(57)【要約】 【課題】  カラーフィルタ基板のほぼ全面領域で高コントラストの画像を得ることができ、またカラーフィルタ基板上の欠陥除去部分を画像認識して高精度に位置計測を行うことによって、確実に修正可能なカラーフィルタ修正装置を提供する。【解決手段】  カラーフィルタ修正装置１０は、カラーフィルタ１１に存在する欠陥部分を除去した欠陥除去部分２７を観察する観察手段１２と、観察結果に基づいて欠陥除去部分の位置を計測する位置計測手段１３と、位置計測結果に基づいて位置決めされる欠陥除去部分を修正する修正手段１４とを含む。観察手段の観察カメラ３３は、斜方照明３４から出射され、カラーフィルタを透過して定盤１５で反射され、再びカラーフィルタを透過した光によってカラーフィルタを撮像し、撮像された画像情報は位置計測手段に入力されて位置決めが行われる。【選択図】      図１
2007065502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カラーフィルタを修正するためのカラーフィルタ修正装置において、
カラーフィルタに存在する欠陥部分を除去した欠陥除去部分を観察する観察手段と、
観察手段による観察結果に基づいて、欠陥除去部分の位置を計測する位置計測手段と、
位置計測手段の計測結果に基づいて位置決めされるカラーフィルタの欠陥除去部分を修正する修正手段とを含むカラーフィルタ修正装置。
【請求項２】
観察手段は、
カラーフィルタを撮像することのできる観察カメラと、
カラーフィルタを照明する斜方照明と、
観察カメラで撮像されるカラーフィルタを固定する定盤とを含むことを特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ修正装置。
【請求項３】
観察カメラは、電荷結合素子とレンズとを含み、
電荷結合素子の出力が位置計測手段へ入力される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修正装置。
【請求項４】
カラーフィルタは、基板と基板上に形成される着色層とを含み、
斜方照明は、リング状の光源であり、定盤上に固定されるカラーフィルタの着色層側に着色層を臨んで配置されることを特徴とする請求項２または３記載のカラーフィルタ修正装置。
【請求項５】
定盤は、
不透明な素材からなり、カラーフィルタを固定する面にＶ字状の断面形状を有する吸着溝が形成され、カラーフィルタが当接する表面および吸着溝の表面の散乱率が高いことを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載のカラーフィルタ修正装置。
【請求項６】
位置計測手段は、
観察手段によって撮像されるカラーフィルタの画像情報を処理する画像処理部と、
画像処理部で処理された画像情報に基づいてカラーフィルタの欠陥除去部分の位置を計測する計測処理部とを含むことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載のカラーフィルタ修正装置。
【請求項７】
修正手段は、
インクを吐出することによってカラーフィルタの欠陥除去部分にインクを充填する修正ヘッドと、位置計測手段の計測結果に応じて修正ヘッドをカラーフィルタの欠陥除去部分に対応する位置へ移動するヘッド移動手段とを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のカラーフィルタ修正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーフィルタ修正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、液晶テレビジョン、パーソナルコンピュータ等の普及に伴い、これらの装置の表示部として用いられる液晶パネルディスプレイの需要が急速に伸びている。液晶パネルディスプレイには、透明基板上に形成される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の着色層と、それらを区切るブラックマトリクスとを備えるカラーフィルタが設けられる。カラーフィルタは、液晶パネルディスプレイの構成部品として大きなウェイトを占め、一般的にフォトグラフィー法によって製造されている。
【０００３】
フォトグラフィー法は、感光性レジストに顔料を分散させ、それをたとえば透明ガラス基板上に塗布し、露光し、現像する工程を４回繰返してＲ、Ｇ、Ｂおよび黒（ブラックマトリクス）の４色の着色パターンを形成する方法である。
【０００４】
このようなカラーフィルタの製造過程において、たとえばマスク不良、ベースとなる基板のキズ、泡、異物等の原因で発生する露光不良による白抜け欠陥、また異物の付着などによる異物欠陥が発生することがある。欠陥を残したままのカラーフィルタを、液晶パネルディスプレイの構成部品として組込んだ場合、表示不良を起こすという問題があるので、カラーフィルタに発生した欠陥部分を修正することが必要に応じて行われている。
【０００５】
カラーフィルタは、透過する光に画素の色情報を付加する部品であるため、その品位の確認は、使用状態と同様な透過光によって行われるのが一般的である。したがって、カラーフィルタの修正装置においても、欠陥を除去した欠陥除去部分の検出および欠陥を修正した部分の修正品位を確認するために、透過照明手段が必須とされている。
【０００６】
透過照明手段は、カラーフィルタ基板を透過光によって観察するために、カラーフィルタの基板の裏面側から光を照射するものである。したがって、透過照明手段を用いるためには、透過照明手段をカラーフィルタ基板の裏面側に設置できるようにカラーフィルタ基板を支持する定盤を必要とし、その定盤も光を透過できるように透明体である必要がある。ほとんどの場合、定盤にはガラス板が用いられる。しかしながら、近年の液晶基板サイズの大型化に伴って、カラーフィルタ修正装置の構成も大きく変化し、装置の中に透過照明手段を設けることが困難になりつつあるのが実情である。
【０００７】
第３世代サイズ（５５０×６５０ｍｍ）以下のカラーフィルタを修正する装置においては、カラーフィルタ基板をＸＹテーブルに載せて水平２軸方向に移動させ、修正ヘッドを移動させない方法がとられていたので、透過照明手段を移動させる必要がなかった。
【０００８】
第４、５世代サイズ（７３０×９２０ｍｍ、１１００×１２５０ｍｍ）では、２軸方向への移動を分離し、カラーフィルタ基板を１軸方向に移動させ、修正ヘッドをもう１軸方向に移動させる構成が多くとられるようになり、透過照明手段も修正ヘッドと同期させて１軸方向に移動させる構成が必要であった。
【０００９】
図１２は、従来のカラーフィルタ修正装置１の構成を概略的に示す斜視図である。図１２では、カラーフィルタ基板２をＢ軸方向に移動させ、修正装置である塗布装置３をＢ軸に対して直交する方向であるＡ軸方向に移動させるカラーフィルタ修正装置１（特許文献１参照）について構成を例示する。
【００１０】
塗布装置３は、コラム４の梁部４ａに、カメラ５およびレーザ照射装置６とともにＡ軸方向に進退自在に装着される。カラーフィルタ基板２は、Ｂ軸方向に移動可能に構成されるステージ７上に載置され、ステージ７とともにＢ軸方向に移動することができる。ステージ７は、少なくともカラーフィルタ基板２の載置される部分は透明素材、たとえばガラスで構成される。光源８は、ステージ７の下方に設けられ、ステージ７の下方から光を照射してステージ７上のカラーフィルタ基板２を透過させる透過照明手段である。光源８は、カラーフィルタ基板２を載置するステージ７の下方空間において、光源駆動装置によってＡ軸方向に駆動される。
【００１１】
特許文献１に開示されるカラーフィルタ修正装置１は、カラーフィルタを観察するための光源８が、透過照明であり、カラーフィルタ基板２を載置するステージ７の下方に設けられるので、後述する定盤のたわみなどの理由により、さらなる大型のカラーフィルタ基板に適用することが困難である。
【００１２】
第４、５世代サイズに比べてさらにサイズが大きくなる第６、７世代サイズ（１５４０×１８９０ｍｍ、１９１０×２２４０ｍｍ）では、基板を固定し、修正ヘッドをＸＹ方向に移動させるガントリー方式と呼ばれる構成が主流となりつつあるので、透過照明手段を修正ヘッドと同期させて移動させることが必要となり、装置の構成が非常に複雑になる。
【００１３】
第６、７世代サイズに対応して大型化する透過照明手段には、透過照明手段自体における構成上の課題もある。修正ヘッドと同期して移動する透過照明手段の場合、透過照明光源がカラーフィルタ基板を載置するガラス定盤の下方において移動するので、移動空間を確保するためにガラス定盤を支持する部材をガラス定盤直下に配置することができない。すなわち、ガラス定盤をその周縁部でしか支持することができない。第６、７世代サイズのような大型化する基板に対応するには、ガラス定盤のサイズも大型化せざるを得ないが、ガラス定盤を周縁部でしか支持できない場合、ガラス定盤の自重によるたわみが問題となる。
【００１４】
このような問題を解決するために、反射式透過照明方式が提案されている（非特許文献１参照）。反射式透過照明方式は、修正ヘッドの対物レンズ側にリング照明を設け、カラーフィルタ基板の光透過性を利用し、観察部の周囲からリング照明で光照射を行い、ガラス定盤の裏面に設けたミラー面で反射した光をカラーフィルタの裏面側から表面側へ透過させることによって、透過照明観察を実現する。反射式透過照明方式によれば、照明装置がカラーフィルタ側に配置されるので、ガラス定盤を裏面側において全面支持することが可能になる。
【００１５】
しかしながら、非特許文献１では、反射式透過照明方式の構成を開示するけれども、大型基板サイズのカラーフィルタの修正にあたって、反射式透過照明方式を用いる場合の修正対象とするべき欠陥除去部分の位置検出と欠陥除去部分の修正に関する構成については全く明らかにされていない。
【００１６】
また、ガラス定盤には、修正対象であるカラーフィルタ基板を固定するための手段が必要とされ、固定手段としては一般的に真空吸着方式が用いられている。カラーフィルタ基板を真空吸着するために、ガラス定盤に吸着用の溝加工や穴加工が施されるけれども、この吸着用の溝や穴が透過照明に影響を及ぼす。
【００１７】
非特許文献１では、穴径が小さければ、穴の周囲におけるガラス定盤裏面のミラー面から反射した光によって透過光観察が可能であるとするけれども、貫通孔でない溝部分における透過光観察については何ら言及していない。
【００１８】
【特許文献１】特開２００４−１１７７３９号公報
【非特許文献１】山中、松島，「第６世代・７世代サイズ対応カラーフィルタ修正装置」，NTN TECHNICAL REVIEW，ＮＴＮ株式会社ホームページＩＳＳＮ０９１５−０５２９，２００４年１０月，Ｎｏ．７２，ｐ５６−６３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の目的は、カラーフィルタ基板のほぼ全面領域で高コントラストの画像を得ることができ、またカラーフィルタ基板上の欠陥除去部分を画像認識して高精度に位置計測を行うことによって、確実な修正を行うことができるカラーフィルタ修正装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、カラーフィルタを修正するためのカラーフィルタ修正装置において、
カラーフィルタに存在する欠陥部分を除去した欠陥除去部分を観察する観察手段と、
観察手段による観察結果に基づいて、欠陥除去部分の位置を計測する位置計測手段と、
位置計測手段の計測結果に基づいて位置決めされるカラーフィルタの欠陥除去部分を修正する修正手段とを含むカラーフィルタ修正装置である。
【００２１】
また本発明は、観察手段は、カラーフィルタを撮像することのできる観察カメラと、カラーフィルタを照明する斜方照明と、観察カメラで撮像されるカラーフィルタを固定する定盤とを含むことを特徴とする。
【００２２】
また本発明は、観察カメラは、電荷結合素子とレンズとを含み、電荷結合素子の出力が位置計測手段へ入力されることを特徴とする。
【００２３】
また本発明は、カラーフィルタは、基板と基板上に形成される着色層とを含み、
斜方照明は、リング状の光源であり、定盤上に固定されるカラーフィルタの着色層側に着色層を臨んで配置されることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、定盤は、
不透明な素材からなり、カラーフィルタを固定する面にＶ字状の断面形状を有する吸着溝が形成され、カラーフィルタが当接する表面および吸着溝の表面の散乱率が高いことを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、位置計測手段は、
観察手段によって撮像されるカラーフィルタの画像情報を処理する画像処理部と、
画像処理部で処理された画像情報に基づいてカラーフィルタの欠陥除去部分の位置を計測する計測処理部とを含むことを特徴とする。
【００２６】
また本発明は、修正手段は、インクを吐出することによってカラーフィルタの欠陥除去部分にインクを充填する修正ヘッドと、位置計測手段の計測結果に応じて修正ヘッドをカラーフィルタの欠陥除去部分に対応する位置へ移動するヘッド移動手段とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、カラーフィルタ修正装置は、カラーフィルタに存在する欠陥部分を除去した欠陥除去部分を観察する観察手段と、観察手段による観察結果に基づいて、欠陥除去部分の位置を計測する位置計測手段と、位置計測手段の計測結果に基づいて位置決めされるカラーフィルタの欠陥除去部分を修正する修正手段とを含んで構成される。このことによって、観察手段と位置計測手段とで欠陥除去部分を高精度で位置決めし、修正手段で修正することができるので、修正失敗を防止し確実に修正することが可能になる。
【００２８】
また本発明によれば、観察手段は、カラーフィルタを撮像することのできる観察カメラと、カラーフィルタを照明する斜方照明と、観察カメラで撮像されるカラーフィルタを固定する定盤とを含み、好ましくは、観察カメラが電荷結合素子とレンズとを含み、電荷結合素子の出力が位置計測手段へ入力される。このことによって、簡単な構成で、位置計測のための画像情報を取得することができる。
【００２９】
また本発明によれば、カラーフィルタは、基板と基板上に形成される着色層とを含み、斜方照明は、リング状の光源であり、定盤上に固定されるカラーフィルタの着色層側に着色層を臨んで配置される。このことによって、装置構成がシンプルになり、また光源を修正用ヘッドと同期して移動させる制御および機構を設ける必要がなくなるので、定盤の下方に定盤を下側から支持するための部材を配置することができる。
【００３０】
また本発明によれば、定盤は、不透明な素材からなり、カラーフィルタを固定する面にＶ字状の断面形状を有する吸着溝が形成され、カラーフィルタが当接する表面および吸着溝の表面の散乱率が高くなるように構成される。定盤の材質を不透明体とすること、また、カラーフィルタが当接する側の表面の散乱率を高いものとすることによって、カラーフィルタの側から入射した光を、定盤のカラーフィルタが当接する側の表面で散乱させ、反射光としてカラーフィルタを透過させることができるので、あたかも透明体の定盤を用いカラーフィルタ基板の裏面側から光を照射しているかのごとく、高コントラストのカラーフィルタの画像を得ることができる。また、吸着溝の断面形状をＶ字形状とすることによって影をなくすことができるとともに、吸着溝表面での散乱率が高いので、吸着溝の真上に配置されるカラーフィルタの画素部においても高コントラストのカラーフィルタの画像を得ることができる。このことによって、カラーフィルタ全面において高コントラストな画像を得ることができるので、修正後の品位確認を良好に行うことができる。
【００３１】
また本発明によれば、位置計測手段は、観察手段によって撮像されるカラーフィルタの画像情報を処理する画像処理部と、画像処理部で処理された画像情報に基づいてカラーフィルタの欠陥除去部分の位置を計測する計測処理部とを含むので、高い精度で欠陥除去部分の位置を検出することができる。このことによって、欠陥除去部分を修正する際、高い精度で位置決めすることができるので、修正失敗を防止し確実に修正することが可能になる。
【００３２】
また本発明によれば、修正手段は、インクヘッドと、位置計測手段の計測結果に応じてインクヘッドをカラーフィルタの欠陥除去部分に対応する位置へ移動するヘッド移動手段とを含むインクジェット方式の塗布装置である。したがって、微細な欠陥除去部分に対しても好適量のインクを正確に充填し、カラーフィルタを修正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１は、本発明の実施の一形態であるカラーフィルタ修正装置１０の構成を簡略化して示す系統図である。カラーフィルタ修正装置１０は、カラーフィルタ１１を修正するためのものであり、カラーフィルタ１１に存在する欠陥部分を除去した欠陥除去部分を観察する観察手段１２と、観察手段１２による観察結果に基づいて、欠陥除去部分の位置を計測する位置計測手段１３と、位置計測手段１３の計測結果に基づいて位置決めされるカラーフィルタ１１の欠陥除去部分を修正する修正手段１４とを含んで構成される。
【００３４】
図２はカラーフィルタ１１の構成を示す上面図であり、図３は図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図である。修正の対象とされるカラーフィルタ１１は、透明なフィルタ基板２１と、フィルタ基板２１上に形成される着色層２３および遮光層２４からなるフィルタ層２２とを含んで構成される。
【００３５】
フィルタ基板２１は、たとえばガラス基板、プラスチック基板などの透明な基板である。フィルタ基板２１上に形成されるフィルタ層２２の着色層２３は、カラー表示用の赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の着色パターンからなる各色の着色層である赤色着色層２３ｒ、緑色着色層２３ｇ、青色着色層２３ｂにより構成される。着色層２３は、赤色着色層２３ｒ、緑色着色層２３ｇおよび青色着色層２３ｂの各着色パターンが、マトリックス状に配列される。以後、着色層を総称する場合は参照符２３で表し、特定の色の着色層を示すときは、アルファベットを付した参照符２３ｒ，２３ｇ，２３ｂで表す。遮光層２４は、マトリックス状に配列される着色層２３における異なる色の層同士の境界に設けられる光遮断用のブラックマトリックスからなる。このような着色層２３および遮光層２４からなるカラーフィルタ１１のフィルタ層２２は、染色法、顔料分散法、印刷法、電着法、インクジェット法などの方法で形成される。
【００３６】
前述のように、カラーフィルタ１１には、フィルタ層２２の着色層２３に、異物欠陥２５および／または混色欠陥２６などが発生することがある。異物欠陥２５とは、フィルタ層２２を形成する際に、異物がフィルタ層２２の表面に付着、あるいはフィルタ層２２内部に内包してしまったものである。混色欠陥２６とは、フィルタ層２２をたとえばインクジェット法で形成する場合、インクジェットのインクが乾燥する前に、所定の画素に隣接する画素に本来充填されるべきではない色のインクが混入してしまったものである。
【００３７】
なお、図２および図３では、異物欠陥２５と混色欠陥２６とが隣合って存在する場合を例示するけれども、これは説明の便宜上の例示であり、これらの欠陥が常に隣接して存在するということではない。カラーフィルタ１１に存在する欠陥は、異物欠陥２５および混色欠陥２６が、それぞれ赤色着色層２３ｒ、緑色着色層２３ｇ、青色着色層２３ｂにアトランダムに発生するものである。カラーフィルタ修正装置１０は、このようなフィルタ層２２に存在する異物欠陥２５や混色欠陥２６などを修正することに用いられる。
【００３８】
修正が施されるカラーフィルタ１１は、まず異物欠陥２５や混色欠陥２６の生じた着色層部分が除去される。着色層２３の欠陥部分の除去は、レーザ照射装置を用いて行われるが、レーザ照射装置は本発明のカラーフィルタ修正装置１０には搭載されていないので、詳細な説明を省略する。図４は欠陥部分が除去されたカラーフィルタ１１の構成を示す上面図であり、図５は図４の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図である。
【００３９】
図４および図５に示すように、異物欠陥２５や混色欠陥２６が発生した着色層２３を、レーザ照射して着色層２３ごと遮光層２４の内側まで除去し、欠陥除去部分２７を形成する。その後、欠陥除去部分２７の内部が親水性、欠陥除去部分２７の周囲が撥水性となるような処理を行った後、カラーフィルタ修正装置１０で修正を行う。
【００４０】
図１に戻って、観察手段１２は、電荷結合素子（ＣＣＤ）３１とレンズ３２とを有しカラーフィルタ１１を撮像することのできる観察カメラ３３と、カラーフィルタ１１を照明する斜方照明３４と、観察カメラ３３で撮像されるカラーフィルタ１１を固定する定盤１５とを含む。
【００４１】
観察手段１２の観察カメラ３３および斜方照明３４は、定盤１５の上に載置されるカラーフィルタ１１の上方に位置するようにして、ガントリー方式の駆動機構を備えるアーム１６の梁部１６ａに装着される。アーム１６は、基台１７上に設けられ、図１の紙面に向って前後方向（この方向をＹ方向と呼ぶ）に移動可能に構成される。観察カメラ３３および斜方照明３４は、不図示の駆動手段によって、定盤１５および定盤１５に載置されるカラーフィルタ１１を跨いで設けられるアーム１６の梁部１６ａが延びる方向（この方向をＸ方向と呼ぶ）に移動可能に構成される。
【００４２】
したがって、アーム１６のＹ方向への移動と、観察カメラ３３および斜方照明３４のＸ方向への移動とによって、定盤１５上にフィルタ層２２が上方に臨むようにして載置されるカラーフィルタ１１の２次元平面上における任意の位置を観察カメラ３３で観察することができる。斜方照明３４で照明し、観察カメラ３３で観察し撮像したカラーフィルタ１１の画像情報は、位置計測手段１３に入力される。
【００４３】
斜方照明３４は、リング状の形状を有する光源であり、レンズ３２を囲うようにして観察カメラ３３とともにアーム１６の梁部１６ａに装着される。斜方照明３４は、アーム１６の梁部１６ａにレンズ３２を囲うように装着されるので、定盤１５上に固定されるカラーフィルタ１１の着色層２３側に着色層２３を臨んで配置されることになる。リング状の斜方照明３４からは放射状に光が出射されるので、出射される光はリング状の中心に向かってある角度を有している。
【００４４】
カラーフィルタ１１が載置される定盤１５は、さらに基台１７の上に載置される。図６は定盤１５の上面図であり、図７は図６の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た断面図である。定盤１５は、外形が直方体形状を有し、不透明な素材、たとえば金属、より具体的にはステンレス鋼、アルミニウム、アルミニウム合金などからなる。
【００４５】
定盤１５のカラーフィルタ１１が載置される面（以後、便宜上載置面と呼ぶ）１５ａには、カラーフィルタ１１を固定するための真空吸着手段が備えられる。真空吸着手段は、載置面１５ａに形成される断面Ｖ字状の吸着溝３５と、吸着溝３５に連なるようにかつ定盤１５を貫通するようにして形成される吸引孔３６と、吸引孔３６に配管を介して接続される不図示の真空ポンプとを含んで構成される。定盤１５の載置面１５ａ上に吸着溝３５および吸引孔３６を塞ぐようにしてカラーフィルタ１１が載置されるとき、真空ポンプで吸着溝３５および吸引孔３６内の空気を吸引して低圧にすることによって、カラーフィルタ１１が定盤１５に吸着固定される。
【００４６】
また定盤１５は、カラーフィルタ１１の載置面１５ａおよび吸着溝３５の表面の散乱率が高くなるように形成される。ここで、散乱率とは以下のようにして定義される。ハロゲンランプを光源とする光を標準白色板に入射角４５度で入射し、反射角０度の反射光のエネルギーを１とした場合、物体Ａに前述と同様に光を入射し、反射角０度の反射光のエネルギーの比率を百分率で表したものを物体Ａの散乱率という。このような散乱率は、たとえば反射測定システムＭＣＰＤ−３０００（大塚電子株式会社製）で測定して得ることができる。散乱率が高いとは、たとえば反射測定システムＭＣＰＤ−３０００で測定して得られる散乱率が、２０％以上であることを意味する。
【００４７】
定盤１５の載置面１５ａおよび吸着溝３５の表面の散乱率を高くするための方法の一つとして表面粗さを大きくすることが挙げられる。上記２０％以上の散乱率は、定盤１５およびその吸着溝３５にショットブラスト加工あるいは酸洗い処理を施して算術平均粗さＲａを０．５μｍ以上とすることによって実現できる。
【００４８】
定盤１５の材質を不透明体とすること、また載置面１５ａの散乱率を高くすることによって、カラーフィルタ１１の着色層２３側に配置される斜方照明３４から出射されてカラーフィルタ１１に入射しカラーフィルタ１１を透過した光を、定盤１５の載置面１５ａで散乱させ、反射光として再びカラーフィルタ１１を透過させることができる。このことによって、あたかも透明体の定盤を用いて、カラーフィルタの裏面側から光を照射しているかのごとく、高コントラストのカラーフィルタの画像を得ることが可能になる。
【００４９】
図８は、吸着溝３５が形成される部分に斜方照明３４から光が照射されている状態を示す断面図である。なお、図８では、理解を容易にするため斜方照明３４のみ切断端面図にて示す。
【００５０】
カラーフィルタ１１の観察するべき箇所が定盤１５に形成される吸着溝３５の真上にある場合であって、リング状の斜方照明３４の中心と吸着溝３５の中心とがほぼ一致するようにして照明される場合、斜方照明３４から出射されカラーフィルタ１１を透過して吸着溝３５に照射される光は、散乱率の高いＶ字状の吸着溝３５の壁面で反射される。このとき、吸着溝３５がＶ字状に形成されているので、溝内における影をなくすことができるとともに、吸着溝３５表面での散乱率が高いので、吸着溝３５の真上に配置されるカラーフィルタ１１の画素部においても高コントラストの画像を、観察カメラ３３によって得ることができる。
【００５１】
一方、図９は、吸着溝６２を仮に凹字状に形成した場合の反射の状態を参考例として示す断面図である。図９では、観察および照明の配置を図８と同じくし、定盤６１に形成される吸着溝６２の断面形状のみ凹字状にした場合を例示する。吸着溝６２の断面形状が凹字状に形成されると、斜方照明３４を用いて照明した場合であっても、吸着溝６２内には、影部６３が形成されるので、充分な強度の反射光を得ることができず、コントラストの低い画像しか得られない。その結果、高精度の位置計測を行うことはできない。
【００５２】
本発明のように、定盤１５に形成される吸着溝３５の断面形状をＶ字状とすることによって、カラーフィルタ１１の観察するべき箇所が定盤１５に形成される吸着溝３５の真上にある場合であっても、コントラストの高い画像を得ることができ、高精度の位置計測を行うことができるとともに、修正後のカラーフィルタ１１の品位確認を良好に行うことができる。
【００５３】
再び図１に戻って、位置計測手段１３は、観察手段１２によって撮像されるカラーフィルタ１１の画像情報を処理する画像処理部４１と、画像処理部４１で処理された画像情報に基づいてカラーフィルタ１１の欠陥部分の位置を計測する計測処理部４２とを含んで構成される。
【００５４】
画像処理部４１は、観察手段１２から入力される画像情報を、たとえば欠陥除去部分２７は明るく、周囲の正常画素部分は暗くなり、コントラストの高い画像情報になることを利用して画像情報を２値化処理することによって、カラーフィルタ１１の欠陥除去部分２７と周囲の正常画素部分との切分けを、容易にかつ高精度に行う。計測処理部４２は、たとえば定盤１５の載置面１５ａに対応する２次元座標を予め設定して記憶部にストアしておき、画像処理部４１で２値化処理されて切分けられたカラーフィルタ１１の欠陥除去部分２７を、読出した２次元座標と比較対照して該２次元座標上における位置を特定する。
【００５５】
このような位置計測手段１３は、たとえばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などによって実現される。なお、位置計測手段１３であるＰＣは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などの表示部４３、入力手段であるキーボード４４などを備えることが望ましい。
【００５６】
修正手段１４は、インクを吐出することによってカラーフィルタ１１の欠陥除去部分２７にインクを充填する修正ヘッド５１と、位置計測手段１３の計測結果に応じて修正ヘッド５１をカラーフィルタ１１の欠陥除去部分２７に対応する位置へ移動するヘッド移動手段５２とを含んで構成される。
【００５７】
修正ヘッド５１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色のインクをそれぞれ吐出するインクジェット方式の吐出ヘッドを備える。吐出ヘッドは、サーマル方式またはピエゾ方式のいずれであってもよい。修正ヘッド５１には、不図示の可撓配管を介して各色の修正用インクを貯留するインクタンクがそれぞれ接続されるとともに、修正ヘッド５１に吐出動作をさせる電源が接続される。修正ヘッド５１のインクを吐出する動作、すなわちどの色のインクをどの位置に吐出するかは、位置計測手段１３でもあるＰＣの処理回路によって制御される。
【００５８】
ヘッド移動手段５２は、修正ヘッド５１に設けられて修正ヘッド５１をアーム１６の梁部１６ａが延びる方向であるＸ方向に移動させる駆動源である不図示のヘッド走行モータと、アーム１６をＹ方向に走行させる不図示のアーム走行モータと、位置計測手段１３の計測結果に応答し、修正ヘッド５１が所望の位置へ移動するように、ヘッド走行モータとアーム走行モータとの回転動作を制御するモータコントローラ５３とを含む。なお、修正ヘッド５１のＸ方向への走行およびアーム１６のＹ方向への走行は、たとえば梁部１６ａおよび基台１７上にラックを設け、該ラックにヘッド走行モータおよびアーム走行モータの出力軸に装着されるピニオンを噛合させることによって実現できる。
【００５９】
以下、このように構成されるカラーフィルタ修正装置１０によるカラーフィルタ１１の欠陥修正動作について説明する。
【００６０】
まず、欠陥部分を有するカラーフィルタ１１を定盤１５上に載置し、観察カメラ３３をＸ−Ｙ方向に走査させて、欠陥部分の位置計測を行い、位置が特定された欠陥部分にレーザ照射装置でレーザ照射し、欠陥を除去して欠陥除去部分２７を形成する。なお、観察カメラ３３および斜方照明３４の走査は、位置計測手段１３であるＰＣと、位置計測手段１３の計測結果に応答して、アーム１６と観察カメラ３３および斜方照明３４との駆動源を動作制御するモータコントローラ５３とによって実行される。すなわち、モータコントローラ５３は、ヘッド走行モータおよびアーム走行モータに加えて、観察カメラ３３および斜方照明３４を駆動させる駆動源にも接続される。
【００６１】
次に、欠陥部分の位置計測と同様にして欠陥除去部分２７の位置計測が行われる。欠陥除去部分２７の位置計測において、リング状の斜方照明３４から照射された光は、カラーフィルタ１１を透過し、定盤１５で反射して再びカラーフィルタ１１を透過し、観察カメラ３３のレンズ３２に入射する。このとき、斜方照明３４がリング状の形状を有するので、斜方照明３４から出射される光のうち、カラーフィルタ１１の表面で反射する光の光軸は、定盤１５で反射して再びカラーフィルタ１１を透過してレンズ３２に入射する光の光軸と、ずれたものとなる。すなわち、カラーフィルタ１１の表面で反射される光は、レンズ３２にほとんど入射されることがないので、定盤１５で反射してカラーフィルタ１１を再び透過する透過光のみでカラーフィルタ１１を観察することが可能になる。
【００６２】
一般的に多用されている同軸落射照明のように、カラーフィルタの表面で反射する光のみの場合、カラーフィルタの表面状態によって、その反射の仕方および反射率が大きく左右されるので、常に安定した画像を得ることができない。また、カラーフィルタは本来透過照明された時に色再現性が高いという性質を持つので、同軸落射照明による反射光のみでは、カラーフィルタ本来の色再現性を有する画像情報を得ることができない。
【００６３】
しかしながら、本発明のカラーフィルタ修正装置１０のように、カラーフィルタ１１を透過し、さらに定盤１５の表面で散乱し再びカラーフィルタ１１を透過する照明の場合、カラーフィルタ１１の表面状態にはほとんど左右されることがない。また、定盤１５による反射光を利用した透過照明でカラーフィルタ１１を観察することによって、カラーフィルタ１１本来の色再現性が発揮され、欠陥除去部分２７が明るく周囲の正常画素部分が暗くなるというコントラストの高い画像を得ることができる。このように観察手段１２によって得られた画像情報は、位置計測手段１３へ入力され、画像処理部４１で画像処理され、計測処理部４２で２次元座標上の位置が特定される。
【００６４】
位置計測手段１３による位置計測結果に応答し、モータコントローラ５３が、アーム走行モータおよびヘッド走行モータの動作を制御して、欠陥除去部分２７が修正ヘッド５１の直下に位置するように、修正ヘッド５１を移動させる。本実施の態様では欠陥除去部分２７が３つ存在するけれども、このような場合、修正ヘッド５１の移動位置は、ＰＣの記憶部に予めストアされるカラーフィルタ修正装置１０の全体動作を制御するプログラムに従って定められる。ＰＣの処理回路は、複数存在する欠陥除去部分２７のうち、たとえばＸ−Ｙ座標値の小さい方から順に移動、修正、移動、…を繰返すように動作指令を出力する。
【００６５】
欠陥除去部分２７の上方へ移動した修正ヘッド５１、すなわち位置計測手段１３で特定される位置に対応する修正用のインクを吐出する吐出ヘッドからインクを欠陥除去部分２７に向けて吐出し、欠陥除去部分２７を修正用のインクで充填する。図１０は欠陥除去部分が修正用インクで充填された状態を示す上面図であり、図１１は図１０の切断面線ＸＩ−ＸＩから見た図である。位置計測手段１３によって正確に位置計測され、インクジェット方式の修正ヘッド５１によって微細な領域である欠陥除去部分２７に対して正確に所定のインクが充填され、修正着色層５５が形成される。
【００６６】
本発明のカラーフィルタ修正装置１０によれば、斜方照明３４から出射して定盤１５で反射される反射光を利用する透過照明を用いることによって、カラーフィルタ１１の全面において高コントラストな画像を得ることができる。したがって、カラーフィルタ１１の欠陥除去部分２７を画像認識して高精度に位置計測を行うことができるので、欠陥除去部分２７に修正用のインク充填の際、高精度の位置決めを行うことが可能になり、修正の失敗を防止することができる。また修正後のカラーフィルタ１１の品位確認を良好に行うことができる。
【００６７】
なお、本発明のカラーフィルタ修正装置は、基本的にカラーフィルタの欠陥除去部分を認識して位置決めし、修正することに用いられるけれども、カラーフィルタ基板、ＴＦＴ基板などに付してある基板位置決め用のアライメントマークの自動認識にも利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の一形態であるカラーフィルタ修正装置１０の構成を簡略化して示す系統図である。
【図２】カラーフィルタ１１の構成を示す上面図である。
【図３】図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図である。
【図４】欠陥部分が除去されたカラーフィルタ１１の構成を示す上面図である。
【図５】図４の切断面線Ｖ−Ｖから見た断面図である。
【図６】定盤１５の上面図である。
【図７】図６の切断面線ＶＩＩ−ＶＩＩから見た断面図である。
【図８】吸着溝３５が形成される部分に斜方照明３４から光が照射されている状態を示す断面図である。
【図９】吸着溝６２を仮に凹字状に形成した場合の反射の状態を参考例として示す断面図である。
【図１０】欠陥除去部分が修正用インクで充填された状態を示す上面図である。
【図１１】図１０の切断面線ＸＩ−ＸＩから見た図である。
【図１２】従来のカラーフィルタ修正装置１の構成を概略的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  カラーフィルタ修正装置
１１  カラーフィルタ
１２  観察手段
１３  位置計測手段
１４  修正手段
１５  定盤
１６  アーム
１７  基台
２１  フィルタ基板
２２  フィルタ層
２３  着色層
２４  遮光層
２７  欠陥除去部分
３５  吸着溝
５５  修正着色層
【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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【図１１】
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【図１２】
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