JPH05118995A - カラーフイルターの欠陥検査方法および欠陥検査装置 - Google Patents

カラーフイルターの欠陥検査方法および欠陥検査装置

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JPH05118995A
JPH05118995A JP30700291A JP30700291A JPH05118995A JP H05118995 A JPH05118995 A JP H05118995A JP 30700291 A JP30700291 A JP 30700291A JP 30700291 A JP30700291 A JP 30700291A JP H05118995 A JPH05118995 A JP H05118995A
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JP
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light
color filter
defect
emitted
foreign matter
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JP30700291A
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English (en)
Inventor
Fumio Kikuma
史男 菊間
Akio Sonehara
章夫 曽根原
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 カラーフィルターの異物,欠陥が、クロム
上,着色層上,着色層中,保護膜上,保護膜中などどこ
にあっても自動的に検出可能とする。 【構成】 被検査物に対し上面と下面から光を照射し、
上面から照射した光の反射光と下面から照射した光の透
過光を1つの受光器にて受光する、すなわち反射光照
明,透過光照明を同時に1つの受光器にて受光する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カラー液晶ディスプレ
イ,CCDなどに用いられるカラーフィルターの表面の
異物,欠陥を検出する欠陥検査装置に関する。
【0002】
【従来の技術】先ず、カラーフィルターの概要を図2,
3に示す。図2,3において10はガラス基板で、11
はガラス上にパターニングされたクロムによる遮光層、
12a,12b,12cは着色層で目的に応じてRe
d,Green,BlueあるいはCyan,Yell
ow,Magentaなどを使いわける。更に必要に応
じて着色層上に透明保護膜,透明導電膜を形成、パター
ニングする。
【0003】上記カラーフィルターの製造工程において
は、カラーパターンに異物,欠陥があると、撮像した映
像や表示する映像の欠陥になり、カラーフィルターを使
用した製品が不良になってしまうため、カラーフィルタ
ーの製造途中又は製造後に検査を行い、欠陥のあるカラ
ーフィルターを除外しなければならない。
【0004】現在のところ、カラー液晶ディスプレイ,
CCDなどに用いられる微細パターンカラーフィルター
の製造工程は自動化されているが、各工程のモニター及
び外観検査などの自動化は行われておらず、目視による
外観検査に頼っている。
【0005】カラーフィルター上の異物,欠陥を自動的
に検出可能な欠陥検査装置のニーズは大きいものがあ
る。しかしながら、まだ開発されていない。これは、カ
ラーフィルターの表面の特性,着色材(特に顔料を用い
た場合)の特性によって、欠陥検出が困難なためであ
る。
【0006】一般的に平面上に付着した異物,欠陥の検
出には、被検査面に対してレーザー光等の検出光を照射
し、異物による散乱光を検出する方法が知られている。
(例えば、特開昭60−67845号公報参照)
【0007】図11は、この検出方法をガラス基板31
の表面に感光性樹脂層32を形成してなる基材30の表
面部の異物,欠陥検出に適用した場合の原理図を示すも
のであり、33は基材の表面の検査位置を照射する光、
37はその検査位置からの散乱光、36はその検査位置
からの散乱光37の光量を検出するための散乱光検出器
(カメラ)である。
【0008】基材に対して光33が照射されると、光3
3はレジスト表面及び基板表面より反射され、その散乱
光37が光電変換装置からなる散乱光検出器36に入射
し、散乱光検出器36は入射光量に応じた信号を出力す
る。いま、基材の位置Xのように、異物,欠陥等が基材
面に存在しない場合は、基材表面からの散乱光37が少
なく、散乱光検出器36の出力レベルは図12の位置X
のように、LOWの位置で一定になる。しかしながら、
散乱光検出器36を基材に沿って移動させ、図11の位
置Yのように基板上あるいは感光性樹脂上に異物,欠陥
13が存在する位置を検査した場合には、その異物,欠
陥13により光33が散乱され、その散乱光37が散乱
光検出器36に到達して図12の位置Yに示すように信
号が立ち上がり、HIGHの位置を越える。これによ
り、異物,欠陥の存在を検出できる。従って、カラーフ
ィルターの異物,欠陥検出にもこの技術を適用すること
が考えられる。
【発明が解決しようとする課題】
【0009】ところが、現実のカラーフィルターは、基
板上に複数色の着色材がパターニングされているので着
色パターン間にすきまができ、この結果として表面に微
小な凹凸を有するので、前記検査方法を適用した場合ノ
イズ成分が大きくなり異物,欠陥からの信号の検出を困
難にする。また、着色材(特に着色材として顔料を用い
た場合)に光が照射されるとそこで光散乱がおこり、こ
れもまたノイズ成分増大の原因となる。レーザー光を照
射光として用いた場合、この着色材による光散乱はさら
に顕著なものとなる。このように、カラーフィルター上
の異物,欠陥検出には、図12のように正常部を信号強
度LOWとして、異物,欠陥部を信号強度HIGHとす
るような方式は、結局実用化できなかった。
【0010】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、ガラス基板上,着色層中,表面上などカラーフィ
ルターの各部に存在する異物,欠陥を検出することが可
能な欠陥検査装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成すべく検討の結果、カラーフィルター上の異物,欠陥
を被検査物に対し上面と下面から光を照射し、上面から
照射した光の反射光と下面から照射した光の透過光を1
つの受光器にて受光する、すなわち反射光照明,透過光
照明を同時に1つの受光器にて受光するという方法を用
いれば検出できることを見出し、本発明を完成した。
【0012】更に、本発明のカラーフィルターの欠陥検
査装置は、図1の実施例に示すように着色層が形成して
ある面の上方から光を照射する反射光検出用の光源2
と、下方から光を照射する透過光検出用の光源4からな
る照射手段と、検査位置Aでの反射光7,透過光8の光
を同時に受光する検出手段6を備えたことを特徴とする
ものである。その照射手段2,4の光源として、ハロゲ
ンランプ,蛍光燈,ナトリウムランプ等の単色光,水銀
ランプ及び水銀ランプと色分離フィルターを用いたもの
等インコヒーレントな光源を用い、光検出器としてCC
Dラインセンサ,CCDエリアセンサ,撮像管,フォト
マルチプライヤー等を用いることが好ましい。
【0013】次に、カラーフィルター上の異物,欠陥を
検出する本発明の原理を示す。まず図4に於いて、カラ
ーフィルターに対し上面から光3を照射し、反射光7を
光検出器6により検出しており、この時に検出される信
号を図5に示す。図4中の検査位置aに於いての照射光
は、クロムからなる遮光層により反射されるため信号レ
ベルHIGHを示す。検査位置cのように、クロムから
なる遮光層上に異物,欠陥が存在した場合には、異物,
欠陥は検出光の吸収,散乱等が起こり、光検出器6が受
ける光量が減少するため、この部分だけ信号レベルLO
Wを示し正常部との分離が可能となり、異物,欠陥の検
出ができる。ところが遮光層がない部分(検査位置b)
に於いては、検出光の反射が少ないため検出信号レベル
はLOWのままで、遮光層がない部分に異物,欠陥が存
在した場合(検査位置d)には、これを検出できない。
【0014】次に図6に於いては、カラーフィルターに
対し下から光5を照射し、カラーフィルターを透過する
光を光検出器6により検出しており、この時に検出され
る信号を図7に示す。図6中の検査位置a,cに於いて
は、遮光層があるため光検出器6に到達しない。検査位
置bに於いては、下面からの光5は着色層12を透過し
光検出器6に達する。検査位置dに於いては、異物,欠
陥部が光を吸収,散乱等をすることにより信号レベルは
LOWとなり、正常部との分離が可能となる。
【0015】
【作用】図8に本発明の本論であるカラーフィルターの
上下に光源2,4を設置し、上方に光検出器6を設置し
た図を示す。上下に光源を設置すると、反射光検出と透
過光検出のそれぞれの検出できない領域を補うことにな
る。すなわち、カラーフィルター表面の遮光層の形成さ
れている位置の異物,欠陥は反射光7により検出でき
(クロム+着色層の上に異物,欠陥があっても反射光で
検出可)、遮光層がない位置での異物,欠陥は透過光8
により検出可能となる。上下からの2照明方式により得
られる信号は図9のようになる。図9の信号レベルHI
GHとLOWの間にスライスレベルを設定し、異物,欠
陥の検出を行うことができる。
【0016】本発明においてカラーフィルターの異物,
欠陥は、クロム上,着色層上,着色層中,保護膜上,保
護膜中などどこにあっても検出可能である。また、照明
の角度が基板に対して垂直に設置されるため、カラーフ
ィルターの凹凸に影響されにくい。更に、光検出器とし
てCCDラインセンサ,CCDエリアセンサを用いれ
ば、上下面からの照射光から得られる反射光と透過光の
光量変化の度合が異なる場合でも、CCDセンサの画素
数(ビット数)により異物や欠陥のサイズが判定可能で
ある。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図8はカラーフィルターの上下に光源2,4を
設置し、上方に光検出器6を設置した図を示す。カラー
フィルターに対し上方から光3,5を照射し、3の反射
光,5の透過光を光検出器6により検出している。この
時に検出される信号を図9に示す。
【0018】図8中の検査位置aに於いては、クロムか
らなる遮光層11があるため照射光5は光検出器6に到
達せず、照射光3は反射されるため光検出器6に到達し
信号レベルHIGHを示す。検査位置bに於いては、照
射光3,5は着色層を透過するため、照射光5のみが光
検出器6に到達し信号レベルHIGHを示す。検査位置
cのように遮光層上に異物,欠陥が存在する場合に於い
ては、検出光の吸収,散乱等が起こるため、照射光3が
光検出器6に到達する光量が減少し信号レベルはLOW
を示す。検査位置dのように着色層上に異物,欠陥が存
在する場合に於いても同様に、光5の吸収,散乱等が起
こるため、照射光5は光検出器6に到達する光量が減少
し信号レベルはLOWを示す。
【0019】以上のように異物,欠陥が存在しない場合
はHIGH、存在する場合にはLOWを示し、カラーフ
ィルター全面の異物,欠陥が検出できる。
【0020】図10は、本発明による検査装置を備えた
液晶ディスプレー用カラーフィルターの製造ラインを概
略的に示す側面図である。あらかじめクロムのパターニ
ングがされたガラス基板1が搬送されてきて、着色材塗
布装置20,露光器21,現像装置22,透明電極成膜
装置23を経て、表面に所望の着色パターンが施され
る。(R,G,B3色をパターニングする場合は20〜
22の工程を3回繰り返す。)成膜装置23の下流に本
発明の実施例による検査装置24が設けられている。こ
の検査装置24は図8に示すように、カラーフィルター
の上下から光3,5を照射する照射手段(ハロゲンラン
プと光ファイバーの組合せ)と、その照射位置から反射
光と透過光の光量を検出する光検出手段6(CCDライ
ンセンサー)とを有し、この検出手段は、受光量に応じ
た像を表示するディスプレイ及び受光光量がカラーフィ
ルターの良品部に対応して予め設定している基準レベル
より低下した場合を検出する手段を備えている。
【0021】
【発明の効果】本発明により、カラーフィルターの表面
凹凸の影響を受けずにカラーフィルター全面の異物,欠
陥を容易に検出することができる。このシステムは自動
的に異物,欠陥を検出できるので、カラーフィルターの
最終外観検査装置としてだけでなく、工程途中のモニタ
リング用としても使うことができるので、品質確認用と
しても利用でき有益なものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例による異物,欠陥検出装置の概
略図
【図2】カラーフィルターの平面図
【図3】カラーフィルターの断面図
【図4】反射光による異物,欠陥検出原理を説明する概
略図
【図5】反射光による異物,欠陥検出時に得られる信号
を示す図
【図6】透過光による異物,欠陥検出原理を説明する概
略図
【図7】透過光による異物,欠陥検出時に得られる信号
を示す図
【図8】反射光,透過光による異物,欠陥検出原理を説
明する概略図
【図9】反射光,透過光による異物,欠陥検出時に得ら
れる信号を示す図
【図10】本発明により検査装置を備えた液晶ディスプ
レイ用CF製造ライン概略図
【図11】従来の欠陥検査方法を説明する概略図
【図12】従来の欠陥検査方法により得られる検出信号
を示す図
【符号の説明】
1 カラーフィルター 2 光源(反射光検出用) 3 照射光 4 光源(透過光検出用) 5 照射光 6 光検出器 7 反射光 8 透過光 10 ガラス基板 11 クロム遮光膜 12 着色層 12a 着色層 12b 着色層 12c 着色層 13 異物,欠陥 20 着色材塗布装置 21 露光装置 22 現像装置 23 透明導電膜成膜装置 24 欠陥検査装置 30 基材 31 ガラス基板 32 感光性樹脂層 33 照射光 36 光検出器 37 散乱光

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カラーフィルターの上面と下面から光を
    照射し、前記上面側に設置された光検出器により、上面
    からの照射光の反射光と下面からの照射光の透過光との
    合成された光を受光して、前記合成された光の光量の変
    化により欠陥を検出することを特徴とするカラーフィル
    ターの欠陥検査方法。
  2. 【請求項2】 カラーフィルターの上面と下面から同位
    置に光を照射する照射手段と、前記上面側に設置された
    光検出器により、上面からの照射光の反射光と下面から
    の照射光の透過光との合成された光を検出する検出手段
    とを備えることを特徴とするカラーフィルターの欠陥検
    査装置。
JP30700291A 1991-10-25 1991-10-25 カラーフイルターの欠陥検査方法および欠陥検査装置 Pending JPH05118995A (ja)

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JP30700291A JPH05118995A (ja) 1991-10-25 1991-10-25 カラーフイルターの欠陥検査方法および欠陥検査装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008170288A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Yokogawa Electric Corp 欠陥検査装置および欠陥検査方法
JP2010127738A (ja) * 2008-11-27 2010-06-10 Toppan Printing Co Ltd カラーフィルタ表面検査機
CN110220915A (zh) * 2019-06-21 2019-09-10 银河水滴科技(北京)有限公司 玻璃检测机

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