反射率测定装置、反射率测定方法及显示面板的制造方法

摘要

得到能够高效测定基板面内的反射特性和散射特性的反射率测定装置。本发明的一个方式所涉及的反射率测定装置(100)，包括：对作为被测定物的基板(101)进行载置的载物台(102)；对载置于载物台(102)的基板(101)照射照明光的第一照明光源(103)和第二照明光源(105)；和具备受光元件的第一检测器(104)和第二检测器(106)，所述受光元件接收从该第一照明光源(103)和第二照明光源(105)照射的照明光中被基板(101)反射的反射光；第一照明光源(103)以任意的角度对基板(101)照射光，第二照明光源(105)以环状对基板(101)照射光。

说明书

技术领域

本发明涉及反射率测定装置、反射率测定方法以及显示面板的制造方法，特别涉及可以对基板的反射特性和散射特性进行测定的反射率测定装置、反射率测定方法以及显示面板的制造方法。

背景技术

目前，显示装置作为维系人与设备的接口(interface)而被广泛使用，并取得了异常显著的进展。由于液晶显示装置具有轻量·薄型·消耗功率低等优点，所以，被应用于便携信息终端和笔记本(note)PC等各种用途。

近年来，利用从外部入射的光进行显示的反射型液晶显示面板和半透过型液晶显示面板正在广泛普及。在这样的液晶显示面板中，为了得到明亮易见的显示特性，要求使外光反射的反射膜的反射率高、且使入射的外光集中反射于某一任意角度那样的散射特性。

因此，如专利文献1所述，在以往的反射性和半透过型的液晶显示面板中，采用反射率高的铝(aluminum)(Al)系或银(Ag)系的金属(metal)膜作为反射膜。而且，在反射膜的下层设置有凹凸形状，来得到上述所希望的散射特性。

可是，这样的液晶显示面板，是利用光刻工艺(photo lithographyprocess)将布线与电极图案形成(patterning)在玻璃(glass)等绝缘性基板上而制造的。例如，在使用了400mm×500mm大小的基板时，如果是荧光屏尺寸(size)为2英寸(inch)的液晶显示面板，则一张基板可以配置形成大约100个液晶显示面板用的图案来进行制造。

在如此制造的液晶显示面板用的图案中，工艺(process)上存在着不可避免的反射用金属膜的反射率在基板面内分布和反射膜下层凹凸形状在基板面内分布。因此，需要对在基板上配置形成的多个液晶显示面板用图案的每一个，测定反射特性、散射特性等，来进行合格与否的判断。因而，检查所需要的时间增长，成为使生产能力降低的主要原因。

以往，关于这样对在基板整体配置形成的多个液晶显示面板用的图案的反射特性高效地进行测定·检查的方法，没有明确地进行公开。但是，例如在专利文献2中，虽然测定的目的与本发明不同，可是公开了一种高速且高精度地对二维配置有多个分光反射率测定区域的测定对象薄板(sheet)进行测定的方法。

专利文献2所记载的测定方法，是一种通过采用分光照明光源和CCD(电荷耦合器件)(Charge Coupled Device)相机(camera)按每个测定对象薄板的坐标对反射率进行测定，来取得反射率的二维分布数据的方法。但是，如果从测定次数的观点考虑，则结果将需要按照配置形成在基板上的液晶显示面板的图案个数来反复进行反射特性的测定。因此，不适用于本发明这样的技术领域中的高效测定方法。

专利文献1：特开平6-175126号公报

专利文献2：特开平10-122967号公报

以往的反射率测定装置，利用CCD相机那样的一个受光元件按照点(point)对一个照明光源进行单独测定，通过按各个坐标反复进行上述单独测定来进行测定，由此，取得基板表面反射率的二维分布数据。因此，存在着测定次数增多、因测定需要长时间而导致测定效率低的问题点。另外，为了得到散射特性，而需要通过其他途径进行测定，由此使得测定变得繁杂。

发明内容

本发明为了解决上述的问题点而提出，其目的在于，得到能够高效地对基板面内的反射特性和散射特性进行测定的反射率测定装置以及测定方法。

本发明的第一方式所涉及的反射率测定装置，包括：对作为被测定物的基板进行载置的载物台；对载置于前述载物台的前述基板照射照明光的照明机构；和具备受光元件的检测器，所述受光元件接收从前述照明机构照射的照明光中被前述基板反射的反射光；其中，前述照明机构具备：以任意的角度对前述基板照射光的第一照明光源、和以环状对前述基板照射光的第二照明光源。通过这样的构成，可高效地测定基板面内的反射特性和散射特性。

本发明的第二方式所涉及的反射率测定装置，在上述的反射率测定装置中，前述检测器具备多个第一受光元件，该第一受光元件接收从前述第一照明光源照射的照明光中被前述基板反射的反射光，并以平行于前述基板的一条边的方式近似带状地排列，通过前述多个第一受光元件一次测定沿着前述基板一条边的区域的反射光强度，一边顺次平行地使前述基板沿着与前述基板的一条边垂直的方向移动，一边反复进行反射光强度的测定，来测定前述基板的反射光强度的二维分布。通过这样的构成，能够容易地在短时间内测定出基板面内的反射光强度的二维分布数据，从而可简便地得到反射特性。

本发明的第三方式所涉及的反射率测定装置，在上述的反射率测定装置中，前述第二照明光源按照其环状面与前述基板的表面大致平行的方式被配置在前述基板的正上方，前述检测器具备第二受光元件，该第二受光元件被配置在前述第二照明光源的正上方，并且被配置在垂直连接环状面的中心和基板表面的线上。通过这样的构成，能够测定从被测定物垂直反射的反射光强度，从而可高精度测定出散射特性。

本发明的第四方式所涉及的反射率测定装置，在上述的反射率测定装置中，从前述第一照明机构到前述第一受光元件之间，具备将照明光或者反射光切换为任意波长的波长切换机构。通过这样的构成，可以测定出被测定物的基板的分光反射率。

本发明的第五方式所涉及的反射率测定装置，在上述的反射率测定装置中，在前述载物台上设置有反射率已知的标准的参照反射板。通过这样的构成，可根据参照反射板与被测定物的反射光强度的差异，求出被测定物的相对反射率。

本发明的第六方式涉及一种反射率测定方法，在上述的反射率测定方法中，通过具有照明机构的反射率测定装置对反射率进行测定，所述照明机构设置有第一照明光源和环状的第二照明光源，所述反射率测定方法，将作为被测定物的基板载置于载物台，以任意的入射角从前述第一照明光源对前述基板照射照明光，通过第一受光元件测定来自前述基板的反射光的强度，并使载物台从来自前述第一照明光源的照明光入射到前述基板的位置，向来自前述第二照明光源的照明光入射到前述基板的位置移动，来从前述第二照明光源对前述基板照射照明光，并通过第二受光元件测定来自前述基板的反射光的强度。由此，可高效地测定出基板面内的反射特性和散射特性。

本发明的第七方式所涉及的反射率测定方法，在上述的反射率测定方法中，通过以平行于前述基板的一条边的方式近似带状地排列的多个第一受光元件，一次进行沿着前述基板一条边的区域的反射光强度测定，并沿着与前述基板的一条边垂直的方向，使前述基板从前述一条边顺次水平移动至对置的另一条边，反复进行反射光强度的测定，来测定前述基板的反射率的二维分布数据。由此，能够容易地在短时间内测定出基板面内的反射光强度的二维分布数据，简便地得到反射特性。

本发明的第八方式所涉及的反射率测定方法，在上述的反射率测定方法中，从前述第二照明光源对前述基板照射照明光，在对来自前述基板的反射光进行测定之后，使前述基板与前述第二照明光源的距离改变，来使从前述第二照明光源照射到前述基板的照明光的有效入射角度发生变化，对来自前述基板的反射光强度进行测定。由此，可简便地测定被测定物的散射特性。

本发明的第九方式所涉及的反射率测定方法，在上述的反射率测定方法中，省略利用前述第二受光元件的测定。这样，在不进行散射特性测定的情况下，也可采用本发明。

本发明的第十方式所涉及的反射率测定方法，在上述的反射率测定方法中，省略利用前述第一受光元件的测定。这样，在不进行反射特性测定的情况下也可采用本发明。

本发明的第十一方式涉及一种显示面板的制造方法，在基板上形成显示面板用的图案，通过上述任意一种反射率测定方法进行前述图案的检查。由此，能够对在基板上形成的图案的反射特性进行测定，在短时间内检查出优良品、不良品，从而可使生产率提高。

本发明的第十二方式所涉及的显示面板的制造方法，是通过上述任意一种反射率测定方法对显示面板用的图案进行检查的显示面板的制造方法，在前述基板上形成多个显示面板用的图案，从前述第一照明光源照射光，进行前述图案的优良与否判断，基于前述判断结果，从前述第二照明光源对判断为优良品的图案照射光，进行图案的检查。由此，能够高效判断液晶显示面板用的图案合格与否，可以使生产率提高。

可以得到能够高效测定基板面内的反射特性和散射特性的反射率测定装置以及测定方法。

附图说明

图1是表示本发明所涉及的反射率测定装置的构成的一个例子的图。

图2是表示本发明所涉及的反射测定部的构成的一个例子的图。

图3是表示本发明所涉及的第一检测器与基板的配置关系的图。

图4是表示本发明所涉及的散射测定部的构成的一个例子的图。

图5是表示本发明所涉及的基板的构成的一个例子的图。

图6是表示本发明所涉及的反射率测定方法的流程图。

具体实施方式

下面，使用附图对能够应用本发明的实施方式进行说明。以下的说明是对本发明的实施方式进行说明，本发明并不限定于以下的实施方式。为了实现说明的明确化，下面的记载被适当地省略、简略化。

实施方式1

参照图1，对本发明的实施方式1所涉及的反射率测定装置进行说明。图1是表示实施方式1所涉及的反射率测定装置100的构成的一个例子的图。这里，对测定矩形状的基板101的情况进行说明。如图1所示，本实施方式所涉及的反射率测定装置100包括：载物台102、第一照明光源103、第一检测器104、第二照明光源105以及第二检测器106等。

在本实施方式中，第一照明光源103和第一检测器104是对基板101的反射特性进行测定的反射测定部107。另外，第二照明光源105和第二检测器106是对基板101的散射特性进行测定的散射测定部108。即，本实施方式所涉及的反射率测定装置100在同一装置(单元(unit))中兼具反射测定部107和散射测定部108双方，是能够进行反射特性的测定和散射特性的测定的装置。

载物台102上载置有作为被测定物的基板101。载物台102被设置成通过操纵器(manipulator)等移动机构，能够沿X-Y方向(水平方向)以任意设定的步进(stepping)宽度进行移动。而且，载物台102被设置成也能够沿Z方向(垂直方向)移动。并且，载物台102上设置有未图示且反射率已知的标准反射板(下面设为标准白色板)。由此，根据参照反射板与基板101的反射光强度的差异，可以求出被测定物的相对反射率。

这里，参照图2，对反射测定部107的构成进行说明。图2是表示反射测定部107的构成的一个例子的图。如图2所示，反射测定部107包括：第一照明光源103和第一检测器104。第一照明光源103和第一检测器104被配置在载物台102的上部。第一照明光源103以任意的入射角度θ按直线状对沿着基板101的一条边的区域照射照明光。作为第一照明光源103，例如可以采用氙气灯(xenon lamp)等。

从第一照明光源103对基板101入射的光的入射角度θ如图2的虚线所示，可以通过使第一照明光源103的角度发生变化而进行改变。或者，通过使载物台1沿Z方向(垂直方向)移动，也能够改变从第一照明光源103对基板101入射的光的入射角度θ。

第一检测器104接收从第一照明光源103对基板101照射光后来自基板101的反射光，对反射光强度进行测定。在第一检测器104上，设置有沿着基板101的一条边被配置成近似带状的多个受光元件(未图示)。即，在第一检测器104上配置有多个受光元件，来接收沿着基板101一条边的区域的反射光。而且，第一检测部104上设置有测定部，用于对通过多个受光元件接收的反射光的强度进行测定。

图3表示这样的检测器104与基板101、载物台102、第一照明光源103的配置关系。如图3所示，按照与基板101的一条边平行地配置多个受光元件的方式配置检测器104。通过载物台102沿着图3中白色箭头所示的方向移动，被载置于载物台102上的基板101也沿着图3中白色箭头所示的方向移动。由此，基板101沿着与直线排列的第一检测器104的受光元件的排列方向成直角的方向水平移动。即，以检测器104与基板101的表面保持一定距离的状态，载置有基板101的载物台102相对基板101的一条边沿着垂直方向移动。而且，通过相对基板101的表面使载物台102顺次平行移动，来反复进行反射光强度的测定，可以测定基板101的反射光强度的二维分布数据。在该第一检测器104中，基于测定后的反射光强度的二维分布数据，可以在短时间内容易地得到基板101的反射率的二维分布数据。

接着，参照图4对散射测定部108的构成进行说明。图4是表示散射测定部108的构成的一个例子的图。散射测定部108对向基板101照射的来自第二照明光源105的环状照明光从基板101被垂直反射的反射光强度进行测定，由此来测定散射特性。

散射测定部108包括第二照明光源105和第二检测器106。第二照明光源105对基板101照射环状的光。作为第二照明光源105，例如可以使用氙气灯以及光纤(fiber)。使来自氙气灯的光入射到多根光纤中。而且，将多个光纤的光射出面配置成环状。由此，能够得到将光照射成环状的照明光源。

如图4所示，第二照明光源105按照其环状面与基板101的表面近似平行的方式，被配置在基板101的正上方。而且，从第二照明光源105照射的光，照射在将环状面的中心与基板101表面垂直连接的线和基板101的表面相交的位置处。通过该第二照明光源105而被照射光的基板101的区域，成为被测定区域P。即，通过环状面的中心与基板101的表面垂直的直线和基板101的交点成为照射区域P。另外，第二检测器106配置在与第二照明光源105的中心对应的位置处。

而且，将连接第二照明光源105和被测定区域P的线，与连接环状面的中心和被测定区域P的线所成的角度，设定为从第二照明光源105照射的照明光相对基板101的入射角度Φ。该第二照明光源105的入射角度Φ可以通过使第二照明光源105沿Z方向(垂直方向)移动而改变。即，通过改变第二照明光源105与基板101的距离，使从第二照明光源105照射的照明光相对基板101的入射角Φ变化。例如如图4所示，通过使第二照明光源105从图4中虚线所示的位置向实线所示的位置移动，可以缩短第二照明光源105与基板101的距离，使得第二照明光源105的入射角度Φ变化为入射角度Φ′。或者，通过使载物台102沿Z方向(垂直方向)移动，缩短第二照明光源105与基板101的距离，也能够使来自第二照明光源105的光向基板101的入射角度Φ改变为入射角度Φ′。

如图4所示，第二检测器106被配置在第二照明光源105的正上方。即，按照从下到上的顺序配置有：基板101、第二照明光源105、第二检测器106。而且，第二照明光源106被配置在将第二照明光源105的环状面的中心和基板101的表面垂直连接的线上。即，第二检测器106被配置在通过环状面的中心、与基板101的表面垂直的直线上。

第二检测器106接收来自第二照明光源105的环状照明光被基板101反射后的散射光，来测定散射特性。作为第二检测器106可采用CCD相机等。CCD相机具有固有的视野角，如果决定了安装高度，则由此将确定基板101上的测定部分。因此，在想要扩大·缩小视野角的时候，也可以将透镜(lens)等光学系统放置在CCD相机前，来得到需要的视野角。

这里，对使用上述的反射率测定装置100来进行基板101的反射特性以及散射特性的测定时的测定方法进行说明。首先，进行基板101的反射特性测定。具体而言，最初将该基板101载置到载物台102上。

然后，使载物台102移动到反射测定部107的初始位置。之后，从第一照明光源103向基板101照射照明光，并利用第一检测器104接收来自基板101的反射光。从基板101的一条边到与该一条边对置的边为止，同样地从第一照明光源103向基板101照射照明光，并通过第一检测器104接收来自基板101的反射光。由此，可容易地在短时间内测定出基板面内的反射光强度的二维分布数据。可以根据该反射光强度分布和预先测定的标准白色板的反射光强度分布得到基板101的反射率的二维分布，由此，能够简便地测定反射特性。

此时，使从第一照明光源103照射的照明光切换为某一既定的波长而分光。例如，可以通过在照明光源103与检测器104之间配置带通滤波器(band-pass-filter)等波长切换机构等来实现。测定可以通过一种波长来实施，也可以更加详细地采用多种波长来实施。由此，可以更高精度地进行反射光强度的测定。

接着，进行散射特性测定。移动载物台102，以使第二照明光源105被配置于基板101上的被测定区域P。即，被测定区域P被配置在成为环形状的第二照明光源105的正下方的位置。然后，从第二照明光源105照射照明光，利用第二检测器106接收来自被测定区域P的反射光，来测定散射特性。由此，不需要通过其他途径进行散射特性的测定，可以通过同一装置进行基板101的反射特性和散射特性测定。

并且，为了详细地研究散射特性，也可以倾斜载物台102进行测定。由此，可进一步研究细致的散射特性。

实施方式2

在实施方式2中，说明作为被测定物，对以矩阵(matrix)状形成有液晶显示面板用的多个图案的基板101进行测定的情况。反射率测定装置100采用上述图1所示的设备。因此，反射率测定装置100的结构与图1相同，故省略重复的说明。

图5表示基板101的构成。如图5所示，液晶显示面板用的图案109以二维矩阵方式被配置于基板101上。如图5所示，将某一基板101的角作为基准点110，例如将横方向按字母表(alphabet)顺序标注为A、B、C、D、......，将纵方向标注为1、2、3、4、......的号码，通过将这二者组合，设定图案109的地址(address)。

设置于反射率测定装置100中的载物台102，能够以任意设定的步进宽度沿X-Y方向(水平方向)移动。步进宽度根据形成于基板101的液晶显示面板用的图案位置而设定。

这里，参照图6，对采用上述的反射率测定装置100来测定这种基板101的反射特性以及散射特性的测定方法进行说明。在此所说明的测定方法，是反射型或半透过型液晶显示面板制造工序的一部分。即，该测定方法用于下述工序中，即，不是在最终从基板切出而完成了的液晶显示面板的状态下，而是在多个液晶显示面板的图案被配置形成在基板上的基板101的状态下，测定形成在基板上的反射膜的反射特性以及散射特性，来对优良品、不良品进行检查。

图6是对采用上述的反射率测定装置100、测定反射特性以及散射特性的测定方法进行说明的流程图(flow chart)。首先，进行基板101的反射特性测定(步骤(step)S101)。具体而言，首先将该基板101载置到载物台102上。此时，基板101的基准点110成为载物台102的原点。

然后，使载物台102移动至反射测定部107的初始位置。此时，第一检测器104的各受光元件沿着在基板101上形成的A列图案109而配置。之后，从第一照明光源103以线(line)状对基板101照射照明光，并通过第一检测器104接收来自基板101的反射光。即，统一进行属于A列的1～9的图案109的反射光强度测定。

接着，移动载物台102，以使基板101上的B列的图案109成为与第一检测器104对应的位置。然后，同样从第一照明光源103向基板101照射照明光，并通过第一检测器104接收来自基板101的反射光。即，统一进行属于B列的1～9的图案109的反射特性测定。通过从A至I列反复进行这些动作，对基板101整体的反射特性进行测定。由此，能够容易地在短时间内测定出基板面内的反射光强度的二维分布数据。

此时，使从第一照明光源103照射的照明光分光为某一既定的波长。测定可以通过一种波长实施，也可以更详细地采用多种波长来实施。由此，可进一步高精度地进行反射特性的测定。

然后，通过测定后的反射光强度进行各图案109的合格与否判断(步骤S102)。具体而言，比较步骤S101的测定结果和预先测定的标准采样的反射光强度，进行合格与否判断。例如，在本实施方式中，相对标准采样的反射强度1，将测定结果小于0.8的图案109设为NG(步骤S103)。另外，将测定结果为0.8以上的图案109判断为OK。由此，在基板101上，混杂着被判断为NG的图案109和被判断为OK的图案109。

接着，以反射特性测定中被判断为OK的图案109为对象，进行散射特性测定(步骤S104)。移动载物台102，以使第二照明光源105被配置在基板101上的图案109中被判断为OK的图案109上。即，判断为OK的图案109被配置在成为环形状的第二照明光源105的正下方的位置。然后，从第二照明光源105照射照明光，通过第二检测器106接收来自被判断为OK的图案的反射光。对被判断为OK的所有对象图案109实施该测定。

然后，利用该散射特性的测定结果，对产品规格进行合格与否的判断(步骤S105)。由此，不满足既定的合格与否判断基准的图案109被判断为NG(步骤S106)，而仅有符合(clear)合格与否判断基准的图案109被判断为OK(步骤S107)。

并且，为了详细研究散射特性，也可以使载物台102倾斜来进行测定。由此，能够进一步细致地研究散射特性。

这样，由于在谋求高的反射率和良好的散射特性的反射型或者半透过型液晶显示面板的制造工序中，能够高效地在短时间内测定、检查像素显示部的反射特性以及散射特性，所以，可高效地制造明亮、显示质量高的反射型或半透过型液晶显示面板。

而且，不是在最终从基板切出而完成了的液晶显示面板的状态下，而是在多个液晶显示面板的图案配置形成在基板上的状态下，对反射膜的反射特性以及散射特性进行测定，所以，能够在短时间内检查出优良品、不良品。因此，能够将发生了反射显示不良品的情况下的制造成本(cost)抑制为最小限度。

并且，利用反射光强度的测定结果中的合格与否判断首先进行第一筛选，从而可以仅将符合该第一筛选的OK产品作为最终散射特性的测定对象。由此，能够高效地进行液晶显示面板用的图案109的合格与否判断。因此，通过可缩短图案109的检查时间，能够使生产率提高。

另外，在本实施方式中，将来自第二照明光源105的入射角作为一个条件，但也可以作为两个条件以上。即，在对判断为OK的图案109的散射特性进行测定之后，使载物台102沿Z方向移动。也就是说，使第二照明光源105与基板101之间的距离改变，能够再次同样地进行散射特性测定。由此，可得到更加详细的测定结果，从而能够进行更加细致的合格与否判断。

而且，产品规格的重点不在于散射特性，在仅设定了任意角度θ下的反射光强度时，也可以省略散射特性测定。即，也可以仅通过反射特性测定的结果进行图案109的合格与否判断。

并且，也可以省略反射特性测定，而仅测定散射特性。可以通过现在得到的结果的任意角度Φ的反射光强度，进行反射光强度的合格与否判断。另外，也可以通过测定反射特性测定中成为NG的图案的散射特性，进行NG图案的散射特性的分析。

这样，本实施方式所涉及的反射率测定装置100，在同一装置(单元)中兼具反射测定部107和散射测定部108。因此，可得到能够容易地在短时间内测定出基板面内的反射光强度的二维分布数据、来测定反射特性、并且能够高效测定散射特性的反射率测定装置、反射率测定方法以及显示面板的制造方法。