カラーフィルタ検査方法
【課題】カラーフィルタの着色画素であるＲＧＢの位置ずれをオーバーラップ量の自動測定を行い、検査員の作業負荷を減らしＲＧＢの位置ずれによる不良発生を防ぐカラーフィルタ検査方法を提供する。
【解決手段】ブラックマトリックスを有するカラーフィルタの着色画素の位置ずれ不良を検査する方法であって、カラーフィルタを撮像して得られた撮像画像から、着色画素の同一画素の対面する辺の組み合わせ、または同一色内における別画素間においては前記同一画素の対面する辺の組み合わせに対応する辺同志の組み合わせのいずれか一方の組み合わせにおける着色画素とブラックマトリックスの重なり度合いを測定して、着色画素の位置ずれ不良を検査するカラーフィルタ検査方法。
【解決手段】ブラックマトリックスを有するカラーフィルタの着色画素の位置ずれ不良を検査する方法であって、カラーフィルタを撮像して得られた撮像画像から、着色画素の同一画素の対面する辺の組み合わせ、または同一色内における別画素間においては前記同一画素の対面する辺の組み合わせに対応する辺同志の組み合わせのいずれか一方の組み合わせにおける着色画素とブラックマトリックスの重なり度合いを測定して、着色画素の位置ずれ不良を検査するカラーフィルタ検査方法。
【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着色画素であるレッドＲ／グリーンＧ／ブルーＢの位置ずれを検査する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１はカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板７１の一例を断面で示した図であり、ガラス基板１０上にブラックマトリックス（以下ＢＭ）１１、着色画素（レッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢ）（以下ＲＧＢ画素）１２、透明電極１３、フォトスペーサー（Ｐｈｏｔｏ Ｓｐａｃｅｒ）／バーテイカルアライメント（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）（以下ＰＳ／ＶＡ）１４が順次形成されたものである。
【０００３】
ＢＭ１１は、遮光性を有するマトリックス状のものであり、カラーフィルタのＲＧＢ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断し、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る機能を有している。ＲＧＢ画素は、レッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢのフィルター機能を有するものである。
【０００４】
ガラス基板１０上へのＢＭ１１の形成は、例えば、ガラス基板１０上に金属薄膜を形成し、この金属薄膜にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィー法によってＢＭ形状を有したパターンを露光、現像、エッチングをして形成するといった方法や、または、ガラス基板１０上に黒色のフォトレジスト樹脂を塗布し、この樹脂塗膜をフォトリソグラフィー法によってＢＭ形状を有したパターンを露光、現像して、いわゆる樹脂ＢＭと称するパターンを形成する方法がとられている。
【０００５】
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は、フォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法が知られているが、図２はフォトリソグラフィー法の工程を示す概略ブロック図である。カラーフィルタは、先ずガラス基板上にＢＭ（ＢＭ）を形成する工程、ガラス基板を洗浄する工程、着色フォトレジストを塗布および予備乾燥する工程、着色フォトレジストを乾燥、硬化するプリベーク工程、露光する工程、現像する工程、着色フォトレジストを硬化させる工程、透明電極成膜工程、ＰＳ／ＶＡを形成する工程がこの順に行なわれ製造される。
【０００６】
例えば、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の順に画素が形成される場合には、ガラス基板を洗浄する工程から、着色フォトレジストを硬化する工程間ではレッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢの順に着色レジストを変更して３回繰り返されてＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が形成される。露光工程では、既にガラス基板に形成されているＢＭに対してガラス基板１枚毎にＲ画素の原版を位置合わせした後、露光される。同様にＧ画素、Ｂ画素を形成する場合にも、ガラス基板１枚毎に原版を位置合わせして露光される。
【０００７】
位置合わせして露光する一例を図３に示す。図３はガラス基板４２上にカラーフィルタのパターン４１が４面配置（４面付け）されたカラーフィルタを示す。４面のパターンが形成されたカラーフィルタを作成する際に、四面全体が描画されているガラス基板大の一枚のフォトマスク（図示せず）を用いて、ガラス基板上に塗布されたフォトレジストに一回の露光によりパターンを４面全体を露光する方法を一括露光法と称している。これは、ＩＣ製造におけるウエハーガラス基板上に塗布されたフォトレジストに、例えば一個のＩＣのパターンが描画されているフォトマスクを用いて、ウエハー基板の位置を変えて多数回の露光をし、多数のＩＣを面付けした状態に露光する方法、すなわちステップアンドリピート露光法に対する称し方である。前記一括露光法では、ＢＭパターン上の位置合わせ用マークと前記フォトマスク上の位置合わせ用マークをフォトマスクを載置したアライメントテーブルを移動させて両者のマークを光学的に一致させたところで露光が行われる。この際、前記両者のマークの一致が必ずしも正確に行われず、いわゆる位置ずれが発生することがある。
【０００８】
更に、このような一括露光法においては、ガラス基板が大型化するに伴い、用いられるフォトマスクも大型化するすることになるが、このフォトマスクの価格は、大型化に伴い飛躍的に高価なものとなる。そこで上記のようなカラーフィルタのパターンの４面を２面に分割して、２面付けされた大きさのフォトマスクを用いて２回分割露光が行われている。
【０００９】
図４は分割露光の場合のアライメント（位置合わせ）と、露光の一例を説明するための図である。図４に示す分割露光による露光装置は、搬入コンベア５１、アライメントステージ５２、搬入搬出ロボット５３、露光装置本体５４、および搬出コンベア５５などで構成されている。５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄは各々、搬入コンベア５１上、アライメントステージ５２上、露光装置本体５４上、および搬出コンベア５５上のガラス基板を示している。
【００１０】
図５は、図４に示す露光装置５４の矢印５７の方向から見た側面図である。図４および図５に示すように、露光装置本体５４は、露光ステージ６１と、光源６３、フォトマスク６４などからなる露光部６２を備えている。位置（ａ）は露光ステージ６１上の２回分割露光における第１露光の位置を示し、また、位置（ｂ）は第２露光の位置を示している。
【００１１】
図４、および図５に示すように、露光部６２は固定されたまま、露光ステージ６１上のガラス基板５６ｃは露光ステージ６１により移動し、（ａ）位置で第１露光が行われ、次に露光ステージ６１が一定距離移動し停止し、（ｂ）位置で第２露光が行われるようになっている。すなわち、ガラス基板５６ａは、搬入コンベア５１上からアライメントステージ５２上に移動され（５６ｂ）、アライメントステージ５２上にてアライメントされる。次に、搬入搬出ロボット５３によって露光ステージ６１上に搬入される。露光ステージ６１上のガラス基板５６ｃは露光ステージ６１に固定されたまま、上記２回分割露光後、同一搬入搬出ロボット５３によって露光ステージ６１から搬出コンベア５５上に搬出される（５６ｄ）ようになっている。
【００１２】
すなわち、ガラス基板はアライメントステージ５２上にてアライメントされた後に露光ステージ６１上に搬入するために、アライメントステージ５２上での位置ずれや搬入搬出ロボット５２の精度や露光装置５４の露光ステージの精度及びアライメントステージ５２や搬入搬出ロボット５３や露光装置５４の露光ステージの調整不良に起因したガラス基板の位置ずれが発生する。
【００１３】
また、マークを読み取るカメラ（図示せず）の向きが運転中に除々に傾いて読み取る位置がずれてしまうことがある。このような場合には、アライメントが正しく行われるように調整、復旧する必要がある。
【００１４】
図６はＢＭとＲＧＢ画素の位置合わせの結果の良否を説明するための図である。１０はガラス基板、１１はＢＭ、１２は着色画素（例えばＲ画素）であって、ＢＭ１１に対してＲ画素１２を位置合わせする場合を例として説明する。ＢＭ１１のエッジ部分２０およびＲ画素１２のエッジ部分２１は垂直面ではなく、なだらかな曲面の形状となっている。着色画素１２とＢＭ１１とはお互いのエッジ部分が重なるように、いわゆるオーバーラップ量が調整されて位置合わせされる。オーバーラップ量が良好に調整されなかったカラーフ
ィルタは、表示装置とした場合にコントラストの無いものとなってしまう。図６（ａ）は位置合わせが良好な状態を示す。一方図６（ｂ）ではＲ画素１２の左端のオーバーラップ量が少なく（逆に、右端のオーバーラップ量が大きく）、図６（ｃ）では、Ｒ画素の左端のＢＭとＲ画素のオーバーラップ量がまったく無く、ＢＭ１１に対して図６（ｂ）および図６（ｃ）のようにＲ画素が位置合わせされたカラーフィルタは不良となる。
【００１５】
図７は図６図（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）のＢＭ１１とＲ画素１２のオーバーラップ量とオーバーラップ部分の様子を示したものである。図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）の各上段の図は、ＢＭ１１とＲ画素１２のオーバーラップ量を示し、各下段の図はＢＭ１１とＲ画素１２の左側のオーバーラップ部分の平面状態をを透過画像で見た場合の様子を示す。
【００１６】
図７（ａ）はＢＭ１１に対してＲ画素１２の位置合わせが正しく出来ている場合で、オーバーラップ量が正常で透過画像を示すＢＭ部３１、Ｒ画素部３２、オーバーラップ部３３は共に白抜けに見える部分は存在しない。一方、図７（ｃ）では、ガラス基板が見えるほどＲ画素部３２がずれているため、オーバーラップ部３３（図７(ｃ)の場合は、オーバーラップ部分は無い）白抜けに見えるので検査機または目視検査で検出しやすい。また、図７（ｂ）ではＢＭ１１に対してＲ画素１２の位置がずれてオーバーラップ量が少なく、オーバーラップ部３３は、完全に白抜けしているわけではないので、周辺との輝度差がつきにくく、検査機または目視検査で検出困難なため検査員が画像拡大装置等を使用して確認する必要がある。
【００１７】
しかしながら製造工程の中で前記確認を行うには、確認回数に限りがあり、一定枚数毎に抜き取り確認を行ったとしても、抜き取り確認の間に突然位置ずれが発生した場合は、次の抜き取り確認まで確認されないまま、製造を続けることになってしまう。
【００１８】
更に、検査員による画像拡大装置等を使用して確認する作業負荷が大きく、オーバーラップ量を自動で検査することが望まれていた。
【００１９】
一般的な技術背景としては、特許文献１がある。
【特許文献１】特開２００１−２５５６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は上記の問題を鑑みてなされたもので、カラーフィルタの着色画素であるＲＧＢ画素の位置ずれを、オーバーラップ量の自動測定を可能とすることによって、検査員の作業負荷を減らしＲＧＢ画素の位置ずれによる不良発生を防ぐＲＧＢ画素の位置ずれ検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の請求項１に係る発明は、ブラックマトリックスを有するカラーフィルタの着色画素の位置ずれ不良を検査する方法であって、カラーフィルタを撮像して得られた撮像画像から、着色画素の同一画素の対面する辺の組み合わせ、または同一色内における別画素間においては前記同一画素の対面する辺の組み合わせに対応する辺同志の組み合わせのいずれか一方の組み合わせにおける着色画素とブラックマトリックスの重なり度合いを測定して、着色画素の位置ずれ不良を検査するカラーフィルタ検査方法である。
【００２２】
本発明の請求項２に係る発明は、前記ブラックマトリックスの一部と、前記組み合わせた辺のそれぞれの辺の一部の領域との間の相対的な位置情報を予め登録しておくことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ検査方法である。
【００２３】
本発明の請求項３に係る発明は、前記着色画素とブラックマトリックスが重なる部分の重なり度合いを測定し、重なりの有無によって着色画素の位置ずれの良否を判定する第一次検査と、重なりが認められた場合には重なり度合いによって着色画素の位置ずれの良否を判定する第二次検査を行うことを特徴とする請求項１または２記載のカラーフィルタ検査方法である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のカラーフィルタ検査装置によれば、ＲＧＢ画素の位置ずれを自動的に検出でき、検査員の作業負荷を減らし、位置ずれ検出時には製造工程に使われている製造装置の調整を行うことによって、ＲＧＢ画素の位置ずれが繰り返して発生することを防ぐことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照してこの発明に係わるカラーフィルタ検査方法を実施するための最良の形態を説明する。
【００２６】
図８は本発明に係わるカラーフィルタ検査方法を用いてカラーフィルタの検査を行う場合に使用する装置の概念図を示す。カラーフィルタ基板７１を載置して定盤７４上を移動するテーブル７０と、カメラヘッド７２と、カメラヘッド７２に固定され一体となっている顕微鏡ヘッド７３、等を有しており、カラーフィルタ基板７１を照明する照明手段である照明光源（図示せず）がカラーフィルタ基板７１の下方にあって、照明光源によって照明されたカラーフィルタ基板７１を、撮像する手段であるカメラヘッド７２で撮像している。顕微鏡ヘッド７３は着色画素とブラックマトリックスの重なり度合いを目視で確認する場合に使用される。本実施例ではカメラヘッド７２を固定しカラーフィルタ基板７１を移動するが、カラーフィルタ基板７１を固定しカメラヘッド７２を移動しても良い。
【００２７】
図９は測定視野および測定エリアの登録方法を説明する図で、カラーフィルタを撮像して得られた撮像画像から、着色画素の同一画素の対面する辺の組み合わせにおける着色画素とブラックマトリックスの重なり度合いを測定する場合を例として説明するための図である。１１はＢＭ、１２はＲ画素、８２はＧ画素、８３はＢ画素、８４はＢＭ１１の一部、８５は測定視野、８６は測定エリア（１）、８７は測定エリア（２）を示す。ＢＭ１１の一部８４はＢＭパターンの中から特徴のある部分を選ぶことが望ましい。
【００２８】
測定エリア（１）８６と測定エリア（２）８７は着色画素の同一画素の対面する辺で組み合わせた辺のそれぞれの辺の一部の領域における着色画素とＢＭが重なる部分を示す。測定視野８５はカラーフィルタ基板内の測定位置を示すもので、測定視野８５の位置を示す座標を予め登録しておく。
【００２９】
特徴のある形状を持つＢＭパターンの一部８４は予めターゲットとして登録しておく。前記特徴のあるＢＭパターンの一部８４と測定エリア（１）８６と測定エリア（２）８７が測定視野８５に入るように、測定エリア（１）８６と測定エリア（２）８７を前記特徴のある形状を持つＢＭパターンの一部８４との相対的な位置情報を予め登録しておく。
【００３０】
測定エリア（１）８６と測定エリア（２）８７はＢＭ１１と重なるＲ画素１２の両端になるようにそれぞれ登録する。
【００３１】
Ｇ画素８２およびＢ画素８３についても同様に特徴のある形状を持つＢＭパターンの一部をターゲットとして登録し、該ターゲットと測定エリア（１）と測定エリア（２）の間の相対的な位置情報を予め登録しておく。
【００３２】
カラーフィルタ基板の測定視野８５の座標を予め登録しておくことによって、測定視野８５の中からターゲットとして登録された特徴のある形状を持つＢＭパターンの一部８４はパターン認識によって自動的に検出され、検出されたターゲットによって測定エリア（１）と測定エリア（２）が確定される。
【００３３】
図９は、着色画素の同一画素の対面する辺の組み合わせにおける着色画素とＢＭの重なり度合いを測定する場合を例として説明するための図であるが、図１０に示すように、同一色内における別画素間においては、前記同一画素の対面する辺の組み合わせに対応する辺同志の組み合わせにおける着色画素とＢＭの重なり度合いを測定しても良い。
【００３４】
すなわち、図１０に示すように辺の組み合わせとしては、辺９１と辺９２の組み合わせだけではなく、辺９１と辺９６の組み合わせや、辺９７と辺９８の組み合わせでも良い。
【００３５】
また、ターゲットとして登録される特徴のある形状を持つＢＭパターンの一部として９９に示されるような４個の着色画素に接する部分を採用してもよい。
【００３６】
また、図１０に示す測定視野９０（測定エリアは辺９１と辺９２の組み合わせにおける着色画素とＢＭの重なり部分）、測定視野９３（測定エリアは辺９４と辺９５の組み合わせにおける着色画素とＢＭの重なり部分）で示されるように、露光装置の１ショットで露光されるカラーフィルタのパターンの中で２箇所以上登録されることが望ましく、それによって、ひねりによる着色画素の位置ずれ不良を検査しやすくなる。
【００３７】
ＲＧＢ画素の位置ずれ検出方法を、図９および図１１のフローチャート図を用いて説明する。
【００３８】
先ずターゲット登録、測定エリア（１）と測定エリア（２）の登録を行う（Ｓ１）。このターゲットは測定位置を決めるためのもので、特徴ある形状を持つＢＭパターンの一部をターゲットとする。
【００３９】
次に基板を検出装置内に搬入し（Ｓ２）、前記登録されたターゲットを含む測定視野がカメラヘッド７２の視野に入るようにカラーフィルタ基板は移動される（Ｓ３）。
【００４０】
予めカラーフィルタ基板の内の座標が登録された測定視野８５にカメラヘッドの視野が入るようにカメラヘッド７２が移動した後、予め登録されているターゲット８４がパターン認識によって検出され、検出されたターゲット８４との相対的な位置情報から測定エリア（１）８６および測定エリア（２）８７が確定される（Ｓ４）。なお、ターゲット８４のパターン認識による検出やターゲット８４から測定エリア（１）８６および測定アリア（２）８７を確定するには既存の画像ソフトを用いて行うことが出来る。
【００４１】
次に測定エリア（１）８６および測定エリア（２）８７を撮像する（Ｓ５）。測定エリア（１）８６および測定エリア（２）８７は、例えばＲ画素１２の両端、すなわちＢＭ１１とＲ画素１２のオーバーラップ部に登録されている。次に、投影処理データの取得（Ｓ６）、および微分処理データの取得（Ｓ７）を行うが、図１２、図１３、図１４に測定エリア（１）８６および測定エリア（２）８７で得られた画像の一例を示す。
【００４２】
図１２は、オーバーラップ部が右端、左端共に良好で、図１３は左端はオーバーラップ部が少なく、逆に右端はオーバーラップ部が過大になっている。図１４は左端のオーバーラップは無く、カラーフィルタ基板の素地が表面に露出した状態で、このようなカラーフィルタ基板で組上げられたデスプレイでは、前記左端は白く色抜けして見えてしまう。
【００４３】
図１２（ａ）、図１３（ａ）、図１４（ａ）はＢＭ１１に例えばＲ画素１２が位置合わせされた図を示し、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）は、前記測定エリア（１）および前記測定エリア（２）から得られる撮像画像を示し、３１Ｌ、３２Ｌ、３３Ｌは前記測定エリア（１）から得られる撮像画像で、それぞれ３１ＬはＲ画素１２の左端のＢＭ部、３２ＬはＲ画素部（正確にはＢＭとオーバラップした部分を除くＲ画素部）、３３ＬはＢＭ１１とＲ画素１２のオーバーラップ部であって、同様に３１Ｒ、３２Ｒ、３３Ｒは前記測定エリア（２）から得られる撮像画像で、それぞれ３１ＲはＲ画素１２の右端のＢＭ部、３２ＲはＲ画素部（正確にはＢＭとオーバラップした部分を除くＲ画素部）、３３ＲはＢＭ１１とＲ画素１２のオーバーラップ部である。図１２（ｃ）、図１３（ｃ）、図１４（ｃ）は投影処理データをグラフ化したもので、カラーフィルタ基板１０の位置に対する輝度値を表しており、ＳＬ１は白抜けを検出するためのシュレッシュレベル１を示す。図１２（ｄ）、図１３（ｄ）、図１４（ｄ）は前記投影処理データをグラフ化したものをさらに微分処理した微分処理データをグラフ化したもので、ＳＬ２はオーバーラップ部の境界部分(例えば図１２（ｂ）の３４、３５で示される部分)を検知するためのシュレッシュレベル２を示し、Ａ、Ｂは左側および右側のオーバーラップ部の寸法を示している。
【００４４】
前記オーバーラップ部の撮像画像から投影処理データを得る方法を図１５を用いて説明する。図１５（ａ）はＢＭ１１およびＲ画素１２のオーバーラップ部を示し、図１５（ｂ）は、前記オーバーラップ部の撮像画像を示す。図１５（ｃ）は図１５（ｂ）の撮像画像の輝度から投影処理データを取得する方法を説明するための図で、図１５（ｂ）の撮像画像の各撮影された画素の輝度のアナログ値を２５６段階のデジタル値に変換し、さらにＹ方向に投影し（この場合、投影とはＹ方向のデジタル値を積分することを指す）、その平均値を投影処理データとする。図１５（ｄ）は投影処理データをグラフ化したものである。
【００４５】
前記微分処理データを取得（Ｓ７）した後、白抜けがあるか否かの判定を行う（Ｓ８）。前記白抜けがあるか否かの判定は第一次検査である。白抜けは図１４に示す左端のオーバーラップは無く、カラーフィルタ基板の素地が表面に露出した状態の場合であって、白抜けを検出するためのレッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢの各色毎に設定されたシュレッシュレベル１（ＳＬ１）によって白抜けは検出される。白抜けが検出された場合（ＹＥＳ）は、検査装置を停止し（Ｓ９）、さらに同じような白抜け不良を発生させないように露光装置等を再調整し、再調整後、検査装置は再始動される（Ｓ１０）。
【００４６】
白抜けがない場合（ＮＯ）には、すなわち重なりが認められた場合には次に示す第二次検査が行われる。オーバーラップ部の寸法を測定するための微分処理データとレッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢの各色毎に設定されたスレッシュレベル２（ＳＬ２）から左端のオーバーラップ部の寸法Ａと右端のオーバーラップ部の寸法Ｂを測定し（Ｓ１１）、ＡとＢの差の絶対値と前もって用意されていた差の基準値Ｒとを比較し（Ｓ１２）、ＡとＢの差の絶対値が基準値Ｒよりも大きい場合には（ＮＯ）、検査装置を停止する（Ｓ９）。ＡとＢの差の絶対値が基準値Ｒよりも小さい場合には（ＹＥＳ）、全数の検査が終了したかの判断を行い（Ｓ１３）、全数終了でない場合は（ＮＯ）、次の基板が搬入され（Ｓ２）検査が継続される。全数終了の場合は（ＹＥＳ）、検査が終了となる（Ｓ１４）。
【００４７】
本発明の実施の形態では、撮影画像から投影処理データを得て、更に該投影処理データから微分処理データを得て着色画素とＢＭが重なる部分の重なり度合いを測定する場合を説明しているが、これに限定されず、投影処理を行わず例えば図１５（ｃ）におけるＹ方向の画像の輝度値のデジタル値のデータ５つの内の１つのＸ方向のデジタル値を微分処理しても良く、また、Ｙ方向の画像の輝度値のデジタル値の５つのすべてを微分処理して５
つの微分処理データの平均値を得て、着色画素とＢＭが重なる部分の重なり度合いを測定しても良い。
【００４８】
以上のように、本発明によるカラーフィルタの検査方法によれば、ＲＧＢ画素の位置ずれをオーバーラップ量の有無、オーバーラップ量の寸法を自動測定することによって、検査員の作業負荷を減らしＲＧＢ画素の位置ずれによる不良発生を防ぐことが出来、不良品を検出した場合には製造工程に露光装置の再調整を行うことによって、ＲＧＢ画素の位置ずれ不良が繰り返して発生することを防ぐことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を示した平面図。
【図２】フォトリソグラフィー法の工程を示す概略ブロック図。
【図３】位置合わせして露光する一例を示す図。
【図４】分割露光の場合のアライメントと、露光の一例を説明するための図。
【図５】図４に示す露光装置５４の矢印５７の方向から見た側面図。
【図６】ＢＭとＲＧＢ画素の位置合わせの結果の良否を説明するための図。
【図７】ＢＭとＲ画素のオーバーラップ量とオーバーラップ部分の様子を示した図。
【図８】本発明に係わるカラーフィルタ検査装置の概観図。
【図９】本発明に係わる測定視野および測定エリアを説明するための図。
【図１０】本発明に係わる別の測定視野および測定エリアを説明するための図。
【図１１】本発明に係わる着色画素位置ずれ検出方法を説明するためのフローチャート図
【図１２】本発明に係わる測定エリア（１）および測定エリア（２）８７で得られた画像 の一例でオーバーラップ量が良好な場合を示す図。
【図１３】本発明に係わる測定エリア（１）および測定エリア（２）８７で得られた画像 の一例でオーバーラップ量が少ない場合を示す図。
【図１４】本発明に係わる測定エリア（１）および測定エリア（２）８７で得られた画像 の一例でオーバーラップ量が無く、白抜け不良の場合を示す図。
【図１５】本発明に係わるオーバーラップ部の撮像画像から投影処理データを得る方法を 示す図。
【符号の説明】
【００５０】
１０・・・カラーフィルタ基板
１１・・・ＢＭ
１２・・・ＲＧＢ画素
１３・・・透明電極
１４・・・フォトスペーサー（ＰＳ）／バーテイカルアライメント（ＶＡ）
２０・・・ＢＭのエッジ部分
２１・・・Ｒ画素のエッジ部分
３１・・・オーバーラップしたＢＭ部
３２・・・オーバーラップしたＲ画素部
３３・・・オーバーラップ部
３１Ｌ・・・Ｒ画素１２の左端のＢＭ部
３２Ｌ・・・Ｒ画素部
３３Ｌ・・・ＢＭ１１とＲ画素１２のオーバーラップ部
３１Ｒ・・・Ｒ画素１２の右端のＢＭ部
３２Ｒ・・・Ｒ画素部
３３Ｒ・・・ＢＭ１１とＲ画素１２のオーバーラップ部
３４・・・オーバーラップ部の境界部分
３５・・・オーバーラップ部の境界部分
４１・・・カラーフィルタのパターン
４２・・・ガラス基板
５１・・・搬入コンベア
５２・・・アライメントステージ
５３・・・搬入搬出ロボット
５４・・・露光装置本体
５５・・・搬出コンベア
５６ａ・・・搬入コンベア５１上のガラス基板
５６ｂ・・・アライメントステージ上のガラス基板
５６ｃ・・・露光装置本体上のガラス基板
５６ｄ・・・搬出コンベア上のガラス基板
５７・・・矢印５７
６１・・・露光ステージ
６２・・・露光部
６３・・・光源
６４・・・フォトマスク
７０・・・テーブル
７１・・・カラーフィルタ基板
７２・・・カメラヘッド
７３・・・顕微鏡ヘッド
８２・・・Ｇ画素
８３・・・Ｂ画素
８４・・・特徴のある形状を持つＢＭ１１の一部
８５・・・測定視野
８６・・・測定エリア（１）
８７・・・測定エリア（２）
９０・・・測定視野
９１、９２、９４、９５、９６、９７、９８・・着色画素の辺でＢＭと重なる部分
９３・・・測定エリア
９９・・・ＢＭ１１の一部
【技術分野】
【０００１】
本発明はカラーフィルタの着色画素であるレッドＲ／グリーンＧ／ブルーＢの位置ずれを検査する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１はカラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板７１の一例を断面で示した図であり、ガラス基板１０上にブラックマトリックス（以下ＢＭ）１１、着色画素（レッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢ）（以下ＲＧＢ画素）１２、透明電極１３、フォトスペーサー（Ｐｈｏｔｏ Ｓｐａｃｅｒ）／バーテイカルアライメント（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）（以下ＰＳ／ＶＡ）１４が順次形成されたものである。
【０００３】
ＢＭ１１は、遮光性を有するマトリックス状のものであり、カラーフィルタのＲＧＢ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断し、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る機能を有している。ＲＧＢ画素は、レッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢのフィルター機能を有するものである。
【０００４】
ガラス基板１０上へのＢＭ１１の形成は、例えば、ガラス基板１０上に金属薄膜を形成し、この金属薄膜にフォトレジストを塗布した後、フォトリソグラフィー法によってＢＭ形状を有したパターンを露光、現像、エッチングをして形成するといった方法や、または、ガラス基板１０上に黒色のフォトレジスト樹脂を塗布し、この樹脂塗膜をフォトリソグラフィー法によってＢＭ形状を有したパターンを露光、現像して、いわゆる樹脂ＢＭと称するパターンを形成する方法がとられている。
【０００５】
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は、フォトリソグラフィー法、印刷法、インクジェット法が知られているが、図２はフォトリソグラフィー法の工程を示す概略ブロック図である。カラーフィルタは、先ずガラス基板上にＢＭ（ＢＭ）を形成する工程、ガラス基板を洗浄する工程、着色フォトレジストを塗布および予備乾燥する工程、着色フォトレジストを乾燥、硬化するプリベーク工程、露光する工程、現像する工程、着色フォトレジストを硬化させる工程、透明電極成膜工程、ＰＳ／ＶＡを形成する工程がこの順に行なわれ製造される。
【０００６】
例えば、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素の順に画素が形成される場合には、ガラス基板を洗浄する工程から、着色フォトレジストを硬化する工程間ではレッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢの順に着色レジストを変更して３回繰り返されてＲ画素、Ｇ画素、Ｂ画素が形成される。露光工程では、既にガラス基板に形成されているＢＭに対してガラス基板１枚毎にＲ画素の原版を位置合わせした後、露光される。同様にＧ画素、Ｂ画素を形成する場合にも、ガラス基板１枚毎に原版を位置合わせして露光される。
【０００７】
位置合わせして露光する一例を図３に示す。図３はガラス基板４２上にカラーフィルタのパターン４１が４面配置（４面付け）されたカラーフィルタを示す。４面のパターンが形成されたカラーフィルタを作成する際に、四面全体が描画されているガラス基板大の一枚のフォトマスク（図示せず）を用いて、ガラス基板上に塗布されたフォトレジストに一回の露光によりパターンを４面全体を露光する方法を一括露光法と称している。これは、ＩＣ製造におけるウエハーガラス基板上に塗布されたフォトレジストに、例えば一個のＩＣのパターンが描画されているフォトマスクを用いて、ウエハー基板の位置を変えて多数回の露光をし、多数のＩＣを面付けした状態に露光する方法、すなわちステップアンドリピート露光法に対する称し方である。前記一括露光法では、ＢＭパターン上の位置合わせ用マークと前記フォトマスク上の位置合わせ用マークをフォトマスクを載置したアライメントテーブルを移動させて両者のマークを光学的に一致させたところで露光が行われる。この際、前記両者のマークの一致が必ずしも正確に行われず、いわゆる位置ずれが発生することがある。
【０００８】
更に、このような一括露光法においては、ガラス基板が大型化するに伴い、用いられるフォトマスクも大型化するすることになるが、このフォトマスクの価格は、大型化に伴い飛躍的に高価なものとなる。そこで上記のようなカラーフィルタのパターンの４面を２面に分割して、２面付けされた大きさのフォトマスクを用いて２回分割露光が行われている。
【０００９】
図４は分割露光の場合のアライメント（位置合わせ）と、露光の一例を説明するための図である。図４に示す分割露光による露光装置は、搬入コンベア５１、アライメントステージ５２、搬入搬出ロボット５３、露光装置本体５４、および搬出コンベア５５などで構成されている。５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄは各々、搬入コンベア５１上、アライメントステージ５２上、露光装置本体５４上、および搬出コンベア５５上のガラス基板を示している。
【００１０】
図５は、図４に示す露光装置５４の矢印５７の方向から見た側面図である。図４および図５に示すように、露光装置本体５４は、露光ステージ６１と、光源６３、フォトマスク６４などからなる露光部６２を備えている。位置（ａ）は露光ステージ６１上の２回分割露光における第１露光の位置を示し、また、位置（ｂ）は第２露光の位置を示している。
【００１１】
図４、および図５に示すように、露光部６２は固定されたまま、露光ステージ６１上のガラス基板５６ｃは露光ステージ６１により移動し、（ａ）位置で第１露光が行われ、次に露光ステージ６１が一定距離移動し停止し、（ｂ）位置で第２露光が行われるようになっている。すなわち、ガラス基板５６ａは、搬入コンベア５１上からアライメントステージ５２上に移動され（５６ｂ）、アライメントステージ５２上にてアライメントされる。次に、搬入搬出ロボット５３によって露光ステージ６１上に搬入される。露光ステージ６１上のガラス基板５６ｃは露光ステージ６１に固定されたまま、上記２回分割露光後、同一搬入搬出ロボット５３によって露光ステージ６１から搬出コンベア５５上に搬出される（５６ｄ）ようになっている。
【００１２】
すなわち、ガラス基板はアライメントステージ５２上にてアライメントされた後に露光ステージ６１上に搬入するために、アライメントステージ５２上での位置ずれや搬入搬出ロボット５２の精度や露光装置５４の露光ステージの精度及びアライメントステージ５２や搬入搬出ロボット５３や露光装置５４の露光ステージの調整不良に起因したガラス基板の位置ずれが発生する。
【００１３】
また、マークを読み取るカメラ（図示せず）の向きが運転中に除々に傾いて読み取る位置がずれてしまうことがある。このような場合には、アライメントが正しく行われるように調整、復旧する必要がある。
【００１４】
図６はＢＭとＲＧＢ画素の位置合わせの結果の良否を説明するための図である。１０はガラス基板、１１はＢＭ、１２は着色画素（例えばＲ画素）であって、ＢＭ１１に対してＲ画素１２を位置合わせする場合を例として説明する。ＢＭ１１のエッジ部分２０およびＲ画素１２のエッジ部分２１は垂直面ではなく、なだらかな曲面の形状となっている。着色画素１２とＢＭ１１とはお互いのエッジ部分が重なるように、いわゆるオーバーラップ量が調整されて位置合わせされる。オーバーラップ量が良好に調整されなかったカラーフ
ィルタは、表示装置とした場合にコントラストの無いものとなってしまう。図６（ａ）は位置合わせが良好な状態を示す。一方図６（ｂ）ではＲ画素１２の左端のオーバーラップ量が少なく（逆に、右端のオーバーラップ量が大きく）、図６（ｃ）では、Ｒ画素の左端のＢＭとＲ画素のオーバーラップ量がまったく無く、ＢＭ１１に対して図６（ｂ）および図６（ｃ）のようにＲ画素が位置合わせされたカラーフィルタは不良となる。
【００１５】
図７は図６図（ａ）、図６（ｂ）、図６（ｃ）のＢＭ１１とＲ画素１２のオーバーラップ量とオーバーラップ部分の様子を示したものである。図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）の各上段の図は、ＢＭ１１とＲ画素１２のオーバーラップ量を示し、各下段の図はＢＭ１１とＲ画素１２の左側のオーバーラップ部分の平面状態をを透過画像で見た場合の様子を示す。
【００１６】
図７（ａ）はＢＭ１１に対してＲ画素１２の位置合わせが正しく出来ている場合で、オーバーラップ量が正常で透過画像を示すＢＭ部３１、Ｒ画素部３２、オーバーラップ部３３は共に白抜けに見える部分は存在しない。一方、図７（ｃ）では、ガラス基板が見えるほどＲ画素部３２がずれているため、オーバーラップ部３３（図７(ｃ)の場合は、オーバーラップ部分は無い）白抜けに見えるので検査機または目視検査で検出しやすい。また、図７（ｂ）ではＢＭ１１に対してＲ画素１２の位置がずれてオーバーラップ量が少なく、オーバーラップ部３３は、完全に白抜けしているわけではないので、周辺との輝度差がつきにくく、検査機または目視検査で検出困難なため検査員が画像拡大装置等を使用して確認する必要がある。
【００１７】
しかしながら製造工程の中で前記確認を行うには、確認回数に限りがあり、一定枚数毎に抜き取り確認を行ったとしても、抜き取り確認の間に突然位置ずれが発生した場合は、次の抜き取り確認まで確認されないまま、製造を続けることになってしまう。
【００１８】
更に、検査員による画像拡大装置等を使用して確認する作業負荷が大きく、オーバーラップ量を自動で検査することが望まれていた。
【００１９】
一般的な技術背景としては、特許文献１がある。
【特許文献１】特開２００１−２５５６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は上記の問題を鑑みてなされたもので、カラーフィルタの着色画素であるＲＧＢ画素の位置ずれを、オーバーラップ量の自動測定を可能とすることによって、検査員の作業負荷を減らしＲＧＢ画素の位置ずれによる不良発生を防ぐＲＧＢ画素の位置ずれ検査方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の請求項１に係る発明は、ブラックマトリックスを有するカラーフィルタの着色画素の位置ずれ不良を検査する方法であって、カラーフィルタを撮像して得られた撮像画像から、着色画素の同一画素の対面する辺の組み合わせ、または同一色内における別画素間においては前記同一画素の対面する辺の組み合わせに対応する辺同志の組み合わせのいずれか一方の組み合わせにおける着色画素とブラックマトリックスの重なり度合いを測定して、着色画素の位置ずれ不良を検査するカラーフィルタ検査方法である。
【００２２】
本発明の請求項２に係る発明は、前記ブラックマトリックスの一部と、前記組み合わせた辺のそれぞれの辺の一部の領域との間の相対的な位置情報を予め登録しておくことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ検査方法である。
【００２３】
本発明の請求項３に係る発明は、前記着色画素とブラックマトリックスが重なる部分の重なり度合いを測定し、重なりの有無によって着色画素の位置ずれの良否を判定する第一次検査と、重なりが認められた場合には重なり度合いによって着色画素の位置ずれの良否を判定する第二次検査を行うことを特徴とする請求項１または２記載のカラーフィルタ検査方法である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のカラーフィルタ検査装置によれば、ＲＧＢ画素の位置ずれを自動的に検出でき、検査員の作業負荷を減らし、位置ずれ検出時には製造工程に使われている製造装置の調整を行うことによって、ＲＧＢ画素の位置ずれが繰り返して発生することを防ぐことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照してこの発明に係わるカラーフィルタ検査方法を実施するための最良の形態を説明する。
【００２６】
図８は本発明に係わるカラーフィルタ検査方法を用いてカラーフィルタの検査を行う場合に使用する装置の概念図を示す。カラーフィルタ基板７１を載置して定盤７４上を移動するテーブル７０と、カメラヘッド７２と、カメラヘッド７２に固定され一体となっている顕微鏡ヘッド７３、等を有しており、カラーフィルタ基板７１を照明する照明手段である照明光源（図示せず）がカラーフィルタ基板７１の下方にあって、照明光源によって照明されたカラーフィルタ基板７１を、撮像する手段であるカメラヘッド７２で撮像している。顕微鏡ヘッド７３は着色画素とブラックマトリックスの重なり度合いを目視で確認する場合に使用される。本実施例ではカメラヘッド７２を固定しカラーフィルタ基板７１を移動するが、カラーフィルタ基板７１を固定しカメラヘッド７２を移動しても良い。
【００２７】
図９は測定視野および測定エリアの登録方法を説明する図で、カラーフィルタを撮像して得られた撮像画像から、着色画素の同一画素の対面する辺の組み合わせにおける着色画素とブラックマトリックスの重なり度合いを測定する場合を例として説明するための図である。１１はＢＭ、１２はＲ画素、８２はＧ画素、８３はＢ画素、８４はＢＭ１１の一部、８５は測定視野、８６は測定エリア（１）、８７は測定エリア（２）を示す。ＢＭ１１の一部８４はＢＭパターンの中から特徴のある部分を選ぶことが望ましい。
【００２８】
測定エリア（１）８６と測定エリア（２）８７は着色画素の同一画素の対面する辺で組み合わせた辺のそれぞれの辺の一部の領域における着色画素とＢＭが重なる部分を示す。測定視野８５はカラーフィルタ基板内の測定位置を示すもので、測定視野８５の位置を示す座標を予め登録しておく。
【００２９】
特徴のある形状を持つＢＭパターンの一部８４は予めターゲットとして登録しておく。前記特徴のあるＢＭパターンの一部８４と測定エリア（１）８６と測定エリア（２）８７が測定視野８５に入るように、測定エリア（１）８６と測定エリア（２）８７を前記特徴のある形状を持つＢＭパターンの一部８４との相対的な位置情報を予め登録しておく。
【００３０】
測定エリア（１）８６と測定エリア（２）８７はＢＭ１１と重なるＲ画素１２の両端になるようにそれぞれ登録する。
【００３１】
Ｇ画素８２およびＢ画素８３についても同様に特徴のある形状を持つＢＭパターンの一部をターゲットとして登録し、該ターゲットと測定エリア（１）と測定エリア（２）の間の相対的な位置情報を予め登録しておく。
【００３２】
カラーフィルタ基板の測定視野８５の座標を予め登録しておくことによって、測定視野８５の中からターゲットとして登録された特徴のある形状を持つＢＭパターンの一部８４はパターン認識によって自動的に検出され、検出されたターゲットによって測定エリア（１）と測定エリア（２）が確定される。
【００３３】
図９は、着色画素の同一画素の対面する辺の組み合わせにおける着色画素とＢＭの重なり度合いを測定する場合を例として説明するための図であるが、図１０に示すように、同一色内における別画素間においては、前記同一画素の対面する辺の組み合わせに対応する辺同志の組み合わせにおける着色画素とＢＭの重なり度合いを測定しても良い。
【００３４】
すなわち、図１０に示すように辺の組み合わせとしては、辺９１と辺９２の組み合わせだけではなく、辺９１と辺９６の組み合わせや、辺９７と辺９８の組み合わせでも良い。
【００３５】
また、ターゲットとして登録される特徴のある形状を持つＢＭパターンの一部として９９に示されるような４個の着色画素に接する部分を採用してもよい。
【００３６】
また、図１０に示す測定視野９０（測定エリアは辺９１と辺９２の組み合わせにおける着色画素とＢＭの重なり部分）、測定視野９３（測定エリアは辺９４と辺９５の組み合わせにおける着色画素とＢＭの重なり部分）で示されるように、露光装置の１ショットで露光されるカラーフィルタのパターンの中で２箇所以上登録されることが望ましく、それによって、ひねりによる着色画素の位置ずれ不良を検査しやすくなる。
【００３７】
ＲＧＢ画素の位置ずれ検出方法を、図９および図１１のフローチャート図を用いて説明する。
【００３８】
先ずターゲット登録、測定エリア（１）と測定エリア（２）の登録を行う（Ｓ１）。このターゲットは測定位置を決めるためのもので、特徴ある形状を持つＢＭパターンの一部をターゲットとする。
【００３９】
次に基板を検出装置内に搬入し（Ｓ２）、前記登録されたターゲットを含む測定視野がカメラヘッド７２の視野に入るようにカラーフィルタ基板は移動される（Ｓ３）。
【００４０】
予めカラーフィルタ基板の内の座標が登録された測定視野８５にカメラヘッドの視野が入るようにカメラヘッド７２が移動した後、予め登録されているターゲット８４がパターン認識によって検出され、検出されたターゲット８４との相対的な位置情報から測定エリア（１）８６および測定エリア（２）８７が確定される（Ｓ４）。なお、ターゲット８４のパターン認識による検出やターゲット８４から測定エリア（１）８６および測定アリア（２）８７を確定するには既存の画像ソフトを用いて行うことが出来る。
【００４１】
次に測定エリア（１）８６および測定エリア（２）８７を撮像する（Ｓ５）。測定エリア（１）８６および測定エリア（２）８７は、例えばＲ画素１２の両端、すなわちＢＭ１１とＲ画素１２のオーバーラップ部に登録されている。次に、投影処理データの取得（Ｓ６）、および微分処理データの取得（Ｓ７）を行うが、図１２、図１３、図１４に測定エリア（１）８６および測定エリア（２）８７で得られた画像の一例を示す。
【００４２】
図１２は、オーバーラップ部が右端、左端共に良好で、図１３は左端はオーバーラップ部が少なく、逆に右端はオーバーラップ部が過大になっている。図１４は左端のオーバーラップは無く、カラーフィルタ基板の素地が表面に露出した状態で、このようなカラーフィルタ基板で組上げられたデスプレイでは、前記左端は白く色抜けして見えてしまう。
【００４３】
図１２（ａ）、図１３（ａ）、図１４（ａ）はＢＭ１１に例えばＲ画素１２が位置合わせされた図を示し、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）、図１４（ｂ）は、前記測定エリア（１）および前記測定エリア（２）から得られる撮像画像を示し、３１Ｌ、３２Ｌ、３３Ｌは前記測定エリア（１）から得られる撮像画像で、それぞれ３１ＬはＲ画素１２の左端のＢＭ部、３２ＬはＲ画素部（正確にはＢＭとオーバラップした部分を除くＲ画素部）、３３ＬはＢＭ１１とＲ画素１２のオーバーラップ部であって、同様に３１Ｒ、３２Ｒ、３３Ｒは前記測定エリア（２）から得られる撮像画像で、それぞれ３１ＲはＲ画素１２の右端のＢＭ部、３２ＲはＲ画素部（正確にはＢＭとオーバラップした部分を除くＲ画素部）、３３ＲはＢＭ１１とＲ画素１２のオーバーラップ部である。図１２（ｃ）、図１３（ｃ）、図１４（ｃ）は投影処理データをグラフ化したもので、カラーフィルタ基板１０の位置に対する輝度値を表しており、ＳＬ１は白抜けを検出するためのシュレッシュレベル１を示す。図１２（ｄ）、図１３（ｄ）、図１４（ｄ）は前記投影処理データをグラフ化したものをさらに微分処理した微分処理データをグラフ化したもので、ＳＬ２はオーバーラップ部の境界部分(例えば図１２（ｂ）の３４、３５で示される部分)を検知するためのシュレッシュレベル２を示し、Ａ、Ｂは左側および右側のオーバーラップ部の寸法を示している。
【００４４】
前記オーバーラップ部の撮像画像から投影処理データを得る方法を図１５を用いて説明する。図１５（ａ）はＢＭ１１およびＲ画素１２のオーバーラップ部を示し、図１５（ｂ）は、前記オーバーラップ部の撮像画像を示す。図１５（ｃ）は図１５（ｂ）の撮像画像の輝度から投影処理データを取得する方法を説明するための図で、図１５（ｂ）の撮像画像の各撮影された画素の輝度のアナログ値を２５６段階のデジタル値に変換し、さらにＹ方向に投影し（この場合、投影とはＹ方向のデジタル値を積分することを指す）、その平均値を投影処理データとする。図１５（ｄ）は投影処理データをグラフ化したものである。
【００４５】
前記微分処理データを取得（Ｓ７）した後、白抜けがあるか否かの判定を行う（Ｓ８）。前記白抜けがあるか否かの判定は第一次検査である。白抜けは図１４に示す左端のオーバーラップは無く、カラーフィルタ基板の素地が表面に露出した状態の場合であって、白抜けを検出するためのレッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢの各色毎に設定されたシュレッシュレベル１（ＳＬ１）によって白抜けは検出される。白抜けが検出された場合（ＹＥＳ）は、検査装置を停止し（Ｓ９）、さらに同じような白抜け不良を発生させないように露光装置等を再調整し、再調整後、検査装置は再始動される（Ｓ１０）。
【００４６】
白抜けがない場合（ＮＯ）には、すなわち重なりが認められた場合には次に示す第二次検査が行われる。オーバーラップ部の寸法を測定するための微分処理データとレッドＲ、グリーンＧ、ブルーＢの各色毎に設定されたスレッシュレベル２（ＳＬ２）から左端のオーバーラップ部の寸法Ａと右端のオーバーラップ部の寸法Ｂを測定し（Ｓ１１）、ＡとＢの差の絶対値と前もって用意されていた差の基準値Ｒとを比較し（Ｓ１２）、ＡとＢの差の絶対値が基準値Ｒよりも大きい場合には（ＮＯ）、検査装置を停止する（Ｓ９）。ＡとＢの差の絶対値が基準値Ｒよりも小さい場合には（ＹＥＳ）、全数の検査が終了したかの判断を行い（Ｓ１３）、全数終了でない場合は（ＮＯ）、次の基板が搬入され（Ｓ２）検査が継続される。全数終了の場合は（ＹＥＳ）、検査が終了となる（Ｓ１４）。
【００４７】
本発明の実施の形態では、撮影画像から投影処理データを得て、更に該投影処理データから微分処理データを得て着色画素とＢＭが重なる部分の重なり度合いを測定する場合を説明しているが、これに限定されず、投影処理を行わず例えば図１５（ｃ）におけるＹ方向の画像の輝度値のデジタル値のデータ５つの内の１つのＸ方向のデジタル値を微分処理しても良く、また、Ｙ方向の画像の輝度値のデジタル値の５つのすべてを微分処理して５
つの微分処理データの平均値を得て、着色画素とＢＭが重なる部分の重なり度合いを測定しても良い。
【００４８】
以上のように、本発明によるカラーフィルタの検査方法によれば、ＲＧＢ画素の位置ずれをオーバーラップ量の有無、オーバーラップ量の寸法を自動測定することによって、検査員の作業負荷を減らしＲＧＢ画素の位置ずれによる不良発生を防ぐことが出来、不良品を検出した場合には製造工程に露光装置の再調整を行うことによって、ＲＧＢ画素の位置ずれ不良が繰り返して発生することを防ぐことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】カラー液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの一例を示した平面図。
【図２】フォトリソグラフィー法の工程を示す概略ブロック図。
【図３】位置合わせして露光する一例を示す図。
【図４】分割露光の場合のアライメントと、露光の一例を説明するための図。
【図５】図４に示す露光装置５４の矢印５７の方向から見た側面図。
【図６】ＢＭとＲＧＢ画素の位置合わせの結果の良否を説明するための図。
【図７】ＢＭとＲ画素のオーバーラップ量とオーバーラップ部分の様子を示した図。
【図８】本発明に係わるカラーフィルタ検査装置の概観図。
【図９】本発明に係わる測定視野および測定エリアを説明するための図。
【図１０】本発明に係わる別の測定視野および測定エリアを説明するための図。
【図１１】本発明に係わる着色画素位置ずれ検出方法を説明するためのフローチャート図
【図１２】本発明に係わる測定エリア（１）および測定エリア（２）８７で得られた画像 の一例でオーバーラップ量が良好な場合を示す図。
【図１３】本発明に係わる測定エリア（１）および測定エリア（２）８７で得られた画像 の一例でオーバーラップ量が少ない場合を示す図。
【図１４】本発明に係わる測定エリア（１）および測定エリア（２）８７で得られた画像 の一例でオーバーラップ量が無く、白抜け不良の場合を示す図。
【図１５】本発明に係わるオーバーラップ部の撮像画像から投影処理データを得る方法を 示す図。
【符号の説明】
【００５０】
１０・・・カラーフィルタ基板
１１・・・ＢＭ
１２・・・ＲＧＢ画素
１３・・・透明電極
１４・・・フォトスペーサー（ＰＳ）／バーテイカルアライメント（ＶＡ）
２０・・・ＢＭのエッジ部分
２１・・・Ｒ画素のエッジ部分
３１・・・オーバーラップしたＢＭ部
３２・・・オーバーラップしたＲ画素部
３３・・・オーバーラップ部
３１Ｌ・・・Ｒ画素１２の左端のＢＭ部
３２Ｌ・・・Ｒ画素部
３３Ｌ・・・ＢＭ１１とＲ画素１２のオーバーラップ部
３１Ｒ・・・Ｒ画素１２の右端のＢＭ部
３２Ｒ・・・Ｒ画素部
３３Ｒ・・・ＢＭ１１とＲ画素１２のオーバーラップ部
３４・・・オーバーラップ部の境界部分
３５・・・オーバーラップ部の境界部分
４１・・・カラーフィルタのパターン
４２・・・ガラス基板
５１・・・搬入コンベア
５２・・・アライメントステージ
５３・・・搬入搬出ロボット
５４・・・露光装置本体
５５・・・搬出コンベア
５６ａ・・・搬入コンベア５１上のガラス基板
５６ｂ・・・アライメントステージ上のガラス基板
５６ｃ・・・露光装置本体上のガラス基板
５６ｄ・・・搬出コンベア上のガラス基板
５７・・・矢印５７
６１・・・露光ステージ
６２・・・露光部
６３・・・光源
６４・・・フォトマスク
７０・・・テーブル
７１・・・カラーフィルタ基板
７２・・・カメラヘッド
７３・・・顕微鏡ヘッド
８２・・・Ｇ画素
８３・・・Ｂ画素
８４・・・特徴のある形状を持つＢＭ１１の一部
８５・・・測定視野
８６・・・測定エリア（１）
８７・・・測定エリア（２）
９０・・・測定視野
９１、９２、９４、９５、９６、９７、９８・・着色画素の辺でＢＭと重なる部分
９３・・・測定エリア
９９・・・ＢＭ１１の一部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラックマトリックスを有するカラーフィルタの着色画素の位置ずれ不良を検査する方法であって、カラーフィルタを撮像して得られた撮像画像から、着色画素の同一画素の対面する辺の組み合わせ、または同一色内における別画素間においては前記同一画素の対面する辺の組み合わせに対応する辺同志の組み合わせのいずれか一方の組み合わせにおける着色画素とブラックマトリックスの重なり度合いを測定して、着色画素の位置ずれ不良を検査するカラーフィルタ検査方法。
【請求項２】
前記ブラックマトリックスの一部と、前記組み合わせた辺のそれぞれの辺の一部の領域との間の相対的な位置情報を予め登録しておくことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ検査方法。
【請求項３】
前記着色画素とブラックマトリックスが重なる部分の重なり度合いを測定し、重なりの有無によって着色画素の位置ずれの良否を判定する第一次検査と、重なりが認められた場合には重なり度合いによって着色画素の位置ずれの良否を判定する第二次検査を行うことを特徴とする請求項１または２記載のカラーフィルタ検査方法。
【請求項１】
ブラックマトリックスを有するカラーフィルタの着色画素の位置ずれ不良を検査する方法であって、カラーフィルタを撮像して得られた撮像画像から、着色画素の同一画素の対面する辺の組み合わせ、または同一色内における別画素間においては前記同一画素の対面する辺の組み合わせに対応する辺同志の組み合わせのいずれか一方の組み合わせにおける着色画素とブラックマトリックスの重なり度合いを測定して、着色画素の位置ずれ不良を検査するカラーフィルタ検査方法。
【請求項２】
前記ブラックマトリックスの一部と、前記組み合わせた辺のそれぞれの辺の一部の領域との間の相対的な位置情報を予め登録しておくことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ検査方法。
【請求項３】
前記着色画素とブラックマトリックスが重なる部分の重なり度合いを測定し、重なりの有無によって着色画素の位置ずれの良否を判定する第一次検査と、重なりが認められた場合には重なり度合いによって着色画素の位置ずれの良否を判定する第二次検査を行うことを特徴とする請求項１または２記載のカラーフィルタ検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−９７１０９（Ｐ２０１０−９７１０９Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６９５７２（Ｐ２００８−２６９５７２）
【出願日】平成２０年１０月２０日（２００８．１０．２０）
【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２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月２０日（２００８．１０．２０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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