JP5463461B2 - カラーフィルタの突起欠陥高さ測定器及びリペア装置 - Google Patents
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Description
このような突起状構造物を有するカラーフィルタ上の突起欠陥の高さを測定し、突起欠陥を研磨する場合、突起状構造物を超える高さの突起欠陥が研磨対象となり、突起欠陥の高さ測定においては、突起状構造物の高さを基準としてこれを超える高さの突起欠陥を測定対象とすることが望まれる。
また、突起欠陥を研磨するリペア装置においては、研磨前の突起欠陥の高さを測定する手段と、研磨後の突起欠陥の高さを測定する手段とを、研磨ヘッドを挟んで両側に配置する場合があるが、係るリペア装置において、一方の測定手段の触針が突起状構造物に乗り上げ、他方の測定手段の触針が突起状構造物の間に落ち込むと、実際にはカラーフィルタが水平であるのに、触針が突起状構造物の間に落ち込んだ側が見かけ上低くなり、その結果、研磨ヘッドを過度に降下させて過研磨を生じさせる可能性があった。
このような構成では、カラーフィルタ上に突起状構造物を越える高さの突起欠陥が存在しない状態で、触針は、突起状構造物に少なくとも1点で接触する状態を保持して走査されることになり、触針が突起状構造物よりも低い着色層上に落ち込むことがなく、触針が突起状構造物上を走査し、突起欠陥の高さを、突起状構造物の高さを基準に測定することになる。
このような構成では、走査方向に対して斜めに交差する触針の稜線が、走査方向において離間する2つの突起状構造物に同時に乗り上げる長さを有することで、カラーフィルタ上に突起状構造物を越える高さの突起欠陥が存在しない状態で、触針は、突起状構造物に少なくとも1点で接触する状態を保持して走査されることになり、触針が突起状構造物よりも低い着色層上に落ち込むことがなく、触針が突起状構造物上を走査し、突起欠陥の高さを、突起状構造物の高さを基準に測定することになる。
このような構成では、走査方向に対して45度で交差する方向において、稜線が、走査方向において離間する2つの突起状構造物に同時に乗り上げる。
このような構成では、稜線が走査方向に対して斜めに交差するから、直交するX軸方向及びY軸方向のいずれの方向に走査した場合でも、走査軌跡が幅を有することになり、特に稜線の走査方向に対する交差角度を45度とすれば、X軸方向及びY軸方向のいずれの方向に走査しても同じ幅の走査軌跡となり、X軸方向及びY軸方向の双方向において同様の高さ測定機能を得られる。
このような構成では、着色層の端縁部分が隣接する別の着色層の端縁部分に重ねられて着色層よりも高い隔壁(突起状構造物)を形成する場合、又は、着色層の端縁部分が、着色層と着色層との間に設けたブラックマトリクスの端縁部分に重ねられ、着色層よりも高い隔壁(突起状構造物)を形成する場合に、これらの隔壁(突起状構造物)の高さを基準に、突起欠陥の高さを計測する。
このような構成では、着色層と着色層との間に、着色層よりも高いブラックマトリクスを有する場合、又は、着色層と着色層との間に設けたブラックマトリクス上に、着色層よりも高いスペーサを設けた場合に、これらのブラックマトリクス部分を基準にブラックマトリクス部分を越える突起欠陥の高さを計測する。
このような構成では、着色層の境界部分に着色層の高さよりも高い突起状構造物を有したカラーフィルタにおいて、前記突起状構造物の高さを越える突起欠陥を研磨する場合、研磨前の突起欠陥の高さ及び研磨後の突起欠陥の高さを、突起状構造物の高さを基準に計測し、この計測結果に基づき研磨高さを設定し、突起欠陥を研磨する。
図1は、液晶パネルのカラーフィルタ100上の突起欠陥を、表面に研磨層を備えたテープ部材(研磨テープ)Tの走行によって研磨するリペア装置200を示す。
このリペア装置200は、突起欠陥の高さを測定する第1及び第2の高さ測定手段300,500(突起欠陥高さ測定器)と、前記テープ部材Tの研磨層を突起欠陥に押し当てて突起欠陥を研磨する押圧手段400と、カラーフィルタ100に対して相対移動する本体(図示省略)に備えられ、図1で上下方向に移動するベースプレート600とを備え、第1高さ測定手段300,押圧手段400及び第2高さ測定手段500はベースプレート600上に配置される。
そして、リールから繰り出されたテープ部材Tは、ガイドローラ403a,403bによって案内され、ヘッド部材402の先端部で折り返され、ガイドローラ403c,403dにより案内されて巻き取りリールに巻き付けられ、ヘッド部材402の先端部によってテープ部材Tの裏面を押圧して、テープ部材Tの表面(図1の下側面)に形成された研磨層をカラーフィルタ100上の突起欠陥に押し付け、この状態でテープ部材Tを走行させることで突起欠陥を研磨する。
センサ本体部302,502それぞれからは、ヘッド部材402に近づく方向に、アーム部303,503が延設され、アーム部303,503の先端にはセンシング部304,504が取り付けられていて、センサ本体部302,502には、アーム部303,503の揺動量からセンシング部304,504の上下変位を計測する差動トランスなどの精密計測手段が内蔵されている。
センシング部304,504の先端の触針304a,504aは、例えばサファイヤガラスやステンレス鋼などの耐磨耗性や耐腐食性を有した材料で形成され、図2に示すように、先端が先鋭でかつ所定の幅を有する稜線304b,504bを備えた略楔型の形状を有している。
更に、センシング部304,504において、図3に示すように、走査方向(Y軸方向)に対して、稜線304b,504bの延設方向が45度の角度で斜めに交差するように、触針304a,504aのアーム部303,503に対する取り付け角度を設定してある。
まず、テープ部材Tを、ヘッド部材402及びガイドローラ403a〜403dに掛け渡して準備し、前工程で研磨対象として特定された突起欠陥(高さが目標高さよりも高い突起欠陥)に向けてセンサ本体部302,502及びヘッド部材402を一体的に走行させる。
これによって、センサ本体部302の触針304a又はセンサ本体部502の触針504aが突起欠陥に乗り上げ、突起欠陥の高さがアーム部303又はアーム部503の揺動量として検出される。
そして、突起欠陥に接触させたテープ部材Tを走行させて突起欠陥を研磨しながら、ヘッド部材402を更に走行させ、ヘッド部材402が突起欠陥の部分を通過した後も走行を継続させるようにする。
これにより、例えば、センサ本体部302(第1高さ測定手段300)が、研磨前の突起欠陥の高さを測定する研磨前高さ測定手段として機能し、触針304aが突起欠陥に乗り上げて高さ測定を行った後、突起欠陥がヘッド部材402の直下に位置するようになって研磨が行われ、研磨後に走行を継続することで、研磨後の突起欠陥にセンサ本体部502の触針504aが乗り上げることで、研磨後の突起欠陥の高さが、研磨後高さ測定手段としてのセンサ本体部502(第2高さ測定手段500)で計測されることになる。
一方、研磨後に測定した突起欠陥の高さが、依然として目標高さよりも高い場合には、研磨後の高さの測定結果をフィードバックさせてベースプレート600を更に降下させて研磨高さを修正した上で、逆方向に走行させ、上記と同様な工程で再度研磨を行い、最終的には、突起欠陥の高さを目標高さにまで研磨する。
更に、カラーフィルタ100が、着色層の境界部分に着色層の高さよりも高い突起状構造物を有する場合に、突起状構造物の頂点を基準に、突起状構造物を越える突起欠陥の高さを測定できるように、前述のように、触針304a,504aの稜線304b,504bを走査方向に対して斜めに交差する方向に設定すると共に、後で詳細に説明するように、触針304a,504aが、走査方向において離間する2つの突起状構造物に同時に乗り上げる長さに、稜線304b,504bの長さを設定してある。
上記のようなカラーフィルタ100において、触針304a,504aの稜線304b,504bを、図4の右側に参考例として記したように、走査方向(Y軸方向)に対して直交する方向(X軸方向)に一致させると、隔壁105の間に触針304a,504aが落ち込み、欠陥ではない隔壁105(突起状構造物)の高さを、着色層101〜103の表面(高さH1)を基準に測定することになってしまい、隔壁105(突起状構造物)の高さH2よりも高い高さH3の突起欠陥FAの測定精度を低下させてしまう。
これに対し、本実施形態のように、稜線304b,504bを走査方向に対して斜めに設定すれば、触針304a,504a先端の曲率を大きくすることなく、換言すれば、接触面積の増大によるカラーフィルタ100の損傷を抑制しつつ、隔壁105の間に触針304a,504aが落ち込むことを防ぐことができる。
図6に示す例でも、触針304a,504aの稜線304b,504bを走査方向に対して斜め45度で交差するように設定し、かつ、稜線304b,504bの長さを稜線304b,504bの延設方向における着色層101〜103の最大長さLmax以上に設定することで、走査方向において離間する2つの隔壁105に同時に乗り上げる形状とし、触針304a,504aが、隔壁105(突起状構造物)に少なくとも1点で接触する状態を保持して走査されるようにしてある。
尚、着色層101〜103が直線的に延設される図4に示したカラーフィルタ100においても、走査方向をY軸方向とX軸方向とのいずれに設定しても同等の測定機能を発揮できることは明らかである。
図7は、各着色層101〜103の間に、ブラックマトリクス106が配置され、かつ、このブラックマトリクス106の高さH4が、各着色層101〜103の高さH1よりも高く設定され、ブラックマトリクス106が、着色層101〜103の境界部分に設けられた、着色層101〜103の高さH1よりも高い突起状構造物を形成するカラーフィルタ100の例を示す。
従って、ブラックマトリクス106の高さH4を超える突起欠陥FAの高さを精度良く検出することができ、また、研磨前の高さと研磨後の高さを検出するために一対の高さ測定手段300,500を備える場合に、一方の触針がブラックマトリクス106の間に落ち込み、他方の触針がブラックマトリクス106に乗り上げることがなく、突起欠陥FAが存在しなければ、双方の触針304a,504aはブラックマトリクス106に乗り上げて同じ高さを示すことになるので、双方の検出高さの違いに基づき過研磨してしまうことを回避できる。
これにより、触針304a,504aは、スペーサ108の列(突起状構造物)で挟まれる着色層101〜103上に落ち込むことがなく、スペーサ108の頂点に接触しつつ走査され、基準高さをスペーサ108(突起状構造物)の頂点とし、この頂点の高さH6を超える突起欠陥FAの高さを測定する。
また、本願発明に係る突起欠陥高さ測定器は、リペア装置以外の装置への適用が可能であって、更に、突起欠陥高さ測定器を単独で用いてもよい。
また、カラーフィルタ100の着色層の形状を限定するものではなく、また、着色層には、原色(R,G,B)フィルタの他、黄色などの補色フィルタが含まれる。
101〜103…着色層
105…隔壁
106…ブラックマトリクス
107…隔壁
108…スペーサ
200…リペア装置
300…第1高さ測定手段(突起欠陥高さ測定器)
304a…触針
304b…稜線
400…押圧手段400
402…ヘッド部材
500…第2高さ測定手段(突起欠陥高さ測定器)
504a…触針
504b…稜線
600…ベースプレート
T…テープ部材
FA…突起欠陥
Claims (7)
- カラーフィルタが、着色層の境界部分に当該着色層の高さよりも高い突起状構造物を有し、前記カラーフィルタ上の突起欠陥の高さを、触針によるカラーフィルタ表面の走査によって測定する突起欠陥高さ測定器であって、
前記触針の先端形状を、当該触針の走査方向において離間する2つの前記突起状構造物に同時に乗り上げる形状としたカラーフィルタの突起欠陥高さ測定器。 - カラーフィルタが、着色層の境界部分に当該着色層の高さよりも高い突起状構造物を有し、前記カラーフィルタ上の突起欠陥の高さを、触針によるカラーフィルタ表面の走査によって測定する突起欠陥高さ測定器であって、
前記触針の先端形状を、前記カラーフィルタに対して平行な稜線を有し、かつ、前記稜線が、前記触針の走査方向に対して斜めに交差すると共に、前記触針の走査方向において離間する2つの前記突起状構造物に同時に乗り上げる長さを有する形状としたカラーフィルタの突起欠陥高さ測定器。 - 前記稜線の走査方向に対する交差角度を45度近傍に設定した請求項2記載のカラーフィルタの突起欠陥高さ測定器。
- 前記触針を、前記カラーフィルタに平行で、かつ直交するX軸方向及びY軸方向に走査する請求項2又は3記載のカラーフィルタの突起欠陥高さ測定器。
- 前記突起状構造物が、隣接する2つの着色層を積層した隔壁、又は、着色層とブラックマトリクスとを積層した隔壁である請求項1〜4のいずれか1つに記載のカラーフィルタの突起欠陥高さ測定器。
- 前記突起状構造物が、ブラックマトリクス、又は、ブラックマトリクス上に設けたスペーサである請求項1〜4のいずれか1つに記載のカラーフィルタの突起欠陥高さ測定器。
- 着色層の境界部分に当該着色層の高さよりも高い突起状構造物を有するカラーフィルタ上の突起欠陥を研磨するカラーフィルタのリペア装置であって、
請求項1〜6のいずれか1つに記載のカラーフィルタの突起欠陥高さ測定器を、研磨前高さ測定手段及び研磨後高さ測定手段として備えたカラーフィルタのリペア装置。
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