射され赤色フィルタ基板20aを通過した光が被検査カラーフィルタ基板10に入射し、青色着色画素13、緑色着色画素14、赤色着色画素15のそれぞれから出射(透過)された光の発光スペクトル特性を示している。すなわち、図7は、本実施の形態におけるカラーフィルタ基板検査装置30aの検査者が、検査者目視部31(図1)において観察する発光スペクトル特性である。なお、図7中、符号701aは被検査カラーフィルタ基板10の赤色着色画素(膜厚正常部)透過光の発光スペクトル特性、符号701bは被検査カラーフィルタ基板10の赤色着色画素(膜厚異常部)透過光の発光スペクトル特性、符号303は被検査カラーフィルタ基板10の緑色着色画素透過光の発光スペクトル特性、符号400は人の比視感度特性曲線を示している。
FIG. 7 shows that in the color filter
図7に示すように、本実施の形態によるカラーフィルタ基板検査装置30aにおいて、被検査カラーフィルタ基板10から出射される発光スペクトルとしては、青色着色画素13からの出射光成分はほとんどない(図示せず)。また、緑色着色画素14から出射される発光スペクトル303は、被検査カラーフィルタ基板10に入射される赤色波長成分の光の発光スペクトルと、被検査カラーフィルタ基板10の緑色着色画素14の透過スペクトル特性G(図3参照)との重なり部分であるため、その出力は小さいものとなる。従って、被検査カラーフィルタ基板10から出射される発光スペクトルのほとんどは、赤色着色画素15から出射される発光スペクトル(膜厚正常部701a、膜厚異常部701b)となる。
As shown in FIG. 7, in the color filter
このように、本実施の形態2におけるカラーフィルタ検査工程では、被検査カラーフィルタ基板10の青色着色画素13から出射(透過)される青色成分の発光スペクトルはほとんどなく、緑色着色画素14から出射(透過)される緑色成分の発光スペクトル303も非常に微小であり、ほとんどが赤色着色画素15から出射(透過)される赤色成分の発光スペクトル701a、701bとなる。このため、赤色着色画素15の膜厚異常部(ムラ部分)で見られる透過光のわずかな強弱を、他の青色着色画素13および緑色着色画素14からの透過光に邪魔されることなく検査でき、被検査カラーフィルタ基板10の赤色ムラを容易に精度良く検出することが可能となる。
As described above, in the color filter inspection process according to the second embodiment, there is almost no emission spectrum of the blue component emitted (transmitted) from the blue
さらに、赤色着色画素15から透過される光のピーク波長領域付近の透過率変動だけでなく、すその部分(低透過率領域)すなわち人の比視感度特性400において感度の高い波長領域の透過率変動まで検査できるので、赤色着色画素15のわずかな膜厚変動によって生じる透過率特性の変動に対しても非常に高精度な色ムラ検査が可能となる。
Furthermore, not only the transmittance fluctuation in the vicinity of the peak wavelength region of the light transmitted from the red
なお、本実施の形態2では、赤色フィルタ基板20aの赤色フィルタ層23aを、被検査カラーフィルタ基板10の赤色着色画素15と同―色材で形成したが、コスト面や生産性を考慮し、必ずしも赤色着色画素15と同―色材を用いる必要はなく、ほぼ同一の透過スペクトル特性を示すものであればよい。
In the second embodiment, the
本発明の表示装置の製造方法は、カラー液晶表示装置およびカラープラズマディスプレイなどの製造方法に利用でき、また本発明の撮像装置の製造方法は、カラー撮像管、CCDカメラなどの製造方法に利用され、それらのカラーフィルタ基板の製造工程において、その品質検査に利用される。また本発明のカラーフィルタ基板の検査装置は、カラー液晶表示装置およびカラープラズマディスプレイなどの表示装置における色発光用カラーフィルタおよびカラー撮像管、CCDカメラなどの撮像装置のおける色分解用カラーフィルタの製造に利用され、それらの品質検査に利用される。 The manufacturing method of the display device of the present invention can be used for a manufacturing method of a color liquid crystal display device and a color plasma display, and the manufacturing method of the imaging device of the present invention is used for a manufacturing method of a color image pickup tube, a CCD camera and the like. The color filter substrate is used for quality inspection in the manufacturing process. The color filter substrate inspection apparatus of the present invention is a color light emission color filter in a display device such as a color liquid crystal display device and a color plasma display, and a color separation color filter in an image pickup device such as a color image pickup tube or a CCD camera. Used for quality inspection.
1 白色光源ランプ、2 ハウジング、2a 主面、3 拡散板、
10 被検査カラーフィルタ基板、11 ガラス基板、12 ブラックマトリクス、
13 青色着色画素、14 緑色着色画素、15 赤色着色画素、
20 青色フィルタ基板、20a 赤色フィルタ基板、
21 ガラス基板、23 青色フィルタ層、23a 赤色フィルタ層、
30、30a カラーフィルタ検査装置、31 検査者目視部、32 白色面光源、
33 干渉フィルタ、100 白色光源ランプの発光スペクトル特性、
200 白色光源ランプから放射され青色フィルタ基板を通過した光の発光スペクトル特性、
301a 被検査カラーフィルタ基板の青色着色画素(膜厚正常部)透過光の発光スペクトル特性、
301b 被検査カラーフィルタ基板の青色着色画素(膜厚異常部)透過光の発光スペクトル特性、
302、303 被検査カラーフィルタ基板の緑色着色画素透過光の発光スペクトル特性、
400 人の比視感度特性曲線、500 従来例における干渉フィルタの透過率特性、
601a 従来例における被検査カラーフィルタ基板の青色着色画素(膜厚正常部)透過光の発光スペクトル特性、
601b 従来例における被検査カラーフィルタ基板の青色着色画素(膜厚異常部)透過光の発光スペクトル特性、
701a 被検査カラーフィルタ基板の赤色着色画素(膜厚正常部)透過光の発光スペクトル特性、
701b 被検査カラーフィルタ基板の赤色着色画素(膜厚異常部)透過光の発光スペクトル特性。
1 white light source lamp, 2 housing, 2a main surface, 3 diffusion plate,
10 color filter substrate to be inspected, 11 glass substrate, 12 black matrix,
13 blue colored pixels, 14 green colored pixels, 15 red colored pixels,
20 Blue filter substrate, 20a Red filter substrate,
21 glass substrate, 23 blue filter layer, 23a red filter layer,
30, 30a color filter inspection device, 31 inspector viewing part, 32 white surface light source,
33 Interference filter, 100 White light source lamp emission spectrum characteristics,
200 emission spectral characteristics of light emitted from a white light source lamp and passed through a blue filter substrate,
301a Emission spectrum characteristic of transmitted light of blue-colored pixel (film thickness normal part) of the color filter substrate to be inspected,
301b Emission spectrum characteristic of blue colored pixel (film thickness abnormality portion) transmitted light of the color filter substrate to be inspected,
302, 303 Emission spectrum characteristics of green colored pixel transmitted light of the color filter substrate to be inspected,
400 specific visibility characteristics curve, 500 transmittance characteristics of interference filter in the conventional example,
601a Emission spectrum characteristic of transmitted light of a blue colored pixel (thickness normal part) of a color filter substrate to be inspected in a conventional example,
601b The emission spectrum characteristic of the blue color pixel (film thickness abnormality portion) transmitted light of the color filter substrate to be inspected in the conventional example,
701a The emission spectrum characteristic of the transmitted light of the red colored pixel (thickness normal part) of the color filter substrate to be inspected,
701b Emission spectrum characteristics of light transmitted through red colored pixels (film thickness abnormality portion) of the color filter substrate to be inspected.
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WO2022024968A1 (en) * | 2020-07-29 | 2022-02-03 | 富士フイルム株式会社 | Device and film thickness variation inspection method |
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2003
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