(57)【要約】【課題】金属異物及び樹脂異物を除去可能で、且つ、カラーフィルタ基板にダメージを与えることなく異物欠陥を除去することを可能とするカラーフィルタ修正装置を提供する。【解決手段】異物検査装置によって検出された異物の所在情報に基づいてカラーフィルタ基板に付着した異物を除去するカラーフィルタ基板修正装置であって、カラーフィルタ基板を載置し移動するステージと、異物を撮像する撮像カメラと、１つのマイクロマニュピュレータと、マイクロマニュピュレータに備えられその先端で異物を除去するアームと、アームとカラーフィルタ基板の干渉を防ぐ干渉防止手段１と、を有することを特徴とするカラーフィルタ基板修正装置。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異物検査装置によって検出された異物の所在情報に基づいてカラーフィルタ基板に付着した異物を除去するカラーフィルタ基板修正装置であって、カラーフィルタ基板を載置し移動するステージと、異物を撮像する撮像カメラと、１つのマイクロマニュピュレータと、マイクロマニュピュレータに備えられその先端で異物を除去するアームと、アームとカラーフィルタ基板の干渉を防ぐ干渉防止手段１と、を有することを特徴とするカラーフィルタ基板修正装置。
【請求項２】
異物検査装置によって検出された異物の所在情報に基づいてカラーフィルタ基板に付着した異物を除去するカラーフィルタ基板修正装置であって、カラーフィルタ基板を載置し移動するステージと、異物を撮像する撮像カメラと、複数のマイクロマニュピュレータと、マイクロマニュピュレータに備えられその先端で異物を除去するアームと、アームとカラーフィルタ基板の干渉を防ぐ干渉防止手段１と、複数のマイクロマニュピュレータに備えられたアーム同士の干渉を防ぐ干渉防止手段２と、を有することを特徴とするカラーフィルタ基板修正装置。
【請求項３】
アームの先端は異物を除去し、且つ、除去した異物を吸引する機能を有することを特徴とする請求１または２に記載のカラーフィルタ基板修正装置。
【請求項４】
アームとカラーフィルタ基板の干渉を防ぐ干渉防止手段１は、カラーフィルタ基板面から上方の位置にＺ軸異物除去ポジションを設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のカラーフィルタ基板修正装置。
【請求項５】
アーム同士の干渉を防ぐ干渉防止手段２は、１つのアームに対して干渉防止エリアを設け、該干渉防止エリアに他のアームが進入することを防ぐことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のカラーフィルタ基板修正装置。
【請求項６】
干渉防止エリアは異物の形状によって生成されることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載のカラーフィルタ基板修正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー液晶表示装置に用いるカラーフィルタ表面に付着した異物を除去修正するカラーフィタ基板修正装置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の一例を断面で示した図である。カラーフィルタ１は、ガラス基板２上にブラックマトリックス（以下、ＢＭ）３、レッドＲの着色画素（以下、Ｒ画素）４−１、グリーンＧの着色画素（以下、Ｇ画素）４−２、ブルーＢの着色画素（以下、Ｂ画素）４−３、透明電極５、及びフォトスペーサー（Ｐｈｏｔｏ  Ｓｐａｃｅｒ）（以下、ＰＳ）６、バーテイカルアライメント（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）（以下、ＶＡ）７が順次形成されたものである。
【０００３】
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は一般的に用いられているフォトリソグラフィー法の工程を示すフロー図である。カラーフィルタは、先ず、ガラス基板上にＢＭを形成処理する工程（Ｃ−１）、ガラス基板を洗浄処理する工程（Ｃ−２）、着色フォトレジストを塗布および予備乾燥処理する工程（Ｃ−３）、着色フォトレジストを乾燥、硬化処理するプリベーク工程（Ｃ−４）、露光処理する工程（Ｃ−５）、現像処理する工程（Ｃ−６）、着色フォトレジストを硬化処理する工程（Ｃ−７）、透明電極を成膜処理する工程（Ｃ−８）、ＰＳ、ＶＡを形成処理する工程（Ｃ−９）がこの順に行われ製造される。
【０００４】
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、カラーフィルタ用ガラス基板を洗浄処理する工程（Ｃ−２）から、着色フォトレジストを硬化処理する工程間（Ｃ−７）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。
【０００５】
上記のようなカラーフィルタを製造する際に、異物の付着による欠陥が発生することがある。カラーフィルタ製造において、ガラス基板に付着した異物の欠陥を修正する方法は次の２つが従来から用いられている。
【０００６】
第一の方法は、製造工程内の処理装置等から発生する金属異物及び樹脂異物をテープ研磨による方法で欠陥位置にテープを当て、研磨し、異物を除去する修正方法である。第二の方法は、レーザ修正方法でパルスレーザ（ＹＡＧレーザ）を欠陥箇所に当て異物を吹き飛ばす修正方法（この場合は、正常なパターンも吹き飛ばされる）である。レーザ修正で吹き飛ばされた箇所は、ディスペンサを用いて、インクを塗布してパターンが修正される。
【０００７】
第一のテープ研磨による修正方法を用いた修正機はテープ研磨修正機と呼ばれ、金属異物及び樹脂異物の微小突起を修正するために使用されている。
【０００８】
図３はテープ研磨修正機の一例を示す概略図である。表面に一定の粗さを持った研磨テープ２０を巻き出しロール２３から巻き出し、２本のガイドロール２５に沿って走行させ、巻き取りロール２４で巻き取る。この時、微小突起２１に研磨ヘッド２２によって研磨テープ２０を微小突起２１へ押し付け、研磨テープ２０を走行させながら微小突起を削るものである。
【０００９】
テープ研磨修正機を動作させる場合には、研磨対象となる微小突起の硬さ、高さ等の程
度によって、研磨ヘッドの下降速度、研磨ヘッドの押し込み量、研磨テープの走行速度、研磨時間、研磨デイレイ時間（研磨テープを走行させながら研磨ヘッドを微小突起に押し込むのではなく、微小突起に押し込んだ後に遅れて研磨テープを走行させること）等の研磨条件を設定して、微小突起を修正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−２３００８１号公報
【特許文献２】特開２００８−２１３０４０号
【特許文献３】特開平２−４１８９１号公報
【特許文献４】特願２００８−３３００２６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記テープ研磨修正機は、金属異物及び樹脂異物の微小突起を修正するために使用される。また、研磨条件の各設定値は、一度調整した後は基本的に一定で運用する。その為、似た研磨対象では問題なく研磨完了するが、状態の大きく異なる対象では修正不良を生じる可能性が高い。異物の状態には硬さ・大きさ・高さなどバラツキがあり、最適な研磨条件は一定ではない為である。また、各種設定値の変更は生産への影響（装置安定性、時間など）を考えると簡単に変更できるものではなく、生産中に何度も変更できない。
【００１２】
また、上記レーザ修正機は、主にＢＭ、Ｒ画素、Ｇ画素、Ｂ画素のパターンを形成する場合に用いられる顔料レジストからなる樹脂異物の修正に使用される。即ち、上記従来用いられている２つの修正装置では、全ての異物欠陥に対応する事が出来ず、また、完全に異物欠陥を除去できない場合もある。それに加え、完全に異物欠陥を除去出来たとしても、基板を傷つけてしまうといったダメージを与える恐れがある。
【００１３】
そこで本発明では、金属異物及び樹脂異物を除去可能で、且つ、カラーフィルタ基板にダメージを与えることなく異物欠陥を除去することを可能とするカラーフィタ基板修正装置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】
【００１４】
本発明の請求項１に係る発明は、異物検査装置によって検出された異物の所在情報に基づいてカラーフィルタ基板に付着した異物を除去するカラーフィルタ基板修正装置であって、カラーフィルタ基板を載置し移動するステージと、異物を撮像する撮像カメラと、１つのマイクロマニュピュレータと、マイクロマニュピュレータに備えられその先端で異物を除去するアームと、アームとカラーフィルタ基板の干渉を防ぐ干渉防止手段１と、を有することを特徴とするカラーフィルタ基板修正装置である。
【００１５】
本発明の請求項２に係る発明は、異物検査装置によって検出された異物の所在情報に基づいてカラーフィルタ基板に付着した異物を除去するカラーフィルタ基板修正装置であって、カラーフィルタ基板を載置し移動するステージと、異物を撮像する撮像カメラと、複数のマイクロマニュピュレータと、マイクロマニュピュレータに備えられその先端で異物を除去するアームと、アームとカラーフィルタ基板の干渉を防ぐ干渉防止手段１と、複数のマイクロマニュピュレータに備えられたアーム同士の干渉を防ぐ干渉防止手段２と、を有することを特徴とするカラーフィルタ基板修正装置である。
【００１６】
本発明の請求項３に係る発明は、アームの先端は異物を除去し、且つ、除去した異物を吸引する機能を有することを特徴とする請求１または２に記載のカラーフィルタ基板修正装置である。
【００１７】
本発明の請求項４に係る発明は、アームとカラーフィルタ基板の干渉を防ぐ干渉防止手段１は、カラーフィルタ基板面から上方の位置にＺ軸異物除去ポジションを設けたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のカラーフィルタ基板修正装置である。
【００１８】
本発明の請求項５に係る発明は、アーム同士の干渉を防ぐ干渉防止手段２は、１つのアームに対して干渉防止エリアを設け、該干渉防止エリアに他のアームが進入することを防ぐことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のカラーフィルタ基板修正装置である。
【００１９】
本発明の請求項６に係る発明は、干渉防止エリアは異物の形状によって生成されることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載のカラーフィルタ基板修正装置である。
【発明の効果】
【００２０】
マイクロマニピュレータを用いたカラーフィタ基板修正装置によって異物除去を行うことにより、金属異物や樹脂異物のどちらの除去にも対応出来、更に干渉防止機構を備えることによって、マイクロマニピュレータに備えられているアーム同士、及びアームとカラーフィルタ基板の干渉が無く、異物除去を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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断面で示した図。
【図２】一般的に用いられているフォトリソグラフィー法の工程のフロー図。
【図３】テープ研磨修正機の一例を示す概略図。
【図４】本発明に係るカラーフィタ基板修正装置のヘッド部の概略を示した図。
【図５】本発明に係るカラーフィタ基板修正装置の干渉防止手段である干渉防止機構の事前設定及び調整のフローを示す図。
【図６】本発明に係るカラーフィタ基板修正装置の干渉防止手段である干渉防止機構の事前設定及び調整後のオペレータ作業によるフローを示す図。
【図７】オペレータ作業後のフローを示す図。
【図８】フォーカス調整を示す図。        （ａ）はカラーフィルタ基板面に撮像カメラのフォーカスが合った図。        （ｂ）はアームの先端がカラーフィルタ基板の面に接した場合で、撮像カメラのフォーカスがアームの先端が合った図。        （ｃ）は退避パラメータとしてＺ軸異物除去ポジションを設けることを示す図。
【図９】干渉防止エリアを設定する方法を示す図。        （ａ）は異物を撮像した画面を示す図。        （ｂ）はグリッドをもうけたことを示す図。        （ｃ）は右アームを移動した結果、右アームの位置を示す図。        （ｄ）はグリッド閾値によって干渉防止エリアを設定した図。
【図１０】本発明に係るカラーフィタ基板修正装置のグリッド閾値の設定方法を説明するための示す図。        （ａ）は第一の方法の例を示す図。        （ｂ）は第二の方法の例を示す図。        （ｃ）は第二の方法の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図４に本発明に係るカラーフィタ基板修正装置のヘッド部の概略を示した図である。カラーフィタ基板修正装置は、３軸マイクロマニピュレータ３５及び３軸マイクロマニピュレータ３６の先端に備えられたアーム３１及びアーム３２とカラーフィルタ基板３０を載置するステージ３７と異物３３を撮像する撮像カメラ３４を有している。アーム３１及びアーム３２は異物３３を削り、削られた異物を吸引するユニット（図示せず）を有してい
る。本発明の実施形態ではマイクロマニピュレータを２個使用した例である。また、撮像カメラは高解像度２次元カメラであって、カメラ先端には顕微鏡用のレンズユニット（図示せず）が備えられている。ステージ３７はカラーフィルタ基板３０をＸＹ方向に移動するＸＹステージであって、カラーフィルタ異物検査装置で検査された異物の位置情報（以下、アドレス情報）に基づいてＸＹ方向に移動することによって、撮像カメラ３４で異物３３が撮像することが出来る。この場合、ステージ３７を移動する代わりに撮像カメラ３４及びマニピュレータが載っているヘッド部を移動しても良い。アーム３１及びアーム３２、撮像カメラ３４、ステージ３７の動作は制御用パソコン（図示せず）のマウスを操作することによって行うことが出来る。
【００２３】
本発明の実施形態ではマイクロマニピュレータを２個用いた例を示したが、これに限定するものではなく１個、または複数のマイクロマニピュレータを適宜使用すれば良い。
【００２４】
しかしながら、マイクロマニピュレータを使用する場合には、金属異物や樹脂異物のどちらの除去にも対応出来る効果があるが、次に述べる問題がある。
【００２５】
即ち、カラーフィルタ基板上の異物除去動作の際、異物及びアーム先端部の焦点深度の問題からフォーカス調整に誤りがあった場合には、結果として、アーム先端部とカラーフィルタ基板が接触しないようにアーム先端部とカラーフィルタ基板との間にクリアランスを設けたとしても、アーム先端部とカラーフィルタ基板が接触し、いわゆる干渉を引き起こす可能性がある。
【００２６】
例えば１個のマイクロマニピュレータを用いる場合であっても、上記のアームとカラーフィルタ基板の干渉の可能性があり、カラーフィルタ基板の傷つきといった問題が発生してしまう。
【００２７】
更に、例えば２つのマイクロマニピュレータを用いる場合には、上記アームとカラーフィルタ基板の干渉の他に、２つのアーム同士の干渉によってアームが破損してしまうといった問題が発生してしまう。アームの破損は、装置の修理費用の増大と、更に修理時間を費やすことから異物修正の効率を下げる要因となってしまう。
【００２８】
そこで、本発明に係るカラーフィタ基板修正装置では、マイクロマニピュレータを有し、マイクロマニピュレータに備えられたアーム同士、及び、アームとカラーフィルタ基板の干渉を防止した干渉防止機構を備えている。
【００２９】
次に図５、図６、図７の異物除去の動作フロー及び図８のフォーカス調整を示す図、図９の干渉防止エリアを設定する方法を示す図を用いて、干渉防止手段２である干渉防止機構を説明する。
【００３０】
先ず事前設定及び調整を行う。事前設定及び調整のフローを図５に示す。開始後（Ｓ−１）、先ずステージ３７上のカラーフィルタ基板面に撮像カメラ３４のフォーカスを合わせる（Ｓ−２）（図８（ａ））。この時、アーム３１、アーム３２はステージ３７及び撮像カメラ３４と干渉しない位置にある。次にアーム３１、アーム３２をマウスオペレーションにより下降させ、顕微鏡内のアーム先端のフォーカスを合わせる（Ｓ−３）。カラーフィルタ基板面に撮像カメラ３４のフォーカスが合っている図８（ａ）の状態からアーム３１、アーム３２を下降させると、撮像画像内のアーム３１、アーム３２の先端部が、カラーフィルタ基板に干渉する高さでフォーカスが合うためアーム３１、アーム３２の先端部はクリアに表示される。次にカラーフィルタ基板面との干渉を避けるために干渉防止手段１である退避パラメータとしてＺ軸異物除去ポジションを登録する（Ｓ−４）。Ｚ軸異物除去ポジションを図８（ｃ）に示す。Ｚ軸異物除去ポジションはアーム３１、アーム３２の先端部がカラーフィルタ基板面に接触せず、且つ、異物を除去することが可能な位置を示す。
【００３１】
次に上記事前設定及び調整後のオペレータ作業によるフローを図６に示す。検査対象のカラーフィルタ基板３０がステージ３７上に載置された後、異物検査装置によって検出された異物のアドレス情報に基づいて撮像カメラ３４及びマニピュレータが載っているヘッド部を移動することによって、異物位置が撮像カメラの撮像範囲内に移動され、撮像カメラ３４によって異物画像が取得される（Ｓ−５）。上記異物検査装置によって検出された異物のアドレス情報に基づいて、異物位置が撮像カメラの撮像範囲に来るようにするには、従来用いられている制御方法を採用して行うことが出来る。次に、撮像カメラ３４で撮像した異物４０の重心が撮像画面の中心となるように撮像カメラの位置をＸ，Ｙ方向に調整する（Ｓ−６）。撮像した画像を図９（ａ）に示す。この場合、異物の形状全てが画面内に入ることが必要なため、予め異物の大きさを考慮して撮像カメラの視野を設定することが望ましい。
【００３２】
次に、撮像画像の水平方向にＸ軸、垂直方向にＹ軸をとり、予め各軸上に等ピッチで線分を引き、格子状の図形（この線分をグリッドラインと呼ぶ）を作成する（Ｓ−７）。図９（ｂ）に作成したグリッドライン４１を示す。また、グリッドラインによって囲まれた１つの格子をグリッド４２と呼ぶ。グリッドラインを作成した後、グリッド閾値を設定する（Ｓ−８）。このグリッド閾値は、右アーム（図８のアーム３１）が現在所在するグリッドの周囲に左アーム（図８のアーム３２）が入場できないグリッド（以下、干渉防止グリッド）を複数組み合わせた干渉防止グリッドの集合体（以下、干渉防止エリア）である。そのグリッド閾値設定については、様々な形状の異物に対応させる必要があるため、様々な形状の干渉防止エリアを条件出し時に作成するものとし、このグリッド閾値設定はオペレータがカメラで撮像した異物のサイズ、形状に応じて自由に設定出来るものである。グリッド閾値設定の一例を図９（ｄ）に示す。この場合は３＊３の干渉防止グリッドがグリッド閾値として設定され、干渉防止エリア４３が設定される。
【００３３】
次にオペレータ作業後のフローを図７に示す。右アーム３１が最初に登録したＺ軸異物除去ポジションへ下降し（Ｓ−９）、更にオペレータが、右アーム３１が異物上に来るように右アーム３１をＸ軸、Ｙ軸方向へ移動する（Ｓ−１０）。この時の右アーム３１の位置を図９（ｃ）に示す。この場合、上記設定したグリッド閾値に対し、右アーム３１のポジションを常に監視しポジションは制御用パソコンに記憶される。また、他方の左アーム３２に関しても、上記右アーム３１と同様にＺ軸、Ｘ軸、Ｙ軸方向の移動を行う。
【００３４】
続いて左アーム３２を移動させ始めた所でシステムが、撮像カメラ３４より取得した画像内のグリットに対し、予め設定したグリッド閾値より干渉防止エリアが撮像画面上によって自動的に生成させる（Ｓ−１３）。生成された干渉防止エリア４３を図９（ｄ）に示す。
【００３５】
制御用パソコンは、左アーム３２に対し上記で設定した干渉防止エリア４３内に、進入防止用のインターロックを設け、右アーム３１の干渉防止エリアに左アーム３２が進入しているか、否かの判断を行う（Ｓ−１４）。進入していない場合（（Ｓ-１４）のＹＥＳ）は異物除去を行い（Ｓ−１５）、異物除去完了（Ｓ−１６）後、カラーフィルタ基板３０はステージ３７から排出される（Ｓ−１７）。干渉防止エリア内に進入している場合（（Ｓ−１４）のＹＥＳ）は、左アーム３２は、そのポジションより右アームに近接せずにステップ（Ｓ−１２）に進み再度Ｘ，Ｙ軸除去ポジションへ移動する。
【００３６】
上記実施の形態では、マイクロマニピュレータ２個を用いた例を示したが、例えば１個の場合には、ステップ（Ｓ−１１）からステップ（Ｓ−１４）が省略されたフローで行わ
れる。また、３個以上の場合は（例えばアームＡ、アームＢ、アームＣとした場合、干渉防止エリアは干渉防止エリアＡ、干渉防止エリアＢが設けられ、それぞれの干渉防止エリアに他のアームが侵入しないフロー（例えば干渉防止エリアＡにアームＢ、アームＣが進入しないフロー、また干渉防止エリアＢにはアームＣ、アームＡが進入しないフロー）で行われる。
【００３７】
上記グリッド閾値の設定方法を図１０を用いて詳細に説明する。
【００３８】
グリッド閾値の設定には２つの方法がある。グリッド閾値の設定の第一の方法を図１０（ａ）に示す。第一の方法は自由にグリッド４６を塗りつぶし干渉防止エリアを作成する方法で、干渉防止グリッドにしたいグリッドを手選択し干渉防止エリアを作成するものである。
【００３９】
グリッド閾値の設定の第二の方法を図１０（ｂ）、図１０（ｃ）に示す。第二の方法はＸ軸、Ｙ軸それぞれに対して数字を入力し、右アーム所在グリッド４５を中心にグリッド４６を作り干渉防止グリッドを作成する。図１０（ｂ）はグリッド閾値：Ｘ＝２グリッド、Ｙ＝２グリッドであって、図１０（ｃ）はグリッド閾値：Ｘ＝１グリッド、Ｙ＝４グリッドである。このようにグリッド閾値設定は、オペレータが撮像カメラで撮像した異物のサイズ、形状に応じて自由に設定出来るものである。
【００４０】
以上のように、本発明によるカラーフィタ基板修正装置によれば、マイクロマニピュレータに取り付けたアームの先端で異物を除去することによって、カラーフィルタ基板にダメージを与えずに金属異物や樹脂異物のどちらの除去にも対応出来る。しかもカラーフィルタ基板に接触しないＺ軸異物除去ポジションで異物を除去することによってアームとカラーフィルタ基板の干渉を防ぐことが出来る。更に干渉防止エリアを設けることによってマイクロマニピュレータに取り付けたアーム同士の干渉を防止することが出来、その結果、アームの損傷を防ぐことが可能となる。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・カラーフィルタ
２・・・ガラス基板
３・・・ブラックマトリックス（ＢＭ）
４−１・・・レッドＲの着色画素（Ｒ画素）
４−２・・・グリーンＧの着色画素（Ｇ画素）
４−３・・・ブルーＢの着色画素（Ｂ画素）
５・・・透明電極
６・・・フォトスペーサー（ＰＳ）
７・・・バーテイカルアライメント（ＶＡ）
３０・・・カラーフィルタ基板
３１・・・右アーム
３２・・・左アーム
３３・・・異物
３４・・・撮像カメラ
３５、３６・・・マイクロマニピュレータ
３７・・・ステージ
４０・・・撮像カメラで撮像した異物
４１・・・グリッドライン
４２・・・グリッド
４３・・・干渉防止エリア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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