(57)【要約】【課題】塗布している最中の欠陥の様子を観察光学系を用いて観察することができる塗布機構およびそれを用いた欠陥修正装置を提供する。【解決手段】対象物の表面３０ａにおける微細領域に液状材料を塗布する塗布装置１００であって、微細領域に液状材料を塗布する塗布部１０と、微細領域を観察可能な観察光学系１とを備える。観察光学系１は、観察光学系１の光軸Ｌと表面３０ａとの成す角度を変更可能に設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の表面における微細領域に液状材料を塗布する塗布装置であって、
前記微細領域に前記液状材料を塗布する塗布部と、
前記微細領域を観察可能な観察光学系とを備え、
前記観察光学系は、前記観察光学系の光軸と前記表面との成す角度を変更可能に設けられている、塗布装置。
【請求項２】
前記観察光学系は、前記塗布部が前記液状材料を前記微細領域に塗布している状態において前記光軸が前記塗布部と交差することなく前記微細領域に到達するように位置決め可能に設けられている、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記微細領域の１点を中心とし、かつ前記表面と交差する面における円の周方向において、前記光軸と前記表面との成す角度を変更するように前記光軸を移動可能とする回動部をさらに備える、請求項２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記表面に垂直な方向において前記表面から離れた位置にある１点を中心とし、かつ前記表面と交差する面における円の周方向において、前記光軸と前記表面との成す角度を変更するように前記光軸を移動可能とする回動部をさらに備える、請求項２に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記回動部により前記光軸を移動した状態でさらに前記光軸と前記表面との成す角度を維持したまま、前記表面に垂直な方向および前記表面に沿った方向に前記観察光学系を移動可能とする移動部をさらに備える、請求項４に記載の塗布装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の塗布装置を備える、欠陥修復装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布装置およびそれを用いた欠陥修復装置に関し、特にフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）、太陽電池、半導体、プリント基板等の微細部分に対して液状材料を塗布する塗布装置およびこれを用いた欠陥修復装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の大型化や高精細化に伴い画素数も増大し、液晶ディスプレイを無欠陥で製造することは困難となり、欠陥の発生確率も増加してきている。このような状況下において歩留まり向上のために、液晶カラーフィルタ基板の製造工程において発生する欠陥を修正する欠陥修正装置が生産ラインに不可欠となってきている。
【０００３】
図４（ａ）〜（ｃ）は、液晶カラーフィルタ基板の製造工程において発生する欠陥を示す図である。図４（ａ）〜（ｃ）において、液晶カラーフィルタ基板は、透明基板と、その表面３０ａに形成されたブラックマトリクス５１と呼ばれる格子状のパターンと、複数組のＲ（赤色）画素５２、Ｇ（緑色）画素５３、およびＢ（青色）画素５４とを含む。液晶カラーフィルタ基板の製造工程においては、図４（ａ）に示すように画素やブラックマトリクス５１の色が抜けてしまった白欠陥５５や、図４（ｂ）に示すように隣の画素と色が混色したり、ブラックマトリクス５１が画素にはみ出してしまった黒欠陥５６や、図４（ｃ）に示すように画素に異物が付着した異物欠陥５７などが発生する。
【０００４】
一般に、白欠陥に対しては、当該白欠陥部分に色抜けした色と同色のインクを塗布することによって修正を行う。また、黒欠陥に対しては、初めに当該黒欠陥部分をレーザなどによって除去して白欠陥に変換した後、当該白欠陥部分に色抜けした色と同色のインクを塗布することによって、修正を行う。
【０００５】
特開平９−２３６９３３号公報、特開２００２−３３３７２５号公報および特開２００８−２９６１４８号公報には、白欠陥に対して針を用いてインクを塗布することで欠陥を修正する欠陥修正装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２３６９３３号公報
【特許文献２】特開２００２−３３３７２５号公報
【特許文献３】特開２００８−２９６１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特開平９−２３６９３３号公報および特開２００２−３３３７２５号公報に記載の欠陥修正装置では、観察光学系と塗布針を含む塗布機構とは同一の修正ヘッドに搭載されており、互いの相対的な位置関係は固定されている。そのため、まず観察光学系にて欠陥位置（塗布位置）を特定した後に塗布機構の塗布針の先端位置を欠陥位置の鉛直方向上方へ移動させて塗布作業に移るが、このとき観察光学系の光軸は欠陥位置から当該移動量に応じた分ずれるために塗布を行っている最中の欠陥の様子を観察光学系を用いて観察することはできない。
【０００８】
また、特開２００８−２９６１４８号公報の欠陥修正装置では、塗布針を含む塗布機構がＸＹＺステージによって観察光学系に対して相対的な位置関係を変更可能に設けられている。そのため、塗布針の先端位置を欠陥位置の直上（塗布位置）へ移動させて塗布作業に移る際に、観察光学系の光軸を欠陥位置から移動させることなく塗布機構のみを移動させることができる。
【０００９】
しかし、観察光学系と塗布位置の間の観察光学系の光軸上に塗布針が配置されるために塗布を行っている最中の欠陥の様子を観察光学系を用いて観察することはできない。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の主たる目的は、塗布している最中の欠陥の様子を観察光学系を用いて観察することができる塗布機構およびそれを用いた欠陥修正装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る欠陥修正装置は、対象物の表面における微細領域に液状材料を塗布する塗布装置であって、微細領域に液状材料を塗布する塗布部と、微細領域を観察可能な観察光学系とを備える。観察光学系は、観察光学系の光軸と表面との成す角度を変更可能に設けられている。
【発明の効果】
【００１２】
塗布している最中の欠陥の様子を観察光学系を用いて観察することができる塗布機構およびそれを用いた欠陥修正装置を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に係る欠陥修正装置を説明するための斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る塗布装置を説明するための側面図である。
【図３】本実施の形態に係る塗布装置を説明するための側面図である。
【図４】液晶カラーフィルタの欠陥を説明するための上面図である。
【図５】従来の塗布装置を説明するための側面図である。
【図６】本実施の形態に係る塗布装置の変形例を説明するための側面図である。
【図７】本実施の形態に係る塗布装置の変形例を説明するための側面図である。
【図８】本実施の形態に係る塗布装置の変形例を説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００１５】
はじめに、本発明の実施の形態の概要を列挙する。
（１）本実施の形態に係る塗布装置１００は、対象物３０の表面３０ａにおける微細領域に液状材料を塗布する塗布装置１００であって、微細領域に液状材料を塗布する塗布部１０と、微細領域を観察可能な観察光学系１とを備える。観察光学系１は、観察光学系１の光軸Ｌ（図３参照）と表面３０ａとの成す角度θ（図３参照）を変更可能に設けられている。
【００１６】
このようにすれば、観察光学系１の光軸Ｌと表面３０ａとの成す角度θを変更することにより、塗布部１０により液状材料の塗布を行っている最中の欠陥（微細領域）の様子を観察光学系１を用いて観察することができる。その結果、塗布位置の位置ずれを早期に把握し補正することができる。また、塗布部１０により液状材料の塗布を行っている最中の欠陥の様子から、当該基板３０における欠陥毎に最適な塗布条件を見つけだすことができるため、条件だしの時間を短縮することができる。そのため、より効率的に欠陥修復作業を進めることができる。
【００１７】
（２）観察光学系１は、塗布部１０が液状材料を微細領域に塗布している状態においてその光軸Ｌが塗布部１０と交差することなく微細領域に到達するように位置決め可能に設けられている。
【００１８】
このようにすれば、観察光学系１は、塗布部１０が液状材料を微細領域に塗布している状態においても塗布部１０に遮られることなく、微細領域の様子を観察光学系１を用いて観察することができる。
【００１９】
（３）微細領域の１点Ａを中心とし、かつ表面３０ａと交差する面における円の周方向において、観察光学系１の光軸Ｌと表面３０ａとの成す角度θを変更するように光軸Ｌを移動可能とする回動部６をさらに備える。
【００２０】
このようにすれば、回動部６により観察光学系１を移動させることにより、観察光学系１の光軸Ｌを塗布部１０が交差することなく微細領域に到達するように移動することができる。その結果、塗布部１０が液状材料を微細領域に塗布している状態においても、観察光学系１を用いて塗布部１０に遮られることなく微細領域の様子を観察することができる。
【００２１】
（４）表面３０ａに垂直な方向において表面３０ａから離れた位置にある１点を中心とし、かつ表面３０ａと交差する面における円の周方向において、観察光学系１の光軸Ｌと表面３０ａとの成す角度θを変更するように光軸Ｌを移動可能とする回動部６をさらに備える。
【００２２】
このようにすれば、回動部６によって観察光学系１の光軸Ｌと表面３０ａとの成す角度θを変更するとともに、当該表面３０ａに沿った方向および垂直な方向の少なくともいずれか一方に観察光学系１を移動させることにより、観察光学系１の光軸Ｌを塗布部１０が交差することなく微細領域に到達するように移動することができる。その結果、塗布部１０が液状材料を微細領域に塗布している状態においても、観察光学系１を用いて塗布部１０に遮られることなく微細領域の様子を観察することができる。
【００２３】
（５）回動部６により光軸Ｌを移動した状態でさらに観察光学系１の光軸Ｌと表面３０ａとの成す角度θを維持したまま、表面３０ａに垂直な方向および表面３０ａに沿った方向に観察光学系１を移動可能とする移動部をさらに備える。
【００２４】
このようにすれば、回動部６による観察光学系１の回転中心を表面３０ａから任意の位置としても、観察光学系１の光軸Ｌを塗布部１０が交差することなく微細領域に到達するように移動することができる。その結果、塗布部１０が液状材料を微細領域に塗布している状態においても、観察光学系１を用いて塗布部１０に遮られることなく微細領域の様子を観察することができる。
【００２５】
（６）本実施の形態に係る欠陥修復装置２００は、上述したいずれかの塗布装置１００を備える。
【００２６】
このような欠陥修復装置２００を用いることにより、塗布位置の位置ずれを早期に把握し補正することができるとともに、当該基板３０における欠陥毎に最適な塗布条件を導出するための時間を短縮することができる。その結果、より効率的に欠陥修復作業を進めることができる。
【００２７】
次に、図１〜図３を参照して、本実施の形態に係る塗布装置１００および欠陥修復装置２００について説明する。欠陥修復装置２００は、塗布装置１００と、塗布装置１００を搭載して、対象物３０（液晶カラーフィルタ基板３０）の表面３０ａに垂直な方向に塗布装置１００を移動可能とするＺテーブル２１と、Ｚテーブル２１を搭載して該Ｚテーブル２１を上記表面３０ａに沿った方向（Ｘ方向）に移動可能とするＸテーブル２２と、Ｘテーブル２２を搭載して該Ｘテーブル２２を上記表面３０ａに沿った方向（Ｙ方向）に移動可能とするＹテーブル２３とを備えている。なお、欠陥修復装置２００は、たとえば黒欠陥５６（図４参照）を白欠陥５５（図４参照）とするカット用レーザ装置（図示しない）や白欠陥５５に塗布された修正インクを硬化させるためのインク硬化用光源（図示しない）をさらに備えていてもよい。
【００２８】
塗布装置１００は、液晶カラーフィルタ基板３０の表面３０ａにおける微細領域（白欠陥５５）に液状材料（修正インク）を塗布し、修正する装置である。塗布装置１００は、塗布部１０と、観察光学系１と、観察光学系１を搭載している回動部６と、これらを支持しているベース部７とを備える。
【００２９】
塗布部１０は、白欠陥５５に修正インクを塗布して修正する。塗布部１０は、白欠陥５５に修正インクを導くための塗布針１１と、修正インクを収容しているインク容器１３と、塗布針１１およびインク容器１３を保持するヘッド部１４とを有する。さらに、塗布部１０は、基板３０の表面３０ａに垂直な方向（Ｚ軸方向）にヘッド部を移動可能とするＺステージ１５と、当該表面３０ａに沿った方向（Ｘ軸またはＹ軸方向）にヘッド部１４を移動可能とするＸステージ１６およびＹステージ１７をさらに有する。これにより、塗布部１０は、観察光学系１に対して相対的に移動可能に設けられている。塗布部１０は、取り付けステー８により、後述する観察光学系１を支持しているベース部７に固定されている。
【００３０】
観察光学系１は、基板３０における欠陥（白欠陥５５や黒欠陥など）の有無や、白欠陥５５への塗布部１０による修正インクの塗布状態、あるいは白欠陥５５に塗布された修正インクの状態などを観察する。観察光学系１は、顕微鏡本体２と、対物レンズ３と、ＣＣＤカメラ４と、照明用の光源５とを有する。顕微鏡２によって観察される画像は、ＣＣＤカメラ４により電気信号に変換され、外部モニタ（図示しない）などに表示される。観察光学系１は、塗布装置１００において回動部６によりベース部７に対して回動可能に支持されている。
【００３１】
回動部６は、白欠陥５５の１点Ａを中心とし、かつ表面３０ａと交差する面における円の周方向（たとえば表面３０ａ（ＸＹ平面）に垂直な面（ＸＺ平面）における円の周方向であり、Ｙ軸周りの周方向）において、観察光学系１の光軸Ｌと表面３０ａとの成す角度θ（図３参照）を変更するように光軸Ｌを移動可能とする。回動部６は、任意の構造を有していればよいが、たとえばゴニオステージなどである。この場合、回動部６は、たとえば固定部６Ａと可動部６Ｂとを有している。固定部６Ａは塗布装置１００のベース部７に固定されており上記円の円弧に外接する面を有しており、可動部６Ｂは観察光学系１を搭載し上記円の円弧に内接する面を有している。つまり、回動部６は、固定部６Ａと可動部６Ｂとが上記面を摺動面として上記周方向に相対的に移動可能とするように設けられている。
【００３２】
回動部６によって変更可能な観察光学系１の光軸Ｌと表面３０ａとの成す角度θの範囲は、塗布部１０が修正インクを白欠陥５５に塗布している状態で観察光学系１の光軸Ｌが塗布部１０と交差することなく白欠陥５５に到達可能に設けられている限りにおいて、任意に設けられていればよい。
【００３３】
また、回動部６は、少なくとも、塗布部１０が修正インクを白欠陥５５に塗布している状態で観察光学系１の光軸Ｌが塗布部１０と交差することなく白欠陥５５に到達可能な位置（白欠陥５５を観察可能な位置）に観察光学系１を位置決め可能に設けられている。
【００３４】
塗布装置１００は、ベース部７がＺテーブル２１に搭載されていることにより、欠陥修復装置２００においてＺテーブル２１、Ｘテーブル２２、およびＹテーブル２３によって移動可能に設けられている。
【００３５】
塗布装置１００はたとえば以下のように動作される。まず、塗布装置１００は、たとえば観察光学系１の光軸Ｌを表面３０ａに垂直とし、かつ表面３０ａに対して上記円の半径に相当する高さに上記摺動面が位置するように、Ｚ軸方向において位置決めされる。次に、塗布装置１００はＸＹ平面上を走査され、観察光学系１により白欠陥５５（あるいは黒欠陥にレーザ光が照射されることにより形成された白欠陥５５）が確認されると白欠陥５５の１点Ａを回転中心として回動部６を駆動させて観察光学系１の光軸Ｌと表面３０ａとの成す角度θが変更される。また、回動部６の駆動と同時、あるいはこれと前後して、当該白欠陥５５に塗布針１１により修正インクを塗布可能な位置に塗布部１０を移動させる。その後、観察光学系１により白欠陥５５の様子を確認しながら当該白欠陥５５に対し塗布部１０により修正インクを塗布する。白欠陥５５に塗布された修正インクが硬化することで、白欠陥５５を修正することができる。なお、観察光学系１は、たとえば白欠陥５５に修正インクを塗布した後に当初の状態（観察光学系１の光軸Ｌを表面３０ａに垂直とし、かつ表面３０ａに対して上記円の半径に相当する高さに上記摺動面が位置する状態）に復帰される。
【００３６】
次に、本実施の形態に係る塗布装置１００および欠陥修復装置２００の作用効果について説明する。塗布装置１００によれば、観察光学系１の光軸Ｌと表面３０ａとの成す角度θを変更することにより、塗布部１０により修正インクの塗布を行っている最中の欠陥（微細領域）の様子を観察光学系１を用いて観察することができる。その結果、塗布位置の位置ずれを早期に把握し補正することができる。また、塗布部１０により液状材料の塗布を行っている最中の欠陥の様子から、当該基板３０における各欠陥毎に最適な塗布条件を見つけだすことができるため、条件だしの時間を短縮することができる。
【００３７】
これに対し、図５を参照して、従来の欠陥修復装置３００では、観察光学系１の光軸Ｌと表面３０ａとの成す角度θ（図３参照）が変更可能に設けられていないため、観察光学系１の光軸Ｌが固定されている方向（一般にはＺ軸方向）によっては当該光軸Ｌ上に塗布部１０が移動されて修正インクの塗布が行われ、塗布を行っている最中の欠陥の様子を観察光学系１を用いて観察することはできない。そのため、塗布位置の位置ずれが生じていても、塗布後に観察光学系１を移動させて再度当該欠陥を観察しなければ把握することが困難である。また、塗布後に観察光学系１を移動させて再度当該欠陥を観察しなければ、塗布状態を確認できないため塗布状態を確認して最適な塗布条件を導出するまでに時間を要する。
【００３８】
そのため、本実施の形態に係る欠陥修復装置２００は、従来の欠陥修復装置２００と比べて、より効率的に欠陥修復作業を進めることができる。
【００３９】
なお、本実施の形態に係る塗布装置１００における回動部６は、微細領域の１点Ａを中心とし、かつ表面３０ａと交差する面における円の周方向において、観察光学系１の光軸Ｌと表面３０ａとの成す角度θを変更するように光軸Ｌを移動可能に設けられているが、これに限られるものではない。
【００４０】
図６〜図８を参照して、回動部６は、たとえば表面３０ａに垂直な方向において表面３０ａから離れた位置にある点Ｂを中心とし、かつ表面３０ａと交差する面における円の周方向において、観察光学系１の光軸Ｌと表面３０ａとの成す角度θを変更するように光軸Ｌを移動可能に設けられていてもよい。
【００４１】
図７を参照して、この場合には、観察光学系１により白欠陥５５を確認した状態（たとえば観察光学系１の光軸Ｌが表面３０ａに垂直な状態）から、観察光学系１の光軸Ｌと表面３０ａとの成す角度θを変更するように回動部６によって観察光学系１（の光軸Ｌ）が移動しただけでは、観察光学系１の光軸Ｌは当該白欠陥５５からずれてしまう。そのため、このような塗布装置１００は、表面３０ａに垂直な方向および表面３０ａに沿った方向の少なくともいずれか１方向に観察光学系１を塗布部１０とは独立して移動可能とする移動部１８をさらに備えていればよい。
【００４２】
移動部１８は、塗布部１０が修正インクを白欠陥５５に塗布している状態で観察光学系１の光軸Ｌが塗布部１０と交差することなく白欠陥５５に到達可能な位置（白欠陥５５を観察可能な位置）に観察光学系１を移動可能に設けられている。さらに、移動部１８は、当該観察可能な位置に観察光学系１を位置決め可能に設けられているのが好ましい。このようにすれば、観察光学系１により欠陥の様子を確認しながら当該白欠陥５５に対し塗布部１０により修正インクを塗布することができ、本実施の形態に係る塗布装置１００および欠陥修正装置と同様の効果を奏することができる。
【００４３】
なお、図７および図８を参照して、このような回動部６と移動部１８とを備える塗布装置１００は、たとえば以下のように動作される。観察光学系１により白欠陥５５を確認した後、図７に示すように、まず回動部６を駆動させて観察光学系１の光軸Ｌと表面３０ａとの成す角度θを変更する。その後、図８に示すように、移動部１８を駆動させて、塗布部１０が修正インクを白欠陥５５に塗布している状態において光軸Ｌが塗布部１０と交差することなく白欠陥５５に到達する位置（白欠陥５５を観察可能な位置）に観察光学系１を移動させてもよい。あるいは、観察光学系１により白欠陥５５を確認した後、まず移動部１８を駆動させて観察光学系１の回転中心Ｂを観察光学系１が白欠陥５５を観察可能な位置にあるときの回転中心と重なる位置に移動させた後、回動部６を駆動させて当該回転中心の周方向に光軸Ｌを変化させて観察光学系１の光軸Ｌと表面３０ａとの成す角度θを変更してもよい。
【００４４】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示されおよび範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４５】
１  観察光学系、２  顕微鏡本体、３  対物レンズ、４  カメラ、５  光源、６  回動部、６Ａ  固定部、６Ｂ  可動部、７  ベース部、８  取り付けステー、１０  塗布部、１１  塗布針、１３  インク容器、１４  ヘッド部、１５，１６，１７  ステージ、１８  移動部、２１，２２，２３  テーブル、３０  液晶カラーフィルタ基板（対象物）、３０ａ  表面、１００  塗布装置、２００  欠陥修復装置。
【図１】
2016114451.tif 000003
【図２】
2016114451.tif 000004
【図３】
2016114451.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2016114451.tif 000009
【図８】
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