カラーフィルターの画素幅測定方法

【課題】インラインでカラーフィルターの画素幅を測定することができる、カラーフィルターの画素幅測定方法を提供すること。
【解決手段】カラーフィルターの基板上に赤色、緑色、青色の各色の着色画素を順次形成する際に、画素領域の外側に、画素幅測定用のダミー画素のパターンを、各ダミー画素が重ならないように間隔をあけて形成し、各ダミー画素の幅を測定することにより、前記各色の着色画素の幅を測定する。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネル等に用いられるカラーフィルターの画素幅測定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、カラーフィルターの画素幅を管理幅内に収めるための画素幅の測定は、画素パターン形成後に基板を抜き取り、測長機を用いて測定することにより行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このようなオフラインの抜き取り検査では、パターン形成に関わる露光量、現像液濃度の経時変化に対しては効果があるが、基板のすべり、滞留などによる現像時間の変動など、突発的な変動には対応できない。
【０００４】また、従来の方法を用いて、インライン（製造ライン内）で測定すべく反射光源を用い画像をＣＣＤカメラで捉えようとすると、各画素と、隣接画素との境界部分が不鮮明のため、測定が困難である。
【０００５】従って、本発明の目的は、インラインでカラーフィルターの画素幅を測定することができる、カラーフィルターの画素幅測定方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、鋭意研究の結果、カラーフィルターの画素領域の外側に、画素幅測定用のダミー画素のパターンを、各ダミー画素が重ならないように間隔をあけて形成し、各ダミー画素の幅を測定することにより、各色の着色画素の幅を測定できることを見出し本発明を完成した。
【０００７】すなわち、本発明は、カラーフィルターの基板上に赤色、緑色、青色の各色の着色画素を順次形成する際に、画素領域の外側に、画素幅測定用のダミー画素のパターンを、各ダミー画素が重ならないように間隔をあけて形成し、各ダミー画素の幅を測定することにより、前記各色の着色画素の幅を測定する、カラーフィルターの画素幅測定方法を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は、一般的なカラーフィルタの断面図である。一般的なカラーフィルタでは、図１に示すように、ガラス基板１上に、ブラックマトリックス１１が積層され、ブラックマトリックス間の開口部分に、赤色着色画素（Ｒ）、緑色着色画素(Ｇ)、青色着色画素（Ｂ）がそれぞれ積層されている。各着色画素及びブラックマトリックス１１を被覆する保護層４が積層され、さらにその上にＩＴＯ等から成る透明電極５が積層されている。なお、図１中の線で囲んだ部分の平面図を図１の下部に示す。
【０００９】図２は、マザーガラス基板６上にカラーフィルタを形成した場合の一例の平面図を示す。図示の例では、１枚のマザーガラス基板上に４つの画素領域７が設けられており、各画素領域７がそれぞれカラーフィルタを構成している。すなわち、図示の例は、１枚のマザーガラス基板上に４つのカラーフィルタが作製される例である。なお、各カラーフィルタは、図１に基づいて上記した構成を有しており、各画素領域７の底部にあるマザーガラス基板６は、図１に示すガラス基板１と同一である。
【００１０】本願発明では、マザーガラス基板６上の、画素領域７の外側に、画素幅測定用のダミー画素のパターン８が形成される。画素パターン８の詳細な例を図３に示す。図３の(a)は各色のダミー画素を縦方向に配列したものであり、(b)は各色のダミー画素を横方向に配列したものである。図示のように、各色のダミー画素は互いに周縁部が重なることがないように間隔をあけて形成される。各色のダミー画素は、各色の画素を作製する際に、各色の画素と同一工程により同時に作製される。
【００１１】各ダミー画素の大きさは、形成する各画素の大きさと同じであってもよいし、異なっていてもよい。ダミー画素の大きさが画素の大きさと異なっている場合であっても、ダミー画素及び画素の大きさを実測して相関関係を一旦求めれば、ダミー画素の大きさを測定することにより、該相関関係に基づき画素の大きさを求めることができる。該相関関係は、通常、直線関係となるので、ダミー画素の測定値から画素の大きさを計算することは容易かつ正確に行うことができる。
【００１２】なお、一般的に、図１に示すようなストライプ状の着色パターンを用いる場合、露光マスク基板の数を減らすために各色兼用のマスク基板を使用する場合が多い。そこで、各ダミー画素の間隔は、通常、着色パターンの間隔に合わせることが好ましい。従って、ダミー画素の間隔は８０μｍ程度、幅は２０μｍ程度が好ましい場合が多い。
【００１３】本発明の方法では、画素を形成後、画素と同時に形成されたダミー画素の大きさを測定する。この測定方法の好ましい例を模式的に図４に示す。図４に示す測定方法では、照明１０によってダミー画素パターン８を照明し、基板を透過した透過光をＣＣＤカメラ９でとらえ、画像処理により画素幅を計算する。各色のダミー画素は互いに重なることなく間隔をあけて形成されているので、上記のように透過光により正確に測定することができるので有利である。
【００１４】ＣＣＤカメラを用いる場合、被写界深度を大きくとれるＣＣＤ、レンズ、照明装置の組合せによりオートフォーカス機構を用いずに画像処理に必要な解像度を得ることが好ましい。
【００１５】例えば、カラーのＣＣＤカメラを用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂを判別し各色毎に画素幅測定を行う場合、１／５インチＶＧＡ仕様ＣＣＤ、８倍対物レンズを用いると、オートフォーカス機構なしで、実用被写界深度±０．２ｍｍ、分解能０．５μｍを得ることができる。
【００１６】より解像度の高いモノクロＣＣＤカメラを用いる場合は、照明１０にＲ、Ｇ、Ｂ切り換え機能を設け、透過光を順次Ｒ、Ｇ、Ｂに切り換え、透過率の違いにより各色を判別することができる。
【００１７】
【発明の効果】以上、述べたとおり、本発明により、インラインで画素幅のチェックを全てのフィルタについて行うことができ、画素幅を厳重に管理することが可能となり、カラーフィルタの良好な性能を確保することが容易になる。また、本発明の方法は、一般的なＣＣＤ及び画像処理装置を用いて行うことができるので有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的なカラーフィルターの構造を示す断面図及びその部分平面図である。
【図２】本発明の一実施例として、マザーガラス基板上に画素領域及びダミー画素が形成されている様子を模式的に示す平面図である。
【図３】ダミー画素パターンの例を示す図である。
【図４】本発明の一具体例の方法において、ＣＣＤカメラを用いてダミー画素の画像を取り込む様子を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１ガラス基板
２ブラックマトリックス
３画素
４保護膜
５ＩＴＯ透明電極
６マザーガラス基板
７カラーフィルタ画素領域
８ダミー画素
９ＣＣＤカメラ
１０照明
１１ブラックマトリックス

【特許請求の範囲】
【請求項１】カラーフィルターの基板上に赤色、緑色、青色の各色の着色画素を順次形成する際に、画素領域の外側に、画素幅測定用のダミー画素のパターンを、各ダミー画素が重ならないように間隔をあけて形成し、各ダミー画素の幅を測定することにより、前記各色の着色画素の幅を測定する、カラーフィルターの画素幅測定方法。
【請求項２】前記ダミー画素の幅は、該ダミー画素に光を照射し、基板を透過する透過光を測定することにより測定する請求項1記載の方法。
【請求項３】前記透過光は、カラーＣＣＤカメラを用いて測定し、赤色、緑色、青色の色識別を行い画像処理により各色の画素幅を測定する請求項２記載の方法。
【請求項４】前記透過光は、モノクロＣＣＤカメラを用いて測定し、赤色、緑色、青色の色識別を、赤色、緑色、青色の各色切り換え機能を有する透過照明を用い、各色の透過率の違いにより行い、画像処理により各色の画素幅を測定する請求項２記載の方法。
【請求項５】被写界深度を大きくとれるＣＣＤ、レンズ、照明装置の組合せによりオートフォーカス機構を用いずに画像処理に必要な解像度を得る、請求項３又は４に記載の方法。

【図１】