カラーフィルタの外観検査方法
【課題】カラーフィルタの欠陥が、どの色の着色画素に発生したかを検査の段階で特定し、色毎に異なる規格を適用した欠陥検査を行うカラーフィルタの外観検査方法を提供する。
【解決手段】予め、着色画素などの良品検査画素の濃度範囲を設定し、被検査体を撮像した際に、各色の着色画素などを判定する検出検査画素の数を設定し、次に、欠陥Ｄ３の位置情報から、その周囲に輪郭部Ｒ３を設け、輪郭検査画素の各濃度を求め前記濃度範囲と対比して濃度範囲毎に集計し、次に、輪郭検査画素の数が検出検査画素の数以上なら、欠陥は当該着色画素と判定し、欠陥のサイズを当該色の許容欠陥のサイズと対比し可否を判定する。
【解決手段】予め、着色画素などの良品検査画素の濃度範囲を設定し、被検査体を撮像した際に、各色の着色画素などを判定する検出検査画素の数を設定し、次に、欠陥Ｄ３の位置情報から、その周囲に輪郭部Ｒ３を設け、輪郭検査画素の各濃度を求め前記濃度範囲と対比して濃度範囲毎に集計し、次に、輪郭検査画素の数が検出検査画素の数以上なら、欠陥は当該着色画素と判定し、欠陥のサイズを当該色の許容欠陥のサイズと対比し可否を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタの外観検査に関するものであり、特に、液晶表示装置用カラーフィルタの製造工程で発生する外観上の欠陥が、どの色の着色画素に発生した欠陥であるかを検査の段階で特定し、着色画素の色毎に異なる規格を適用した欠陥検査を行うカラーフィルタの外観検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。また、図８は、図７に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
図７、及び図８に示すように、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ（４）は、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたものである。
図７、及び図８はカラーフィルタを模式的に示したものであり着色画素の形状を正方形としている。また、着色画素（４２）は１２個表されているが、実際のカラーフィルタにおいては、例えば、対角１７インチの画面に数百μｍ程度の着色画素が多数個配列されている。
【０００３】
液晶表示装置の多くに用いられている、上記構造のカラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板上にブラックマトリックスを形成してブラックマトリックス基板とし、次に、このブラックマトリックス基板上のブラックマトリックスのパターンに位置合わせして着色画素を形成し、更に透明導電膜を位置合わせして形成するといった方法が広く用いられている。
ブラックマトリックス（４１）は、遮光性を有するマトリックス状のものであり、着色画素（４２）は、例えば、赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有するものであり、透明導電膜（４３）は、透明な電極として設けられたものである。
【０００４】
ブラックマトリックス（４１）は、着色画素（４２）間のマトリックス部（４１Ａ）と、着色画素（４２）が形成された領域（表示部）の周辺部を囲む額縁部（４１Ｂ）とで構成されている。
ブラックマトリックスは、カラーフィルタの着色画素の位置を定め、大きさを均一なものとし、また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。
【０００５】
このブラックマトリックス基板の製造には、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックスの材料としてのクロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯX ）などの金属、もしくは金属化合物を薄膜状に成膜し、成膜された薄膜上に、例えば、ポジ型のフォトレジストを用いてエッチングレジストパターンを形成し、次に、成膜された金属薄膜の露出部分のエッチング及びエッチングレジストパターンの剥膜を行い、Ｃｒ、ＣｒＯX などの金属薄膜からなるブラックマトリックス（４１）を形成するといった方法がとられている。
或いは、ガラス基板（４０）上に、ブラックマトリックス形成用の黒色感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ法によってブラックマトリックス（４１）を形成するといった方法がとられている。
【０００６】
また、着色画素（４２）の形成は、このブラックマトリックス基板上に、例えば、顔料などの色素を分散させたネガ型のフォトレジストを用いて塗布膜を設け、この塗布膜への露光、現像によって着色画素を形成するといった方法がとられている。
また、透明導電膜（４３）の形成は、着色画素が形成されたブラックマトリックス基板上
に、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
【０００７】
このカラーフィルタの製造工程で発生する外観上の欠陥は、その大きさ（範囲）によって、広域欠陥と狭域（点）欠陥とに２分される。
広域欠陥は色ムラで代表され、色ムラはカラーフィルタ上の広い範囲に及ぶ色濃度の不良である。色ムラは微妙に変化する色の濃淡であり、広い範囲に及んでいるため、目視では確認しやすく、検査装置では検出しにくい。
【０００８】
また、狭域（点）欠陥は、その大きさが微小であるため、検査装置では検出しやすく、目視では確認しにくい。
点欠陥には、１）ブラックマトリックスの欠け、着色画素の白抜け（ピンホール）、着色画素のハーフ白抜け、透明導電膜の抜け（ピンホール）などのパターン欠け、２）ブラックマトリックスの残り、着色画素の残り、混色などのパターン残り、３）異物付着（黒欠陥）、４）傷などに大別される。
【０００９】
これらの欠陥項目の検査は、各製造工程毎に行われることが多い。例えば、ブラックマトリックスの形成後には、ブラックマトリックスの製造中に発生したブラックマトリックスの欠け、ブラックマトリックスの残りなどの項目の検査が行われる。また着色画素の形成後には、着色画素の製造中に発生した着色画素の白抜け（ピンホール）、着色画素のハーフ白抜け、着色画素の残り、異物付着（黒欠陥）、色ムラなどの項目の検査が行われる。
【００１０】
上記検査は、透過光によるカラーフィルタの透過検査と反射光による反射検査の２種の検査で構成されている。透過検査による方が欠陥を検出し、良否を識別することが正確、容易な欠陥には透過検査が行われる。また、反射検査による方が欠陥を検出し、良否を識別することが正確、容易な欠陥には反射検査が行われる。すなわち、各欠陥の性状により透過検査又は／及び反射検査が行われる。
尚、上記検査においては、検査する欠陥項目、良否を識別する水準などは、品目によって適宜に設定して行われる。
【００１１】
図１は、自動外観検査装置の一例の概略を示す側面図である。また、図２は、その平面図である。図１及び図２に示すように、この自動外観検査装置は、定盤（１１）、検査ステージ（１２）、反射用光源（１３Ａ）、反射用検査カメラ（１４Ａ）、透過用光源（１３Ｂ）、透過用検査カメラ（１４Ｂ）、及び画像処理装置（１５）で構成されている。
検査ステージ（１２）に載置されたカラーフィルタ（被検査体）（１０）は、図１中、白太矢印で示すように、Ｘ軸方向に搬送されながら検査を受ける。
【００１２】
反射用光源（１３Ａ）は、射出された検査光を搬送されてきたカラーフィルタ（被検査体）（１０）の表面に斜め上方から照射する。カラーフィルタ（１０）の表面で反射した反射光を反射用検査カメラ（１４Ａ）で受光させ、その信号を画像処理装置（１５）へと伝送する。
また、透過用光源（１３Ｂ）は、射出された検査光を搬送されてきたカラーフィルタ（被検査体）（１０）の裏面に下方から垂直に照射する。カラーフィルタ（１０）を透過した透過光を透過用検査カメラ（１４Ｂ）で受光させ、その信号を画像処理装置（１５）へと伝送する。画像処理装置（１５）では、伝送された信号を処理し、欠陥を識別する。
【００１３】
図２に示すように、この一例における反射用検査カメラ（１４Ａ）は、反射用検査カメラ（１）（１４Ａ（１））〜反射用検査カメラ（８）（１４Ａ（８））の８個の反射用検査カメラで構成されており、これらは、カラーフィルタ（１０）の搬送方向（Ｘ軸方向）
と直角に、すなわち、カラーフィルタ（１０）の幅方向（Ｙ軸方向）に一列に順次に配列されている。
また、反射用光源（１３Ａ）は、反射用光源（１）（１３Ａ（１））〜反射用光源（８）（１３Ａ（８））の８個の反射用光源で構成されており、上記反射用検査カメラ（１）（１４Ａ（１））〜反射用検査カメラ（８）（１４Ａ（８））の配列に対応し、Ｙ軸方向に一列に順次に配列されている。
【００１４】
また、透過用検査カメラ（１４Ｂ）は、透過用検査カメラ（１）（１４Ｂ（１））〜透過用検査カメラ（８）（１４Ｂ（８））の８個の透過用検査カメラで構成されており、上記反射用検査カメラ（１）（１４Ａ（１））〜反射用検査カメラ（８）（１４Ａ（８））の配列に対応し、Ｙ軸方向に一列に順次に配列されている。また、透過用光源（１３Ｂ）は、透過用光源（１）（１３Ｂ（１））〜透過用光源（８）（１３Ｂ（８））の８個の透過用光源で構成されており、各々が定盤（１１）の下方にて透過用検査カメラ（１）（１４Ｂ（１））〜透過用検査カメラ（８）（１４Ｂ（８））の配列に対応し、Ｙ軸方向に一列に順次に配列されている。
【００１５】
図３は、カラーフィルタ（被検査体）（１０）上における、反射用検査カメラと透過用検査カメラによる走査領域を説明する平面図である。図３に示すカラーフィルタ（１０）のサイズは、例えば、幅（Ｗ）１５００ｍｍ×長さ（Ｌ）１８００ｍｍ程度のものである。図１及び図２に示すように、反射用検査カメラ（１４Ａ）及び透過用検査カメラ（１４Ｂ）は固定されており、カラーフィルタ（１０）が検査ステージ（１２）に載置された状態で、白太矢印で示すように、図３中、左方から右方へ移動し、カラーフィルタ（被検査体）（１０）面が走査される。
【００１６】
符号（Ｓｒ（１））は、反射用検査カメラ（１）（１４Ａ（１））及び透過用検査カメラ（１）（１４Ｂ（１））の走査領域を表している。同様に、符号（Ｓｒ（２））〜符号（Ｓｒ（８））は、各々、〔反射用検査カメラ（２）（１４Ａ（２））及び透過用検査カメラ（２）（１４Ｂ（２））〕〜〔反射用検査カメラ（８）（１４Ａ（８））及び透過用検査カメラ（８）（１４Ｂ（８））〕の走査領域を表している。
【００１７】
反射用検査カメラ（１４Ａ）及び透過用検査カメラ（１４Ｂ）のイメージセンサーとしては、例えば、ラインセンサーが用いられることが多い。
図３に示す例は、反射用検査カメラ（１４Ａ（１）〜１４Ａ（８））及び透過用検査カメラ（１４Ｂ（１）〜１４Ｂ（８））の各々が、対応したカラーフィルタ（被検査体）（１０）上の走査領域（Ｓｒ（１）〜Ｓｒ（８））を、図３中、右方から左方への１走査で撮像を終了する例である。
例えば、撮像の解像度を高めるために、１走査領域を図３中、上下に２分割した２走査を、或いは上下に４分割した４走査を行う場合もある。
【００１８】
図４は、検査カメラにて撮像されたカラーフィルタ画像の一例を模式的に示す説明図である。図４に示すように、被検査体としてのカラーフィルタは、ブラックマトリックス（２１）が形成され外観検査の終了したガラス基板上に、赤色、緑色、青色の着色画素（２２）が形成された状態のものである。各色の着色画素（２２）は、その各々が、図４中、Ｙ軸方向に連続して配設されている。またＸ軸方向には、その各色の連続した列が赤色、緑色、青色の順に繰り返し配設されている。赤色の着色画素（Ｐ２）に欠陥（Ｄ）が発生している例である。
【００１９】
図５（ａ）は、図４に示す左端の赤色の着色画素（Ｐ１）の点線で囲む部分を拡大した説明図である。また、図５（ｂ）は、隣接する赤色の着色画素（Ｐ２）の点線で囲む部分を拡大した説明図である。
この検査装置は、欠陥がランダムに発生することを前提にして、隣接する同色の着色画素（２２）を比較して欠陥を検出する比較方式を採用したものである。図４中、左端の赤色の着色画素（Ｐ１）の特定箇所（Ｋｉ）の明るさ（検査カメラへ入射する光の強さ）と、隣接する赤色の着色画素（Ｐ２）の特定箇所（Ｋｉ）の明るさの差によって欠陥を識別する。
【００２０】
１個の着色画素は、複数の領域（Ｋ１〜Ｋｎ）に分割される。複数に分割された１領域は、検査のために比較する着色画素上の１単位であり、以降、本発明においては、この１領域を検査画素と称する。
先ず、左端の赤色の着色画素（Ｐ１）の第１検査画素（Ｋ１）の明くさと、隣接する赤色の着色画素（Ｐ２）の第１検査画素（Ｋ１）の明るさを比較し、次に、着色画素（Ｐ１）の第２検査画素（Ｋ２）の明くさと、着色画素（Ｐ２）の第２検査画素（Ｋ２）の明るさを比較し、以降、同様に順次に比較を行い、着色画素（Ｐ１）に対する着色画素（Ｐ２）の欠陥の有無を識別する。
【００２１】
図５においては、着色画素（Ｐ１）の第ｉ検査画素（Ｋｉ）の明るさと、着色画素（Ｐ２）の第ｉ検査画素（Ｋｉ）の明るさの差が大きいために欠陥と識別されることになる。この明るさは、検査カメラが再現する輝度範囲を、例えば、８ビット（２５６）にて区分した２５６段階で表示した数値を用い、その数値の差が、予め設定した閾値以上であるとき、着色画素（Ｐ２）の第ｉ検査画素（Ｋｉ）は欠陥と識別するようにしておく。以降、本発明においては、２５６段階で表示した数値を検査画素の濃度、また、数値の範囲を濃度範囲と称する。
【００２２】
さて、自動外観検査装置で検出された欠陥は、自動外観検査装置の後工程に設置された、例えば、レビュー装置を使用して、作業員がモニターで欠陥を確認する。許容される欠陥のサイズは、必ずしも一律ではなく、実際の作業においては、許容される欠陥のサイズが着色画素の色毎に異なった数値に規定されている場合がある。
【００２３】
しかしながら、自動外観検査装置は、欠陥が発生している着色画素の色を認識することができないため、着色画素の色毎に許容される欠陥のサイズが異なる場合には、自動外観検査装置が欠陥を検出する検出サイズを、最も小さな数値に合わせ欠陥の検出を行うことになる。
従って、レビュー装置では、自動外観検査装置が検出した欠陥を、着色画素の色毎に異なった数値に合わせて、改めて確認するといった作業が行われている。
【００２４】
図６は、赤色の着色画素に発生した欠陥の一例の説明図である。赤色の着色画素（２２Ｒ）に直径（φ）４０μｍの欠陥（Ｄ２）が発生しているカラーフィルタを例示したものである。
例えば、許容される欠陥のサイズが青色の着色画素（２２Ｂ）では３０μｍφ、赤色の着色画素（２２Ｒ）では４０μｍφ、緑色の着色画素（２２Ｇ）では５０μｍφといった規格の場合、自動外観検査装置は検出サイズを最も小さな数値である３０μｍφに合わせ欠陥の検出を行うことになる。
【００２５】
図６に示す赤色の着色画素（２２Ｒ）の欠陥（Ｄ２）は、直径（φ）４０μｍの欠陥であるので、３０μｍφに設定した自動外観検査装置では欠陥として検出される。一方、レビュー装置では、赤色の着色画素（２２Ｒ）での許容される欠陥のサイズである４０μｍφで確認するので、欠陥ではないと確認される。
つまり、レビュー装置では、自動外観検査装置で欠陥と検出した欠陥を、着色画素の色毎に異なる規格と対比し、欠陥か否かを確認する負担が残されている。
【特許文献１】特許第３２８７８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、カラーフィルタの製造工程で発生する外観上の欠陥が、どの色の着色画素に発生した欠陥であるかを検査の段階で特定し、着色画素の色毎に異なる規格を適用した欠陥検査を行うことのできるカラーフィルタの外観検査方法を提供することを課題とするものである。
これにより、着色画素の色毎に異なる規格には該当しない欠陥を有するカラーフィルタを、後工程であるレビュー装置で改めて確認することはなくなり、レビュー装置での負担が低減される。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明は、カラーフィルタの製造工程で発生する欠陥の検査方法において、
Ａ）予め、１）良品カラーフィルタを検査カメラにて撮像し、撮像した第１色の着色画素における検査画素（良品検査画素）の濃度範囲を設定し、
２）後に、被検査体カラーフィルタを前記検査カメラにて撮像した際に、撮像した着色画素が第１色であることを判定するために必要な第１色の判定閾値として、上記１）で設定した濃度範囲の濃度を有する検査画素（検出検査画素）の数を設定し、
３）上記１）を、第２色の着色画素、第３色の着色画素、ブラックマトリクス、及び他、の各部位について行い、各々における検査画素（良品検査画素）の濃度範囲を設定し、
４）上記２）を、上記各部位について行い、各々における判定閾値としての検査画素（検出検査画素）の数を設定し、
Ｂ）次に、１）被検査体カラーフィルタを前記検査カメラにて撮像し、欠陥が検出された際に、欠陥を構成する複数の検査画素の位置情報から、欠陥の周囲に一定幅の輪郭部を設定し、
２）該輪郭部を構成する複数の検査画素（輪郭検査画素）の各濃度を求め、得られた検査画素（輪郭検査画素）の各濃度を、前記Ａ）１）、及び３）にて設定した、第１色の着色画素及び上記各部位の各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲と対比して、該当する濃度範囲にある濃度を有する検査画素（輪郭検査画素）の数を各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲毎に集計し、
Ｃ）次に、１）集計して得られた第１色の着色画素の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲にある、輪郭部を構成する検査画素（輪郭検査画素）の数が、前記Ａ）２）にて設定した、第１色の判定閾値としての検査画素（検出検査画素）の数以上であれば、輪郭部及び前記欠陥は第１色の着色画素にあると判定し、
２）上記１）を、上記各部位について行い、前記Ａ）４）にて設定した各々の検査画素（検出検査画素）の数以上であれば、輪郭部及び前記欠陥は当該部位にあると判定し、
Ｄ）次に、前記欠陥のサイズを、着色画素の色毎に定められた欠陥のサイズの規格の当該色の欠陥のサイズと対比して、許容される欠陥か否かを判定し、
欠陥の検査を行うことを特徴とするカラーフィルタの外観検査方法である。
【００２８】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの外観検査方法において、前記欠陥の周囲に一定幅の輪郭部における一定幅は、検査画素数で１〜５個の幅であることを特徴とするカラーフィルタの外観検査方法である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、Ａ）予め、１）良品カラーフィルタを検査カメラにて撮像し、各色の着色画素などの検査画素（良品検査画素）の濃度範囲を設定し、２）後に、被検査体カラーフィルタを撮像した際に、各色の着色画素などが各々当該各色の着色画素などであることを判定するために必要な各々の判定閾値として、上記で設定した濃度範囲の濃度を有する各々
の検査画素（検出検査画素）の数を設定し、
Ｂ）次に、１）被検査体カラーフィルタを検査カメラにて撮像し、欠陥が検出された際に、欠陥を構成する複数の検査画素の位置情報から、欠陥の周囲に一定幅の輪郭部を設定し、２）この輪郭部を構成する複数の検査画素（輪郭検査画素）の各濃度を求め、得られた検査画素（輪郭検査画素）の各濃度を、上記にて設定した、各色の着色画素などの各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲と対比して、該当する濃度範囲にある濃度を有する検査画素（輪郭検査画素）の数を各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲毎に集計し、
Ｃ）次に、１）集計して得られた各色の着色画素などの検査画素（良品検査画素）の濃度範囲にある、輪郭部を構成する検査画素（輪郭検査画素）の数が、前記Ａ）にて設定した、各色の判定閾値としての検査画素（検出検査画素）の数以上であれば、輪郭部は当該着色画素などにあると判定し、
Ｄ）次に、前記欠陥のサイズを、着色画素の色毎に定められた欠陥のサイズの規格の当該色の欠陥のサイズと対比して、許容される欠陥か否かを判定し、
欠陥の検査を行うので、カラーフィルタの製造工程で発生する外観上の欠陥が、どの色の着色画素に発生した欠陥であるかを検査の段階で特定し、着色画素の色毎に異なる規格を適用した欠陥検査を行うことのできるカラーフィルタの外観検査方法となる。
これにより、着色画素の色毎に異なる規格には該当しない欠陥を有するカラーフィルタを、後工程であるレビュー装置で改めて確認することはなくなり、レビュー装置での負担が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図９は、良品カラーフィルタの着色画素を固体撮像素子を用いた検査カメラにて撮像したカラーフィルタ画像の一例を模式的に示す説明図である。図９に示すように、この良品カラーフィルタは、ブラックマトリックス（２１）が形成され外観検査の終了したガラス基板上に、赤色、緑色、青色の着色画素（２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ）が形成された状態のものである。各色の着色画素は、その各々が、図９中、Ｙ軸方向に連続して配設されている。またＸ軸方向には、その各色の連続した列が赤色、緑色、青色の順に繰り返し配設されている。
【００３１】
１個の着色画素は、比較検査のために複数の領域（検査画素）に分割され、分割された検査画素の明るさ（検査カメラへ入射する光の強さ）を比較し検査に用いる。この明るさの程度を表す際には、検査カメラが再現する輝度範囲を、例えば、８ビット（２５６）にて区分した２５６段階で表示した数値が用いられる。本発明においては、この数値を検査画素の濃度と称している。
第１色、例えば、赤色の着色画素の検査画素の明るさは、検査カメラが撮像した赤色の着色画素が分割された検査画素の２５６段階で表示される濃度である。
この濃度は、赤色の着色画素の分光特性と検査カメラの分光感度の積により定まる。
【００３２】
本発明においては、先ず、良品カラーフィルタを検査カメラにて撮像し、撮像した第１色、例えば、赤色の着色画素における検査画素（良品検査画素）の濃度範囲を設定する。続いて、後に、被検査体カラーフィルタを検査カメラにて撮像した際に、撮像した着色画素が赤色であることを判定するために必要な赤色の判定閾値として、上記濃度範囲の濃度を有する検査画素（検出検査画素）の数を設定する。
【００３３】
表１は、具体的なカラーフィルタの一例における、良品カラーフィルタを構成する赤色の着色画素、緑色の着色画素、青色の着色画素、ブラックマトリクス、及び他の濃度範囲を示したものである。表１に示すように、この一例の赤色の着色画素における検査画素（良品検査画素）の濃度は、２５６段階で表示される数値にて、概ね１５１〜１８０の範囲
にあるので、１５１〜１８０と設定したものである。
【００３４】
同様に、緑色の着色画素における検査画素（良品検査画素）の濃度範囲は１３１〜１５０と設定し、青色の着色画素における検査画素（良品検査画素）の濃度範囲は１０１〜１３０と設定し、ブラックマトリクスにおける検査画素（良品検査画素）の濃度範囲は０００〜１００と設定し、他における検査画素（良品検査画素）の濃度範囲は１８１〜２５５と設定したものである。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
また、表２に示すように、被検査体カラーフィルタを撮像した着色画素が赤色であることを判定するために必要な、上記１５１−１８０の範囲の濃度を有する検査画素（検出検査画素）の数は、精査した結果、５個以上であることを突き止め、赤色の判定閾値として、検査画素（検出検査画素）の数は５個と設定したものである。
【００３７】
同様に、緑色の判定閾値として、検査画素（検出検査画素）の数は５個、青色の判定閾値として、検査画素（検出検査画素）の数は５個、ブラックマトリクスの判定閾値として、検査画素（検出検査画素）の数は５個、他の判定閾値として、検査画素（検出検査画素）の数は０個と設定したものである。
【００３８】
表１に示すように、良品カラーフィルタにおける赤色の着色画素、緑色の着色画素、青色の着色画素、ブラックマトリクス、及び他の各々の濃度範囲は、相互に重複することなく区分されている。このように各々の濃度範囲が重複せずに、明確に区分されていることは、どの色の着色画素に発生した欠陥であるかを特定する本発明においては好適なものといえる。
【００３９】
本発明によるカラーフィルタの外観検査方法においては、上記検査画素（良品検査画素）の濃度範囲の設定、及び検査画素（検出検査画素）の数の設定の後に、被検査体カラーフィルタの検査を行う。
図１０は、上記具体的なカラーフィルタの一例における、被検査体カラーフィルタを検査カメラにて撮像し、欠陥が検出された際のカラーフィルタ画像の一例を示したものである。図１０に示すように、この一例は、直径（φ２）４０μｍの欠陥（Ｄ３）が青色の着色画素（２２Ｂ）に発生したカラーフィルタを例示したものである。
自動外観検査装置は、この青色の着色画素（２２Ｂ）の欠陥（Ｄ３）を欠陥として識別するものの、青色の着色画素（２２Ｂ）に発生した欠陥であるとの特定はしていない。
【００４０】
図１０に示すように、被検査体カラーフィルタを検査カメラにて撮像し、欠陥が検出された際には、欠陥（Ｄ３）を構成する複数の検査画素の位置情報から、図１１に示すように、欠陥（Ｄ３）の周囲に一定幅（ｊ）の輪郭部（Ｒ３）を設定する。
この一定幅（ｊ）は、検査画素数で１〜５個であることが好ましい。検査画素数を多くすると判定の精度は向上するが、５個以内で十分な精度が得られる。
【００４１】
次に、この輪郭部（Ｒ３）を構成する複数の検査画素（輪郭検査画素）（Ｅ１〜Ｅｎ）の各濃度を求め、得られた検査画素（輪郭検査画素）の各濃度を、表１に示す赤色の着色画素、緑色の着色画素、青色の着色画素、ブラックマトリクス、及び他の各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲と対比して、該当する濃度範囲にある濃度を有する検査画素（輪郭検査画素）（Ｅ１〜Ｅｎ）の数を各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲毎に集計する。
【００４２】
表３は、この一例における、該当する濃度範囲にある濃度を有する検査画素（輪郭検査画素）（Ｅ１〜Ｅｎ）の数を各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲毎に集計したものである。表３に示すように、検査画素（輪郭検査画素）（Ｅ１〜Ｅｎ）の全数は２９個であり、濃度範囲０００〜１００に該当する検査画素（輪郭検査画素）の数は１個、濃度範囲１０１〜１３０に該当する検査画素（輪郭検査画素）の数は２５個、以降、３個、０個、０個であることが示されている。
【００４３】
【表３】
【００４４】
【表４】
次に、集計して得られた赤色の着色画素の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲（１５１〜１８０）にある、輪郭部（Ｒ３）を構成する検査画素（輪郭検査画素）の数が、表２に示す赤色の判定閾値としての検査画素（検出検査画素）の数である５個以上であれば、輪郭部（Ｒ３）は赤色の着色画素にあると判定し、輪郭部（Ｒ３）を構成する検査画素（輪郭検査画素）の数が、赤色の判定閾値としての検査画素（検出検査画素）の数である５個以下であれば、輪郭部（Ｒ３）は赤色の着色画素にないと判定する。
【００４５】
表４は、このような判定を容易に行うために、表２に表３を重ねたものである。表４に示すように、青色の判定閾値としての検査画素（検出検査画素）の数は５個であるのに対して、検査画素（輪郭検査画素）の数は２５個であるので、輪郭部（Ｒ３）は青色の着色画素にあり、表４に示す青を欠陥が発生した着色画素と判定する。
【００４６】
次に、この欠陥のサイズ（φ２：４０μｍ）を、着色画素の色毎に定められた欠陥のサイズの規格内の青色の欠陥のサイズ、すなわち、前記許容される青色の着色画素での欠陥のサイズである３０μｍφと対比して、許容される欠陥であると判定する。
尚、欠陥のサイズとして、直径を例示して説明を行ったが、実際には欠陥の形状は不定型であるので、欠陥の直径に匹敵するものとして、欠陥の面積、欠陥の長辺などで許容される規格を定めることもある。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】自動外観検査装置の一例の概略を示す側面図である。
【図２】図１に示す自動外観検査装置の平面図である。
【図３】被検査体カラーフィルタ上における、反射用検査カメラと透過用検査カメラによる走査領域を説明する平面図である。
【図４】検査カメラにて撮像されたカラーフィルタ画像の一例を模式的に示す説明図である。
【図５】（ａ）は、図４に示す左端の赤色の着色画素の点線で囲む部分を拡大した説明図である。（ｂ）は、隣接する赤色の着色画素の点線で囲む部分を拡大した説明図である。
【図６】赤色の着色画素に発生した欠陥の一例の説明図である。
【図７】液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。
【図８】図７に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
【図９】良品カラーフィルタの着色画素を固体撮像素子を用いた検査カメラにて撮像したカラーフィルタ画像の一例を模式的に示す説明図である。
【図１０】被検査体カラーフィルタを検査カメラにて撮像し、欠陥が検出された説明図である。
【図１１】欠陥を構成する複数の検査画素の位置情報から欠陥の周囲に一定幅の輪郭部を設定する説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
４・・・カラーフィルタ
１０・・・被検査体カラーフィルタ
１１・・・定盤
１２・・・検査ステージ
１３Ａ・・・反射用光源
１３Ｂ・・・透過用光源
１４Ａ・・・反射用検査カメラ
１４Ｂ・・・透過用検査カメラ
１５・・・画像処理装置
２１、４１・・・ブラックマトリックス
２２、４２・・・着色画素
２２Ｒ・・・赤色の着色画素
２２Ｇ・・・緑色の着色画素
２２Ｂ・・・青色の着色画素
４０・・・ガラス基板
４３・・・透明導電膜
Ｄ、Ｄ２、Ｄ３・・・欠陥
Ｅ１〜Ｅｎ・・・輪郭部を構成する複数の検査画素（輪郭検査画素）
Ｋ１〜Ｋｎ・・・第１検査画素〜第ｎ検査画素
Ｒ３・・・輪郭部
Ｓｒ・・・反射用検査カメラ及び透過用検査カメラの走査領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタの外観検査に関するものであり、特に、液晶表示装置用カラーフィルタの製造工程で発生する外観上の欠陥が、どの色の着色画素に発生した欠陥であるかを検査の段階で特定し、着色画素の色毎に異なる規格を適用した欠陥検査を行うカラーフィルタの外観検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。また、図８は、図７に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
図７、及び図８に示すように、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ（４）は、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、及び透明導電膜（４３）が順次に形成されたものである。
図７、及び図８はカラーフィルタを模式的に示したものであり着色画素の形状を正方形としている。また、着色画素（４２）は１２個表されているが、実際のカラーフィルタにおいては、例えば、対角１７インチの画面に数百μｍ程度の着色画素が多数個配列されている。
【０００３】
液晶表示装置の多くに用いられている、上記構造のカラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板上にブラックマトリックスを形成してブラックマトリックス基板とし、次に、このブラックマトリックス基板上のブラックマトリックスのパターンに位置合わせして着色画素を形成し、更に透明導電膜を位置合わせして形成するといった方法が広く用いられている。
ブラックマトリックス（４１）は、遮光性を有するマトリックス状のものであり、着色画素（４２）は、例えば、赤色、緑色、青色のフィルタ機能を有するものであり、透明導電膜（４３）は、透明な電極として設けられたものである。
【０００４】
ブラックマトリックス（４１）は、着色画素（４２）間のマトリックス部（４１Ａ）と、着色画素（４２）が形成された領域（表示部）の周辺部を囲む額縁部（４１Ｂ）とで構成されている。
ブラックマトリックスは、カラーフィルタの着色画素の位置を定め、大きさを均一なものとし、また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。
【０００５】
このブラックマトリックス基板の製造には、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックスの材料としてのクロム（Ｃｒ）、酸化クロム（ＣｒＯX ）などの金属、もしくは金属化合物を薄膜状に成膜し、成膜された薄膜上に、例えば、ポジ型のフォトレジストを用いてエッチングレジストパターンを形成し、次に、成膜された金属薄膜の露出部分のエッチング及びエッチングレジストパターンの剥膜を行い、Ｃｒ、ＣｒＯX などの金属薄膜からなるブラックマトリックス（４１）を形成するといった方法がとられている。
或いは、ガラス基板（４０）上に、ブラックマトリックス形成用の黒色感光性樹脂を用いてフォトリソグラフィ法によってブラックマトリックス（４１）を形成するといった方法がとられている。
【０００６】
また、着色画素（４２）の形成は、このブラックマトリックス基板上に、例えば、顔料などの色素を分散させたネガ型のフォトレジストを用いて塗布膜を設け、この塗布膜への露光、現像によって着色画素を形成するといった方法がとられている。
また、透明導電膜（４３）の形成は、着色画素が形成されたブラックマトリックス基板上
に、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
【０００７】
このカラーフィルタの製造工程で発生する外観上の欠陥は、その大きさ（範囲）によって、広域欠陥と狭域（点）欠陥とに２分される。
広域欠陥は色ムラで代表され、色ムラはカラーフィルタ上の広い範囲に及ぶ色濃度の不良である。色ムラは微妙に変化する色の濃淡であり、広い範囲に及んでいるため、目視では確認しやすく、検査装置では検出しにくい。
【０００８】
また、狭域（点）欠陥は、その大きさが微小であるため、検査装置では検出しやすく、目視では確認しにくい。
点欠陥には、１）ブラックマトリックスの欠け、着色画素の白抜け（ピンホール）、着色画素のハーフ白抜け、透明導電膜の抜け（ピンホール）などのパターン欠け、２）ブラックマトリックスの残り、着色画素の残り、混色などのパターン残り、３）異物付着（黒欠陥）、４）傷などに大別される。
【０００９】
これらの欠陥項目の検査は、各製造工程毎に行われることが多い。例えば、ブラックマトリックスの形成後には、ブラックマトリックスの製造中に発生したブラックマトリックスの欠け、ブラックマトリックスの残りなどの項目の検査が行われる。また着色画素の形成後には、着色画素の製造中に発生した着色画素の白抜け（ピンホール）、着色画素のハーフ白抜け、着色画素の残り、異物付着（黒欠陥）、色ムラなどの項目の検査が行われる。
【００１０】
上記検査は、透過光によるカラーフィルタの透過検査と反射光による反射検査の２種の検査で構成されている。透過検査による方が欠陥を検出し、良否を識別することが正確、容易な欠陥には透過検査が行われる。また、反射検査による方が欠陥を検出し、良否を識別することが正確、容易な欠陥には反射検査が行われる。すなわち、各欠陥の性状により透過検査又は／及び反射検査が行われる。
尚、上記検査においては、検査する欠陥項目、良否を識別する水準などは、品目によって適宜に設定して行われる。
【００１１】
図１は、自動外観検査装置の一例の概略を示す側面図である。また、図２は、その平面図である。図１及び図２に示すように、この自動外観検査装置は、定盤（１１）、検査ステージ（１２）、反射用光源（１３Ａ）、反射用検査カメラ（１４Ａ）、透過用光源（１３Ｂ）、透過用検査カメラ（１４Ｂ）、及び画像処理装置（１５）で構成されている。
検査ステージ（１２）に載置されたカラーフィルタ（被検査体）（１０）は、図１中、白太矢印で示すように、Ｘ軸方向に搬送されながら検査を受ける。
【００１２】
反射用光源（１３Ａ）は、射出された検査光を搬送されてきたカラーフィルタ（被検査体）（１０）の表面に斜め上方から照射する。カラーフィルタ（１０）の表面で反射した反射光を反射用検査カメラ（１４Ａ）で受光させ、その信号を画像処理装置（１５）へと伝送する。
また、透過用光源（１３Ｂ）は、射出された検査光を搬送されてきたカラーフィルタ（被検査体）（１０）の裏面に下方から垂直に照射する。カラーフィルタ（１０）を透過した透過光を透過用検査カメラ（１４Ｂ）で受光させ、その信号を画像処理装置（１５）へと伝送する。画像処理装置（１５）では、伝送された信号を処理し、欠陥を識別する。
【００１３】
図２に示すように、この一例における反射用検査カメラ（１４Ａ）は、反射用検査カメラ（１）（１４Ａ（１））〜反射用検査カメラ（８）（１４Ａ（８））の８個の反射用検査カメラで構成されており、これらは、カラーフィルタ（１０）の搬送方向（Ｘ軸方向）
と直角に、すなわち、カラーフィルタ（１０）の幅方向（Ｙ軸方向）に一列に順次に配列されている。
また、反射用光源（１３Ａ）は、反射用光源（１）（１３Ａ（１））〜反射用光源（８）（１３Ａ（８））の８個の反射用光源で構成されており、上記反射用検査カメラ（１）（１４Ａ（１））〜反射用検査カメラ（８）（１４Ａ（８））の配列に対応し、Ｙ軸方向に一列に順次に配列されている。
【００１４】
また、透過用検査カメラ（１４Ｂ）は、透過用検査カメラ（１）（１４Ｂ（１））〜透過用検査カメラ（８）（１４Ｂ（８））の８個の透過用検査カメラで構成されており、上記反射用検査カメラ（１）（１４Ａ（１））〜反射用検査カメラ（８）（１４Ａ（８））の配列に対応し、Ｙ軸方向に一列に順次に配列されている。また、透過用光源（１３Ｂ）は、透過用光源（１）（１３Ｂ（１））〜透過用光源（８）（１３Ｂ（８））の８個の透過用光源で構成されており、各々が定盤（１１）の下方にて透過用検査カメラ（１）（１４Ｂ（１））〜透過用検査カメラ（８）（１４Ｂ（８））の配列に対応し、Ｙ軸方向に一列に順次に配列されている。
【００１５】
図３は、カラーフィルタ（被検査体）（１０）上における、反射用検査カメラと透過用検査カメラによる走査領域を説明する平面図である。図３に示すカラーフィルタ（１０）のサイズは、例えば、幅（Ｗ）１５００ｍｍ×長さ（Ｌ）１８００ｍｍ程度のものである。図１及び図２に示すように、反射用検査カメラ（１４Ａ）及び透過用検査カメラ（１４Ｂ）は固定されており、カラーフィルタ（１０）が検査ステージ（１２）に載置された状態で、白太矢印で示すように、図３中、左方から右方へ移動し、カラーフィルタ（被検査体）（１０）面が走査される。
【００１６】
符号（Ｓｒ（１））は、反射用検査カメラ（１）（１４Ａ（１））及び透過用検査カメラ（１）（１４Ｂ（１））の走査領域を表している。同様に、符号（Ｓｒ（２））〜符号（Ｓｒ（８））は、各々、〔反射用検査カメラ（２）（１４Ａ（２））及び透過用検査カメラ（２）（１４Ｂ（２））〕〜〔反射用検査カメラ（８）（１４Ａ（８））及び透過用検査カメラ（８）（１４Ｂ（８））〕の走査領域を表している。
【００１７】
反射用検査カメラ（１４Ａ）及び透過用検査カメラ（１４Ｂ）のイメージセンサーとしては、例えば、ラインセンサーが用いられることが多い。
図３に示す例は、反射用検査カメラ（１４Ａ（１）〜１４Ａ（８））及び透過用検査カメラ（１４Ｂ（１）〜１４Ｂ（８））の各々が、対応したカラーフィルタ（被検査体）（１０）上の走査領域（Ｓｒ（１）〜Ｓｒ（８））を、図３中、右方から左方への１走査で撮像を終了する例である。
例えば、撮像の解像度を高めるために、１走査領域を図３中、上下に２分割した２走査を、或いは上下に４分割した４走査を行う場合もある。
【００１８】
図４は、検査カメラにて撮像されたカラーフィルタ画像の一例を模式的に示す説明図である。図４に示すように、被検査体としてのカラーフィルタは、ブラックマトリックス（２１）が形成され外観検査の終了したガラス基板上に、赤色、緑色、青色の着色画素（２２）が形成された状態のものである。各色の着色画素（２２）は、その各々が、図４中、Ｙ軸方向に連続して配設されている。またＸ軸方向には、その各色の連続した列が赤色、緑色、青色の順に繰り返し配設されている。赤色の着色画素（Ｐ２）に欠陥（Ｄ）が発生している例である。
【００１９】
図５（ａ）は、図４に示す左端の赤色の着色画素（Ｐ１）の点線で囲む部分を拡大した説明図である。また、図５（ｂ）は、隣接する赤色の着色画素（Ｐ２）の点線で囲む部分を拡大した説明図である。
この検査装置は、欠陥がランダムに発生することを前提にして、隣接する同色の着色画素（２２）を比較して欠陥を検出する比較方式を採用したものである。図４中、左端の赤色の着色画素（Ｐ１）の特定箇所（Ｋｉ）の明るさ（検査カメラへ入射する光の強さ）と、隣接する赤色の着色画素（Ｐ２）の特定箇所（Ｋｉ）の明るさの差によって欠陥を識別する。
【００２０】
１個の着色画素は、複数の領域（Ｋ１〜Ｋｎ）に分割される。複数に分割された１領域は、検査のために比較する着色画素上の１単位であり、以降、本発明においては、この１領域を検査画素と称する。
先ず、左端の赤色の着色画素（Ｐ１）の第１検査画素（Ｋ１）の明くさと、隣接する赤色の着色画素（Ｐ２）の第１検査画素（Ｋ１）の明るさを比較し、次に、着色画素（Ｐ１）の第２検査画素（Ｋ２）の明くさと、着色画素（Ｐ２）の第２検査画素（Ｋ２）の明るさを比較し、以降、同様に順次に比較を行い、着色画素（Ｐ１）に対する着色画素（Ｐ２）の欠陥の有無を識別する。
【００２１】
図５においては、着色画素（Ｐ１）の第ｉ検査画素（Ｋｉ）の明るさと、着色画素（Ｐ２）の第ｉ検査画素（Ｋｉ）の明るさの差が大きいために欠陥と識別されることになる。この明るさは、検査カメラが再現する輝度範囲を、例えば、８ビット（２５６）にて区分した２５６段階で表示した数値を用い、その数値の差が、予め設定した閾値以上であるとき、着色画素（Ｐ２）の第ｉ検査画素（Ｋｉ）は欠陥と識別するようにしておく。以降、本発明においては、２５６段階で表示した数値を検査画素の濃度、また、数値の範囲を濃度範囲と称する。
【００２２】
さて、自動外観検査装置で検出された欠陥は、自動外観検査装置の後工程に設置された、例えば、レビュー装置を使用して、作業員がモニターで欠陥を確認する。許容される欠陥のサイズは、必ずしも一律ではなく、実際の作業においては、許容される欠陥のサイズが着色画素の色毎に異なった数値に規定されている場合がある。
【００２３】
しかしながら、自動外観検査装置は、欠陥が発生している着色画素の色を認識することができないため、着色画素の色毎に許容される欠陥のサイズが異なる場合には、自動外観検査装置が欠陥を検出する検出サイズを、最も小さな数値に合わせ欠陥の検出を行うことになる。
従って、レビュー装置では、自動外観検査装置が検出した欠陥を、着色画素の色毎に異なった数値に合わせて、改めて確認するといった作業が行われている。
【００２４】
図６は、赤色の着色画素に発生した欠陥の一例の説明図である。赤色の着色画素（２２Ｒ）に直径（φ）４０μｍの欠陥（Ｄ２）が発生しているカラーフィルタを例示したものである。
例えば、許容される欠陥のサイズが青色の着色画素（２２Ｂ）では３０μｍφ、赤色の着色画素（２２Ｒ）では４０μｍφ、緑色の着色画素（２２Ｇ）では５０μｍφといった規格の場合、自動外観検査装置は検出サイズを最も小さな数値である３０μｍφに合わせ欠陥の検出を行うことになる。
【００２５】
図６に示す赤色の着色画素（２２Ｒ）の欠陥（Ｄ２）は、直径（φ）４０μｍの欠陥であるので、３０μｍφに設定した自動外観検査装置では欠陥として検出される。一方、レビュー装置では、赤色の着色画素（２２Ｒ）での許容される欠陥のサイズである４０μｍφで確認するので、欠陥ではないと確認される。
つまり、レビュー装置では、自動外観検査装置で欠陥と検出した欠陥を、着色画素の色毎に異なる規格と対比し、欠陥か否かを確認する負担が残されている。
【特許文献１】特許第３２８７８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、カラーフィルタの製造工程で発生する外観上の欠陥が、どの色の着色画素に発生した欠陥であるかを検査の段階で特定し、着色画素の色毎に異なる規格を適用した欠陥検査を行うことのできるカラーフィルタの外観検査方法を提供することを課題とするものである。
これにより、着色画素の色毎に異なる規格には該当しない欠陥を有するカラーフィルタを、後工程であるレビュー装置で改めて確認することはなくなり、レビュー装置での負担が低減される。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
本発明は、カラーフィルタの製造工程で発生する欠陥の検査方法において、
Ａ）予め、１）良品カラーフィルタを検査カメラにて撮像し、撮像した第１色の着色画素における検査画素（良品検査画素）の濃度範囲を設定し、
２）後に、被検査体カラーフィルタを前記検査カメラにて撮像した際に、撮像した着色画素が第１色であることを判定するために必要な第１色の判定閾値として、上記１）で設定した濃度範囲の濃度を有する検査画素（検出検査画素）の数を設定し、
３）上記１）を、第２色の着色画素、第３色の着色画素、ブラックマトリクス、及び他、の各部位について行い、各々における検査画素（良品検査画素）の濃度範囲を設定し、
４）上記２）を、上記各部位について行い、各々における判定閾値としての検査画素（検出検査画素）の数を設定し、
Ｂ）次に、１）被検査体カラーフィルタを前記検査カメラにて撮像し、欠陥が検出された際に、欠陥を構成する複数の検査画素の位置情報から、欠陥の周囲に一定幅の輪郭部を設定し、
２）該輪郭部を構成する複数の検査画素（輪郭検査画素）の各濃度を求め、得られた検査画素（輪郭検査画素）の各濃度を、前記Ａ）１）、及び３）にて設定した、第１色の着色画素及び上記各部位の各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲と対比して、該当する濃度範囲にある濃度を有する検査画素（輪郭検査画素）の数を各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲毎に集計し、
Ｃ）次に、１）集計して得られた第１色の着色画素の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲にある、輪郭部を構成する検査画素（輪郭検査画素）の数が、前記Ａ）２）にて設定した、第１色の判定閾値としての検査画素（検出検査画素）の数以上であれば、輪郭部及び前記欠陥は第１色の着色画素にあると判定し、
２）上記１）を、上記各部位について行い、前記Ａ）４）にて設定した各々の検査画素（検出検査画素）の数以上であれば、輪郭部及び前記欠陥は当該部位にあると判定し、
Ｄ）次に、前記欠陥のサイズを、着色画素の色毎に定められた欠陥のサイズの規格の当該色の欠陥のサイズと対比して、許容される欠陥か否かを判定し、
欠陥の検査を行うことを特徴とするカラーフィルタの外観検査方法である。
【００２８】
また、本発明は、上記発明によるカラーフィルタの外観検査方法において、前記欠陥の周囲に一定幅の輪郭部における一定幅は、検査画素数で１〜５個の幅であることを特徴とするカラーフィルタの外観検査方法である。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は、Ａ）予め、１）良品カラーフィルタを検査カメラにて撮像し、各色の着色画素などの検査画素（良品検査画素）の濃度範囲を設定し、２）後に、被検査体カラーフィルタを撮像した際に、各色の着色画素などが各々当該各色の着色画素などであることを判定するために必要な各々の判定閾値として、上記で設定した濃度範囲の濃度を有する各々
の検査画素（検出検査画素）の数を設定し、
Ｂ）次に、１）被検査体カラーフィルタを検査カメラにて撮像し、欠陥が検出された際に、欠陥を構成する複数の検査画素の位置情報から、欠陥の周囲に一定幅の輪郭部を設定し、２）この輪郭部を構成する複数の検査画素（輪郭検査画素）の各濃度を求め、得られた検査画素（輪郭検査画素）の各濃度を、上記にて設定した、各色の着色画素などの各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲と対比して、該当する濃度範囲にある濃度を有する検査画素（輪郭検査画素）の数を各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲毎に集計し、
Ｃ）次に、１）集計して得られた各色の着色画素などの検査画素（良品検査画素）の濃度範囲にある、輪郭部を構成する検査画素（輪郭検査画素）の数が、前記Ａ）にて設定した、各色の判定閾値としての検査画素（検出検査画素）の数以上であれば、輪郭部は当該着色画素などにあると判定し、
Ｄ）次に、前記欠陥のサイズを、着色画素の色毎に定められた欠陥のサイズの規格の当該色の欠陥のサイズと対比して、許容される欠陥か否かを判定し、
欠陥の検査を行うので、カラーフィルタの製造工程で発生する外観上の欠陥が、どの色の着色画素に発生した欠陥であるかを検査の段階で特定し、着色画素の色毎に異なる規格を適用した欠陥検査を行うことのできるカラーフィルタの外観検査方法となる。
これにより、着色画素の色毎に異なる規格には該当しない欠陥を有するカラーフィルタを、後工程であるレビュー装置で改めて確認することはなくなり、レビュー装置での負担が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図９は、良品カラーフィルタの着色画素を固体撮像素子を用いた検査カメラにて撮像したカラーフィルタ画像の一例を模式的に示す説明図である。図９に示すように、この良品カラーフィルタは、ブラックマトリックス（２１）が形成され外観検査の終了したガラス基板上に、赤色、緑色、青色の着色画素（２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ）が形成された状態のものである。各色の着色画素は、その各々が、図９中、Ｙ軸方向に連続して配設されている。またＸ軸方向には、その各色の連続した列が赤色、緑色、青色の順に繰り返し配設されている。
【００３１】
１個の着色画素は、比較検査のために複数の領域（検査画素）に分割され、分割された検査画素の明るさ（検査カメラへ入射する光の強さ）を比較し検査に用いる。この明るさの程度を表す際には、検査カメラが再現する輝度範囲を、例えば、８ビット（２５６）にて区分した２５６段階で表示した数値が用いられる。本発明においては、この数値を検査画素の濃度と称している。
第１色、例えば、赤色の着色画素の検査画素の明るさは、検査カメラが撮像した赤色の着色画素が分割された検査画素の２５６段階で表示される濃度である。
この濃度は、赤色の着色画素の分光特性と検査カメラの分光感度の積により定まる。
【００３２】
本発明においては、先ず、良品カラーフィルタを検査カメラにて撮像し、撮像した第１色、例えば、赤色の着色画素における検査画素（良品検査画素）の濃度範囲を設定する。続いて、後に、被検査体カラーフィルタを検査カメラにて撮像した際に、撮像した着色画素が赤色であることを判定するために必要な赤色の判定閾値として、上記濃度範囲の濃度を有する検査画素（検出検査画素）の数を設定する。
【００３３】
表１は、具体的なカラーフィルタの一例における、良品カラーフィルタを構成する赤色の着色画素、緑色の着色画素、青色の着色画素、ブラックマトリクス、及び他の濃度範囲を示したものである。表１に示すように、この一例の赤色の着色画素における検査画素（良品検査画素）の濃度は、２５６段階で表示される数値にて、概ね１５１〜１８０の範囲
にあるので、１５１〜１８０と設定したものである。
【００３４】
同様に、緑色の着色画素における検査画素（良品検査画素）の濃度範囲は１３１〜１５０と設定し、青色の着色画素における検査画素（良品検査画素）の濃度範囲は１０１〜１３０と設定し、ブラックマトリクスにおける検査画素（良品検査画素）の濃度範囲は０００〜１００と設定し、他における検査画素（良品検査画素）の濃度範囲は１８１〜２５５と設定したものである。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】
また、表２に示すように、被検査体カラーフィルタを撮像した着色画素が赤色であることを判定するために必要な、上記１５１−１８０の範囲の濃度を有する検査画素（検出検査画素）の数は、精査した結果、５個以上であることを突き止め、赤色の判定閾値として、検査画素（検出検査画素）の数は５個と設定したものである。
【００３７】
同様に、緑色の判定閾値として、検査画素（検出検査画素）の数は５個、青色の判定閾値として、検査画素（検出検査画素）の数は５個、ブラックマトリクスの判定閾値として、検査画素（検出検査画素）の数は５個、他の判定閾値として、検査画素（検出検査画素）の数は０個と設定したものである。
【００３８】
表１に示すように、良品カラーフィルタにおける赤色の着色画素、緑色の着色画素、青色の着色画素、ブラックマトリクス、及び他の各々の濃度範囲は、相互に重複することなく区分されている。このように各々の濃度範囲が重複せずに、明確に区分されていることは、どの色の着色画素に発生した欠陥であるかを特定する本発明においては好適なものといえる。
【００３９】
本発明によるカラーフィルタの外観検査方法においては、上記検査画素（良品検査画素）の濃度範囲の設定、及び検査画素（検出検査画素）の数の設定の後に、被検査体カラーフィルタの検査を行う。
図１０は、上記具体的なカラーフィルタの一例における、被検査体カラーフィルタを検査カメラにて撮像し、欠陥が検出された際のカラーフィルタ画像の一例を示したものである。図１０に示すように、この一例は、直径（φ２）４０μｍの欠陥（Ｄ３）が青色の着色画素（２２Ｂ）に発生したカラーフィルタを例示したものである。
自動外観検査装置は、この青色の着色画素（２２Ｂ）の欠陥（Ｄ３）を欠陥として識別するものの、青色の着色画素（２２Ｂ）に発生した欠陥であるとの特定はしていない。
【００４０】
図１０に示すように、被検査体カラーフィルタを検査カメラにて撮像し、欠陥が検出された際には、欠陥（Ｄ３）を構成する複数の検査画素の位置情報から、図１１に示すように、欠陥（Ｄ３）の周囲に一定幅（ｊ）の輪郭部（Ｒ３）を設定する。
この一定幅（ｊ）は、検査画素数で１〜５個であることが好ましい。検査画素数を多くすると判定の精度は向上するが、５個以内で十分な精度が得られる。
【００４１】
次に、この輪郭部（Ｒ３）を構成する複数の検査画素（輪郭検査画素）（Ｅ１〜Ｅｎ）の各濃度を求め、得られた検査画素（輪郭検査画素）の各濃度を、表１に示す赤色の着色画素、緑色の着色画素、青色の着色画素、ブラックマトリクス、及び他の各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲と対比して、該当する濃度範囲にある濃度を有する検査画素（輪郭検査画素）（Ｅ１〜Ｅｎ）の数を各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲毎に集計する。
【００４２】
表３は、この一例における、該当する濃度範囲にある濃度を有する検査画素（輪郭検査画素）（Ｅ１〜Ｅｎ）の数を各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲毎に集計したものである。表３に示すように、検査画素（輪郭検査画素）（Ｅ１〜Ｅｎ）の全数は２９個であり、濃度範囲０００〜１００に該当する検査画素（輪郭検査画素）の数は１個、濃度範囲１０１〜１３０に該当する検査画素（輪郭検査画素）の数は２５個、以降、３個、０個、０個であることが示されている。
【００４３】
【表３】
【００４４】
【表４】
次に、集計して得られた赤色の着色画素の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲（１５１〜１８０）にある、輪郭部（Ｒ３）を構成する検査画素（輪郭検査画素）の数が、表２に示す赤色の判定閾値としての検査画素（検出検査画素）の数である５個以上であれば、輪郭部（Ｒ３）は赤色の着色画素にあると判定し、輪郭部（Ｒ３）を構成する検査画素（輪郭検査画素）の数が、赤色の判定閾値としての検査画素（検出検査画素）の数である５個以下であれば、輪郭部（Ｒ３）は赤色の着色画素にないと判定する。
【００４５】
表４は、このような判定を容易に行うために、表２に表３を重ねたものである。表４に示すように、青色の判定閾値としての検査画素（検出検査画素）の数は５個であるのに対して、検査画素（輪郭検査画素）の数は２５個であるので、輪郭部（Ｒ３）は青色の着色画素にあり、表４に示す青を欠陥が発生した着色画素と判定する。
【００４６】
次に、この欠陥のサイズ（φ２：４０μｍ）を、着色画素の色毎に定められた欠陥のサイズの規格内の青色の欠陥のサイズ、すなわち、前記許容される青色の着色画素での欠陥のサイズである３０μｍφと対比して、許容される欠陥であると判定する。
尚、欠陥のサイズとして、直径を例示して説明を行ったが、実際には欠陥の形状は不定型であるので、欠陥の直径に匹敵するものとして、欠陥の面積、欠陥の長辺などで許容される規格を定めることもある。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】自動外観検査装置の一例の概略を示す側面図である。
【図２】図１に示す自動外観検査装置の平面図である。
【図３】被検査体カラーフィルタ上における、反射用検査カメラと透過用検査カメラによる走査領域を説明する平面図である。
【図４】検査カメラにて撮像されたカラーフィルタ画像の一例を模式的に示す説明図である。
【図５】（ａ）は、図４に示す左端の赤色の着色画素の点線で囲む部分を拡大した説明図である。（ｂ）は、隣接する赤色の着色画素の点線で囲む部分を拡大した説明図である。
【図６】赤色の着色画素に発生した欠陥の一例の説明図である。
【図７】液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を模式的に示した平面図である。
【図８】図７に示すカラーフィルタのＸ−Ｘ’線における断面図である。
【図９】良品カラーフィルタの着色画素を固体撮像素子を用いた検査カメラにて撮像したカラーフィルタ画像の一例を模式的に示す説明図である。
【図１０】被検査体カラーフィルタを検査カメラにて撮像し、欠陥が検出された説明図である。
【図１１】欠陥を構成する複数の検査画素の位置情報から欠陥の周囲に一定幅の輪郭部を設定する説明図である。
【符号の説明】
【００４８】
４・・・カラーフィルタ
１０・・・被検査体カラーフィルタ
１１・・・定盤
１２・・・検査ステージ
１３Ａ・・・反射用光源
１３Ｂ・・・透過用光源
１４Ａ・・・反射用検査カメラ
１４Ｂ・・・透過用検査カメラ
１５・・・画像処理装置
２１、４１・・・ブラックマトリックス
２２、４２・・・着色画素
２２Ｒ・・・赤色の着色画素
２２Ｇ・・・緑色の着色画素
２２Ｂ・・・青色の着色画素
４０・・・ガラス基板
４３・・・透明導電膜
Ｄ、Ｄ２、Ｄ３・・・欠陥
Ｅ１〜Ｅｎ・・・輪郭部を構成する複数の検査画素（輪郭検査画素）
Ｋ１〜Ｋｎ・・・第１検査画素〜第ｎ検査画素
Ｒ３・・・輪郭部
Ｓｒ・・・反射用検査カメラ及び透過用検査カメラの走査領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタの製造工程で発生する欠陥の検査方法において、
Ａ）予め、１）良品カラーフィルタを検査カメラにて撮像し、撮像した第１色の着色画素における検査画素（良品検査画素）の濃度範囲を設定し、
２）後に、被検査体カラーフィルタを前記検査カメラにて撮像した際に、撮像した着色画素が第１色であることを判定するために必要な第１色の判定閾値として、上記１）で設定した濃度範囲の濃度を有する検査画素（検出検査画素）の数を設定し、
３）上記１）を、第２色の着色画素、第３色の着色画素、ブラックマトリクス、及び他、の各部位について行い、各々における検査画素（良品検査画素）の濃度範囲を設定し、
４）上記２）を、上記各部位について行い、各々における判定閾値としての検査画素（検出検査画素）の数を設定し、
Ｂ）次に、１）被検査体カラーフィルタを前記検査カメラにて撮像し、欠陥が検出された際に、欠陥を構成する複数の検査画素の位置情報から、欠陥の周囲に一定幅の輪郭部を設定し、
２）該輪郭部を構成する複数の検査画素（輪郭検査画素）の各濃度を求め、得られた検査画素（輪郭検査画素）の各濃度を、前記Ａ）１）、及び３）にて設定した、第１色の着色画素及び上記各部位の各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲と対比して、該当する濃度範囲にある濃度を有する検査画素（輪郭検査画素）の数を各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲毎に集計し、
Ｃ）次に、１）集計して得られた第１色の着色画素の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲にある、輪郭部を構成する検査画素（輪郭検査画素）の数が、前記Ａ）２）にて設定した、第１色の判定閾値としての検査画素（検出検査画素）の数以上であれば、輪郭部及び前記欠陥は第１色の着色画素にあると判定し、
２）上記１）を、上記各部位について行い、前記Ａ）４）にて設定した各々の検査画素（検出検査画素）の数以上であれば、輪郭部及び前記欠陥は当該部位にあると判定し、
Ｄ）次に、前記欠陥のサイズを、着色画素の色毎に定められた欠陥のサイズの規格の当該色の欠陥のサイズと対比して、許容される欠陥か否かを判定し、
欠陥の検査を行うことを特徴とするカラーフィルタの外観検査方法。
【請求項２】
前記欠陥の周囲に一定幅の輪郭部における一定幅は、検査画素数で１〜５個の幅であることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの外観検査方法。
【請求項１】
カラーフィルタの製造工程で発生する欠陥の検査方法において、
Ａ）予め、１）良品カラーフィルタを検査カメラにて撮像し、撮像した第１色の着色画素における検査画素（良品検査画素）の濃度範囲を設定し、
２）後に、被検査体カラーフィルタを前記検査カメラにて撮像した際に、撮像した着色画素が第１色であることを判定するために必要な第１色の判定閾値として、上記１）で設定した濃度範囲の濃度を有する検査画素（検出検査画素）の数を設定し、
３）上記１）を、第２色の着色画素、第３色の着色画素、ブラックマトリクス、及び他、の各部位について行い、各々における検査画素（良品検査画素）の濃度範囲を設定し、
４）上記２）を、上記各部位について行い、各々における判定閾値としての検査画素（検出検査画素）の数を設定し、
Ｂ）次に、１）被検査体カラーフィルタを前記検査カメラにて撮像し、欠陥が検出された際に、欠陥を構成する複数の検査画素の位置情報から、欠陥の周囲に一定幅の輪郭部を設定し、
２）該輪郭部を構成する複数の検査画素（輪郭検査画素）の各濃度を求め、得られた検査画素（輪郭検査画素）の各濃度を、前記Ａ）１）、及び３）にて設定した、第１色の着色画素及び上記各部位の各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲と対比して、該当する濃度範囲にある濃度を有する検査画素（輪郭検査画素）の数を各々の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲毎に集計し、
Ｃ）次に、１）集計して得られた第１色の着色画素の検査画素（良品検査画素）の濃度範囲にある、輪郭部を構成する検査画素（輪郭検査画素）の数が、前記Ａ）２）にて設定した、第１色の判定閾値としての検査画素（検出検査画素）の数以上であれば、輪郭部及び前記欠陥は第１色の着色画素にあると判定し、
２）上記１）を、上記各部位について行い、前記Ａ）４）にて設定した各々の検査画素（検出検査画素）の数以上であれば、輪郭部及び前記欠陥は当該部位にあると判定し、
Ｄ）次に、前記欠陥のサイズを、着色画素の色毎に定められた欠陥のサイズの規格の当該色の欠陥のサイズと対比して、許容される欠陥か否かを判定し、
欠陥の検査を行うことを特徴とするカラーフィルタの外観検査方法。
【請求項２】
前記欠陥の周囲に一定幅の輪郭部における一定幅は、検査画素数で１〜５個の幅であることを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタの外観検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−４１９３０（Ｐ２００９−４１９３０Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０４２２９（Ｐ２００７−２０４２２９）
【出願日】平成１９年８月６日（２００７．８．６）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月６日（２００７．８．６）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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