JP2007094341A - 塗布針と、それを用いた塗布機構、欠陥修正装置、塗布方法、および液晶表示パネル用カラーフィルタの欠陥修正方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液状材料を正確に速く容易に塗布することが可能な塗布針を提供する。
【解決手段】この塗布針１は、先端部をテーパ状に形成し、先端に平坦面３を設け、先端部の外周面に溝４を形成したものである。先端の平坦面３を基板６に接触させると、テーパ部２上部や溝４内に溜まったインク５が毛細管現象によって先端に流れ出す。したがって、多くのインク５を速く容易に塗布することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は塗布針と、それを用いた塗布機構、欠陥修正装置、塗布方法、および液晶表示パネル用カラーフィルタの欠陥修正方法に関し、特に、その先端部に液状材料を付着させ、その先端を基板上の微細領域に接触させて液状材料を塗布する塗布針と、それを用いた塗布機構、欠陥修正装置、塗布方法、液晶表示パネル用カラーフィルタの欠陥修正方法に関する。

近年、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）の大型化、高精細化に伴い画素数も増大し、ＬＣＤ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、ＬＣＤのカラーフィルタ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。

また最近では、ＬＣＤでも３７〜４５インチ程度のものが市販されており、１画素のサイズも小型パネルの６０μｍ×２００μｍ程度から２００μｍ×６００μｍ程度と大きくなってきている。画素サイズが大きくなるに伴い、欠陥サイズも大きくなり、修正サイズも大きくなってきている。このような状況において、従来の小さな修正サイズでは問題とされなかった修正品位でも、大きな修正サイズでは目視で見える領域となるため問題になる場合がでてきている。

図４５（ａ）〜（ｃ）は、ＬＣＤのカラーフィルタの製造工程において発生する欠陥を示す図である。図４５（ａ）〜（ｃ）において、カラーフィルタは、透明基板と、その表面に形成されたブラックマトリクス３００と呼ばれる格子状のパターンと、複数組のＲ（赤色）画素３０１、Ｇ（緑色）画素３０２、およびＢ（青色）画素３０３とを含む。カラーフィルタの製造工程においては、図４５（ａ）に示すように画素やブラックマトリクス３００の色が抜けてしまった白欠陥３０４や、図４５（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３００が画素にはみ出してしまった黒欠陥３０５や、図４５（ｃ）に示すように画素に異物が付着した異物欠陥３０６などが発生する。

白欠陥３０４を修正する方法としては、白欠陥３０４が存在する画素と同色のインクを塗布針の先端部に付着させ、針先端の円形平坦面のインク層を白欠陥３０４に転写し、円形のインク層で白欠陥３０４を覆う方法がある（たとえば特許文献１参照）。また、黒欠陥３０５や異物欠陥３０６を修正する方法としては、欠陥部分をレーザカットして矩形の白欠陥３０４を形成し、矩形の先端平坦面を有する塗布針を用いて矩形の白欠陥３０４内に矩形のインク層を転写する方法がある（たとえば特許文献２参照）。
特開平９−６１２９６号公報 特開平９−２６２５２０号公報

しかし、特許文献１の方法では、図４６に示すように、白欠陥３０４よりも大きな円形のインク層で白欠陥３０４を覆うので、白欠陥３０４の周囲の正常部分にもインクが塗布され、インクの重なり部３０７が発生する。上述のように修正サイズが大きくなると、この重なり部３０７が目視検査で不良と判定される場合がある。

また、塗布針先端の平坦面に付着したインクのみを転写塗布するので、１回で塗布できるインク量が少ないという問題がある。重ねて複数回塗布すればインク塗布量を増やすことも可能であるが、塗布する毎にインクタンクと欠陥の間塗布針を往復動させる必要があり、修正時間が長くなる。

また、特許文献２の方法では、塗布針先端の形状を矩形にしたので、レーザカット部と同じ形状にインクを塗布することが可能であるが、レーザカット部に塗布針先端を高精度に位置決めする必要がある。しかし、近年では基板が大型化しているので、基板全面において高精度な位置決めを行なうことは容易でない。

また、塗布針先端の寸法で塗布サイズが決定されるため、レーザカットサイズが変わった場合、塗布針を交換する必要があり、作業性が悪い。

また、特許文献１と同様、塗布針先端の平坦面に付着したインクのみを転写塗布するので、１回で塗布できるインク量が少ないという問題がある。

それゆえに、この発明の主たる目的は、液状材料を正確に速く容易に塗布することが可能な塗布針と、それを用いた塗布機構、欠陥修正装置、塗布方法、および液晶表示パネル用カラーフィルタの欠陥修正方法を提供することである。

この発明に係る塗布針は、その先端部に液状材料を付着させ、その先端を基板上の微細領域に接触させて液状材料を塗布する塗布針において、先端に向かって細くなるテーパ部が先端部に形成され、先端に平坦面が形成され、先端部に付着した液状材料を先端に供給するための液状材料供給部がテーパ部に形成されていることを特徴とする。

好ましくは、液状材料供給部は溝である。
また好ましくは、溝の一部分は他の部分よりも幅広に形成されている。

また好ましくは、液状材料供給部は平坦面である。
また好ましくは、平坦面は複数の領域に分割され、複数の領域の各間に段差が設けられている。

また好ましくは、液状材料供給部は凹曲面である。
また好ましくは、凹曲面は複数の領域に分割され、複数の領域の各間に段差が設けられている。

また好ましくは、テーパ部は複数の部分に分割され、液状材料供給部は、複数の部分の各間に設けられた段差である。

また、この発明に係る塗布機構は、上記塗布針と、液状材料を保持する容器と、塗布針を移動させ、塗布針の先端部が容器内の液状材料に接触する待機位置と、塗布針の先端部が待機位置よりも基板に接近した塗布位置との少なくとも２箇所で塗布針の先端部を停止させる駆動部とを備えることを特徴とする。

好ましくは、駆動部は、塗布針を基板に対して所定の角度で斜めに保持する保持部材を含み、塗布針の先端の平坦面は、塗布針が保持部材によって斜めに保持されたときに基板と平行になるように形成されている。

また好ましくは、容器の底に塗布針と略同じ直径の貫通孔が開口され、駆動部は、塗布針をその軸線方向に、容器に対して相対移動させ、塗布針の先端部が容器内の液状材料に接触する待機位置と、塗布針の先端部が貫通孔を介して容器の底の下に突出した塗布位置との少なくとも２箇所で塗布針の先端部を停止させる。

また、この発明に係る欠陥修正装置では、基板上の微細領域は、基板上に形成された微細パターンの欠陥部である。この欠陥修正装置は、上記塗布機構と、欠陥部を観察するための観察用光学系と、レーザ光を照射して欠陥部を除去するためのレーザ照射機構とを含む修正ヘッド、基板を載置する基板テーブル、および修正ヘッドと基板テーブルを相対的に移動させて位置決めを行なう位置決め機構を備え、塗布針の先端部に付着した液状材料を欠陥部に塗布して修正することを特徴とする。

好ましくは、駆動部は、塗布針をその軸線方向または基板に対して垂直方向に移動させる第１の副駆動部と、塗布針を基板と略平行に移動させる第２の副駆動部とを含み、待機位置では塗布針の先端部は観察光学系の視野外であり、塗布位置では塗布針の先端部は観察光学系の視野内である。

また、この発明に係る塗布方法は、上記塗布針の先端部に液状材料を付着させ、表面張力によってテーパ部上部に液溜まりを生じさせ、塗布針の先端を基板に接触させ、塗布針の先端の液状材料が基板に付着することによって生じる表面張力の不均衡によって、液溜まりから液状材料供給部を介して塗布針の先端と基板との接触部に液状材料を供給することを特徴とする。

好ましくは、塗布針の先端を基板に接触させた状態で、塗布針と基板を相対的に移動させ、基板上に液状材料をライン状に塗布する。

また好ましくは、基板に対して所定の角度で斜めに保持した塗布針の先端部に液状材料を付着させ、塗布針の先端を観察光学系の視野内で基板に接触させることにより、塗布状態を観察しながら塗布する。

また、この発明に係る液晶表示パネル用カラーフィルタの欠陥修正方法は、上記塗布針を用いて液晶表示パネル用カラーフィルタの欠陥を修正する方法であって、液晶表示パネル用カラーフィルタは、基板上に形成されたカラーフィルタ膜を含む。この欠陥修正方法は、塗布針の先端の平坦面よりも大きく、かつ欠陥を含む領域でカラーフィルタ膜をレーザによって除去し、除去した領域の内側で、かつ塗布針の先端が領域の周囲の正常な部分に接触しない位置に、その先端部に修正用液状材料を付着させた塗布針の先端を接触させて、除去したカラーフィルタ膜の大きさに応じた量の修正用液状材料を塗布することを特徴とする。

また、この発明に係る他の液晶表示パネル用カラーフィルタの欠陥修正方法は、上記塗布針を用いて液晶表示パネル用カラーフィルタの欠陥を修正する方法であって、液晶表示パネル用カラーフィルタは、基板上に形成されたカラーフィルタ膜を含み、塗布針の先端の平坦面よりも大きく、かつ欠陥を含む領域でカラーフィルタ膜をレーザによって除去し、除去した領域の内側に、その先端部に修正用液状材料を付着させた塗布針の先端を接触させ、その領域の内側で塗布針の先端を基板の表面に沿って相対移動させて修正用液状材料を塗布することを特徴とする。

この発明に係る塗布針では、先端に向かって細くなるテーパ部が先端部に形成され、先端に平坦面が形成され、先端部に付着した液状材料を先端に供給するための液状材料供給部がテーパ部に形成されている。したがって、塗布針先端の平坦面を基板に接触させると、テーパ部上部に溜まった液状材料が液状材料供給部を介して先端に供給され、基板に塗布される。よって、塗布針先端の平坦面の液状材料のみを基板に転写していた従来に比べ、多くの液状材料を速く容易に塗布することができる。たとえば、カラーフィルタの白欠陥にインクを塗布する場合は、塗布針先端を白欠陥内に接触させることにより、白欠陥全体にインクを正確に速く容易に塗布することができる。

[実施の形態１]
図１（ａ）は本発明の実施の形態１による塗布針１の先端部を示す正面図であり、同図（ｂ）はその下面図であり、同図（ｃ）は同図（ｂ）のＡ部拡大図であり、同図（ｄ）は同図（ａ）のＩＤ−ＩＤ線断面図であり、同図（ｅ）は同図（ｄ）のＢ部拡大図である。

図１（ａ）〜（ｅ）において、この塗布針１の先端部には、インクの表面張力に影響を受けない長さに亘って、塗布針１の先端から基端に向かって塗布針１の断面積が漸次拡大するテーパ部２が設けられ、塗布針１の先端には平坦面３が設けられ、さらに、塗布針１の先端部の外周面には、先端からテーパ部２の上部に亘って所定寸法の溝４が形成されている。

このように先端部にテーパ部２と平坦面３と溝４を設けたことにより、塗布針１をインクタンクから引き上げると、表面張力によってテーパ部２の上部にインク溜まりが発生し、平坦面３およびその近傍は薄いインク層で覆われ、溝４内にインクが溜まる。塗布針１の先端の平坦面３を基板表面に接触させると、インクが基板表面に付着することによって表面張力の不均衡が生じ、テーパ部２の上部や溝４内に溜まったインクが毛細管現象によって溝４を介して先端に供給され、基板に塗布される。たとえば、カラーフィルタの白欠陥にインクを塗布する場合は、塗布針１の先端を白欠陥の中央部に接触させることにより、白欠陥全体にインクを正確に速く容易に塗布することができる。

なお、溝４は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、平坦面３まで貫通させてもよいが、塗布針１先端の平坦面３が基板表面に接触し、平坦面３に付着したインクが外周に押し出されたとき、この押し出されたインクと溝４に蓄えられたインクとが十分につながる位置まで形成すれば、平坦面３まで貫通させなくてもよい。

また、溝４の断面形状は、図１（ａ）〜（ｅ）に示すように四角形でもよいし、図２（ａ）に示すように半円形でもよいし、図２（ｂ）に示すようにクサビ形でもよいし、どのような形状でもよい。

また、溝４の数は、図１（ａ）〜（ｅ）に示すように１本でもよいし、図３（ａ）に示すように２本でもよいし、図３（ｂ）に示すように３本でもよいし、図３（ｃ）に示すように４本でもよいし、５本以上でも構わない。溝４の本数が増えると溝４に蓄えられるインク量が増えるため、塗布針１と基板の接触部に流れ出すインクの量が増える。また、より短時間で多くの量のインクを流出させることができ、修正時間の短縮化を図ることもできる。

また、溝４の幅は、図１（ａ）〜（ｅ）に示すように溝４の全長に亘って同一でもよいし、図４（ａ）に示すように塗布針１の先端から基端に向かって徐々に広くしてもよい。また図４（ｂ）に示すように溝４の中央部に多角形の幅広部を形成してもよいし、図４（ｃ）に示すように溝４の中央部に円形の幅広部を形成してもよい。このように溝４の幅を広げることにより、溝４の容積を増やすことができ、上述の溝４の本数を増やした場合と同じ効果を得ることができる。溝４の本数を増やす方法では、塗布針１の先端径が小さい場合、溝４の本数に制限がある。その場合は本方法のように、塗布針１の先端よりも上部で溝４の幅を広げることにより、１本の溝４に蓄えられるインクの量を増やすことが可能である。

図５（ａ）は図１〜図４で示した塗布針１の先端部にインク５を付着させた状態を示す断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶＢ−ＶＢ線断面図である。塗布針１としては、図３（ａ）で示した２本の溝４を有するものが例示されている。塗布針１の先端部にインク５を付着させると、表面張力によりテーパ部２の上部にインク溜まりが生じるとともに、先端部の外周面に形成した溝４内にインク５が入り込み、インク５が溝４に蓄えられた状態となる。

図６（ａ）〜（ｅ）は図５（ａ）（ｂ）に示した塗布針１を用いて基板６の表面にインク５を塗布する動作を示す断面図であり、図６（ｆ）〜（ｊ）はそれぞれ図６（ａ）〜（ｅ）で示した塗布針１の先端の拡大図である。

まず図６（ａ）（ｆ）に示すように、先端部にインク５を付着させた塗布針１を基板６の表面に対して垂直に保持し、かつ塗布針１の先端をたとえば白欠陥の中央部の上方に位置決めする。次いで図６（ｂ）（ｇ）に示すように、塗布針１先端の平坦面３を基板６の表面に接触させ保持する。これにより、塗布針１先端の平坦面３に付着したインク５は、平坦面３の外周に押し出される。このとき、押し出されたインク５と溝４内に蓄えられたインク５とがつながっていることにより、インク５の表面張力に不均衡が生じ、インク溜まりおよび溝４内に蓄えられたインク５が毛細管現象により、図６（ｃ）（ｈ）に示すように塗布針１と基板６の接触部に流れ出す。この接触部に流れ出すインク５の量は時間とともに多くなるので、塗布針１から基板６の表面に流れ出すインク５の量は、塗布針１を基板６に接触保持させる時間で管理することができる。

図６（ｄ）（ｅ）（ｉ）（ｊ）に示すように、塗布針１を上方に移動させると、基板６の表面にインク層７が形成される。塗布針１を上方に移動させ、基板６表面と塗布針１先端の平坦面３との間に隙間ができると、この隙間にもインク５が流れ込む。このときのインク５の流動速度はインク５の粘度や基板６表面に対する濡れ性などの特性によって決まるので、それらに応じて、塗布針１を上方に移動させる速度を調整することにより、基板６表面に塗布されるインク５の量やインク層７の厚さを調整することができる。

なお、溝４の下端（塗布針１の先端方向の端）は、上述のように、塗布針１を基板６表面に接触保持したときに、平坦面３から外周に押し出されたインク５と溝４に蓄えられたインク５との十分なつながりが確保できる部分まで形成すればよく、必ずしも塗布針１先端の平坦面３まで貫通する必要はない。

図７（ａ）〜（ｅ）は、図５（ａ）（ｂ）に示した塗布針１を用いて基板６の表面にインク５を塗布する他の動作を示す断面図である。図７（ａ）〜（ｅ）において、基板６の表面にはカラーフィルタ膜８が形成されており、たとえば黒欠陥がレーザカットされてカラーフィルタ膜８の一部が矩形に除去されている。従来は、レーザカット部９よりも大きな円形平坦面を有する塗布針を用いてレーザカット部９を覆うように円形インク層を転写するか、レーザカット部９と同寸法の矩形平坦面を有する塗布針を用いてレーザカット部９内に矩形インク層を転写していた。本願発明では、レーザカット部９よりも小さな平坦面３を有する塗布針１を用いる。

まず図７（ａ）に示すように、先端部にカラーフィルタ膜８と同色のインク５を付着させた塗布針１を基板６の表面に対して垂直に保持し、かつ塗布針１の先端をレーザカット部９の中央部の上方に位置決めする。次いで図７（ｂ）に示すように、塗布針１先端の平坦面３を基板６の表面に接触させ保持する。これにより、塗布針１先端の平坦面３に付着したインク５は、平坦面３の外周に押し出される。このとき、押し出されたインク５と溝４内に蓄えられたインク５とがつながっていることにより、溝４内に蓄えられたインク５が毛細管現象により、図７（ｃ）に示すように塗布針１と基板６の接触部に流れ出す。この接触部に流れ出すインク５の量は時間とともに多くなるので、塗布針１から基板６の表面に流れ出すインク５の量は、塗布針１を基板６に接触保持させる時間で管理することができる。インク５の量は、レーザカットされたカラーフィルタ膜８の面積および厚さに応じて設定される。

塗布針１と基板６の接触部に流れ出したインク５は、レーザカットしたカラーフィルタ膜８の段差角部に毛細管現象により吸い込まれるようにレーザカット部９全体に広がり、充填される。このため、塗布位置が若干ずれてもレーザカット部９全体にインク５を充填することが可能であり、塗布針１の先端によって周辺の正常部に傷をつけることもない。したがって、塗布位置精度が従来ほど高精度でなくても高品位の欠陥修正が可能である。図７（ｄ）（ｅ）に示すように、塗布針１を上方に移動させて、カラーフィルタ膜８の修正を終了する。

図８（ａ）（ｂ）は、図５（ａ）（ｂ）に示した塗布針１を用いて基板６の表面にインク５を塗布するさらに他の動作を示す断面図である。図８（ａ）（ｂ）において、塗布針１先端の平坦面３を基板６表面に接触させた状態で塗布針１と基板６を相対的に水平方向に移動させることにより、基板６の表面にライン状にインク５を塗布することが可能となる。

図９（ａ）は比較例となる塗布針１１の先端部にインク５を付着させた状態を示す断面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線断面図である。図９（ａ）（ｂ）において、この塗布針１１の先端部には、インク５の表面張力に影響を受けない長さに亘って、塗布針１１の先端から基端に向かって塗布針１１の断面積が漸次拡大するテーパ部１２が設けられ、塗布針１１の先端には平坦面１３が設けられている。ただし、塗布針１のような溝は形成されていない。このように先端部にテーパ部１２と平坦面１３を設けたことにより、塗布針１１をインクタンクから引き上げると、表面張力によってテーパ部１２の上部にインク溜まりが発生し、平坦面３およびその近傍は薄いインク層で覆われる。

図１０（ａ）〜（ｅ）は図９（ａ）（ｂ）に示した塗布針１１を用いて基板６の表面にインク５を塗布する動作を示す断面図であり、図１０（ｆ）〜（ｊ）はそれぞれ図１０（ａ）〜（ｅ）で示した塗布針１１の先端の拡大図である。

まず図１０（ａ）（ｆ）に示すように、先端部にインク５を付着させた塗布針１１を基板６の表面に対して垂直に保持し、かつ塗布針１１の先端を所定位置に位置決めする。次いで図１０（ｂ）（ｃ）（ｇ）（ｈ）に示すように、塗布針１１先端の平坦面３を基板６の表面に接触させ保持する。これにより、塗布針１先端の平坦面３に付着したインク５は、平坦面３の外周に押し出される。このとき、塗布針１１と基板６の接触保持時間を長くしても、塗布針１１と基板６の接触部に流れ出すインク５の量はほとんど変化しない。塗布針１１先端の平坦面１３に付着したインク５のみが転写塗布されるためである。図１０（ｄ）（ｅ）（ｉ）（ｊ）に示すように、塗布針１１を上方に移動させると、基板６の表面にインク層１４が形成される。この塗布針１１では、塗布針１１と基板６の接触保持時間を長くしても、塗布針１１と基板６の接触部に流れ出すインク５の量はほとんど変化しないので、図７および図８で示したようなインク塗布を行うことはできない。

図１１は、図１〜図８で示した塗布針１を用いてインク５を塗布するインク塗布機構２１の構成を示す一部省略した斜視図である。図１１において、このインク塗布機構２１は、インク塗布用の塗布針１と、塗布針１を垂直駆動させるための塗布針駆動シリンダ２２とを含む。塗布針１は、保持部材２４を介して塗布針駆動シリンダ２２の駆動軸２３の先端部に設けられる。

このインク塗布機構２１は、水平に設けられた回転テーブル２５を含み、回転テーブル２５上には円周方向に複数のインクタンク２８〜３１が順次配置され、さらに、回転テーブル２５上には洗浄装置３２とエアパージ装置３３とが設けられる。回転テーブル２５の中心には回転軸２６が立設されている。また、回転テーブル２５には、インク塗布時に針１を通過させるための切欠部２７が形成されている。インクタンク２８〜３１には、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）および黒の各色のインク５が適宜注入されている。洗浄装置３２は、塗布針１に付着したインク５を除去するためのものであり、エアパージ装置３３は塗布針１に付着した洗浄液を吹き飛ばすためのものである。

さらに、このインク塗布機構２１は、回転テーブル２５の回転軸２６を回転させるためのインデックス用モータ３４を含み、さらに回転軸２６とともに回転するインデックス板３５と、インデックス板３５を介して回転テーブル２５の回転位置を検出するためのインデックス用センサ３６と、インデックス板３５を介して回転テーブル２５の回転位置が原点に復帰したことを検出するための原点復帰用センサ３７とが設けられる。モータ３４はセンサ３６，３７の出力に基づいて制御され、回転テーブル２５を回転させて切欠部２７、インクタンク２８〜３１、洗浄装置３２およびエアパージ装置３３のうちいずれかを塗布針１の下方に位置させる。

なお、塗布針駆動シリンダ２２とモータ３４はＺ軸テーブル(図示せず)に固定され、Ｚ軸テーブルと欠陥修正の対象となるカラーフィルタ基板とは、塗布針１の下方のＸＹテーブル(図示せず)によって相対的に位置決めされる。

次に、このインク塗布機構２１の動作について説明する。まず、ＸＹテーブルおよびＺ軸テーブルが駆動され、カラーフィルタ基板の欠陥部の上方の所定位置に塗布針１の先端が位置決めされる。次いで、モータ３４によって回転テーブル２５が回転され、所望のインクタンク（たとえば２８）が塗布針１の下に移動される。次に、塗布針駆動シリンダ２２によって塗布針１が上下に駆動され、塗布針１の先端部にインク５が付着される。

次いで、モータ３４によって回転テーブル２５が回転され、切欠部２７が塗布針１の下に移動される。次に、塗布針駆動シリンダ２２によって塗布針１が上下に駆動され、塗布針１の先端部に付着したインク５がカラーフィルタ基板の欠陥部に塗布される。

塗布針１の洗浄時は、モータ３４によって回転テーブル２５が回転され、洗浄装置３２が塗布針１の下に移動される。次に、塗布針駆動シリンダ２２によって塗布針１が上下に駆動され、塗布針１に付着したインク５が洗浄される。次いで、モータ３４によって回転テーブル２５が回転され、エアパージ装置３３が塗布針１の下に移動される。次に、塗布針駆動シリンダ２２によって塗布針１が上下に駆動され、塗布針１に付着した洗浄液が吹き飛ばされる。

図１２は、図１１に示したインク塗布機構２１を搭載した欠陥修正装置の全体構成を示す図である。図１２において、この欠陥修正装置は、大きく分類すると、観察光学系４０、ＣＣＤカメラ４１、レーザ４２、インク塗布機構２１、およびインク硬化用照明４３から構成される欠陥修正ヘッド部と、この欠陥修正ヘッド部を基板６に対して垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させるＺ軸テーブル４４と、Ｚ軸テーブル４４を搭載してＸ軸方向に移動させるためのＸ軸テーブル４５と、基板６を搭載してＹ軸方向に移動させるためのＹ軸テーブル４６と、装置全体の動作を制御する制御用コンピュータ４７と、制御用コンピュータ４７に作業者からの指令を入力するための操作パネル４８から構成される。

観察光学系４０は、基板６の表面状態や、インク塗布機構２１でインク塗布している状態を観察するためのものである。観察光学系４０によって観察される画像は、ＣＣＤカメラ４１により電気信号に変換され、制御用コンピュータ４７のモニタ画面に表示される。インク硬化用照明４３は、インク塗布機構２１で塗布されたインク５を硬化させるための光を照射する。インク５が紫外線硬化タイプの場合は、紫外線照明がインク硬化用照明４３として選択されて装置に搭載される。インク５が熱硬化タイプの場合は、ハロゲン照明がインク硬化用照明４３として選択されて装置に搭載される。レーザ４２は、黒欠陥や異物欠陥を除去するために用いられる。本装置構成により、カラーフィルタに発生した白欠陥、黒欠陥、異物欠陥の修正が可能である。

この実施の形態１では、塗布針１先端の平坦面３を基板６表面に接触させると、塗布針１の先端部の溝４に溜まったインク５が毛細管現象によって接触部に流れ出す。したがって、レーザカット部９内にインク５を充填塗布することが可能となり、従来課題となっていたインク層の正常部への重なりの無い、高品位な欠陥修正が可能となる。

また、塗布針１と基板６の接触時間に応じて接触部に流れるインク量が増加するので、従来のように複数回塗布する必要が無く、修正タクトが短縮される。

また、レーザカット部９内にインク５を充填塗布する場合、充填されたインク５は、レーザカットされたカラーフィルタ膜８の四辺の角部に毛細管現象で吸い込まれてレーザカット部９全体に広がるため、塗布針１によるインク塗布位置はレーザカット部９内のほぼ中心付近であれば良く、従来のような高精度な塗布位置の位置決めが必要なく、装置全体を安価に製作することが可能となる。

[実施の形態２]
図１３（ａ）〜（ｋ）は、この発明の実施の形態２によるインク塗布方法を示す図であり、特に、図１３（ａ）〜（ｆ）は塗布針１を用いて基板６の表面にインク５を塗布する動作を示す断面図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＸＩＩＩＢ−ＸＩＩＩＢ線断面図であり、図１３（ｇ）〜（ｋ）は図１３（ａ）〜（ｆ）で示した塗布針１の先端の拡大図である。

図１３（ａ）〜（ｋ）において、このインク塗布方法では、塗布針１を基板６表面に対して垂直ではなく、ある角度（たとえば塗布針１の中心軸と基板６表面の間の角度が４５度）で斜めに保持して塗布する。塗布針１の先端には、塗布針１を斜めに保持した場合に基板６の表面と平行になる平坦面５１が形成されている。また、塗布針１の先端部には、塗布針１を斜めに保持して塗布針１先端の平坦面５１を基板６表面に当接させた場合に基板６表面に最近接する線に沿って溝４が形成されている。

まず図１３（ａ）（ｂ）（ｇ）に示すように、先端部にインク５を付着させた塗布針１を基板６の表面に対して所定の角度で斜めに保持し、かつ塗布針１の先端をたとえば白欠陥の中央部の上方に位置決めする。次いで図１３（ｃ）（ｈ）に示すように、塗布針１先端の平坦面５１を基板６の表面に接触させ保持する。これにより、塗布針１先端の平坦面５１に付着したインク５は、平坦面５１の外周に押し出される。このとき、押し出されたインク５と溝４内に蓄えられたインク５とがつながっていることにより、溝４内に蓄えられたインク５が毛細管現象により、図１３（ｄ）（ｉ）に示すように塗布針１と基板６の接触部に流れ出す。この接触部に流れ出すインク５の量は時間とともに多くなるので、基板６の表面に塗布するインク５の量は、塗布針１を基板６に接触保持させる時間で管理することができる。図６（ｅ）（ｆ）（ｊ）（ｋ）に示すように、塗布針１を上方に移動させると、基板６の表面にインク層５２が形成される。

このように、塗布針１を基板６表面に対して垂直方向ではなく斜めに取り付けても、塗布針１と基板６を接触保持することにより、溝４から流れ出すインク５を塗布することができる。

図１４は、図１３に示したインク塗布方法の効果を示す図である。図１４に示すように、塗布針１を基板６表面に対して垂直ではなく斜めに保持することにより、基板６表面に接触した塗布針１の先端部の上方に観察光学系４０の対物レンズ５３を配置することができ、塗布針１を用いて基板６表面にインク５を塗布している状態を観察することが可能となる。これにより、欠陥修正時に、欠陥部へのインク５の充填状態などが監視可能となり、作業性が向上する。

図１５は、斜めに保持した塗布針１と、観察光学系３０の対物レンズの干渉回避方法について示した図である。図１５において、インク塗布機構２１の塗布針駆動シリンダ２２の駆動軸２３の下端に取り付けられた保持部材５４は、塗布針１を基板６表面に対して所定の角度で斜めに保持している。このように斜めに保持した塗布針１を用いて、対物レンズ５３の視野内でインク塗布する場合、常に塗布針１が対物レンズ５３の視野内にあると、対物レンズ５３の交換時に塗布針１と対物レンズ５３が干渉することになる。そこで、インク塗布機構１をＸ軸方向に移動させる副Ｘ軸テーブル５５を設け、インク塗布機構２１を塗布位置Ｐ１と、対物レンズ５３と干渉の生じない待機位置Ｐ２の間で移動可能とすることで、塗布針１と対物レンズ５３の干渉を防ぐことが可能となる。副Ｘ軸テーブル５５は、Ｚ軸テーブル４４に搭載される。

[実施の形態３]
図１６は、この発明の実施の形態３による欠陥修正装置６１の全体構成を示す図である。図１６において、この欠陥修正装置６１を大きく分類すると、基板表面を観察する観察光学系６２と、観察された画像を映し出すモニタ６３と、観察光学系６２を介して基板表面の欠陥をレーザカットするカット用レーザ部６４と、塗布針１を用いてインク５を欠陥に塗布するインク塗布機構６５と、欠陥に塗布したインク５を加熱して乾燥させる基板加熱部６６と、欠陥を認識する画像処理部６７と、装置全体を制御するホストコンピュータ６８と、装置機構部の動作を制御する制御用コンピュータ６９とから構成される。さらに、その他に欠陥を持つ基板６を搭載するＸＹステージ７０と、ＸＹステージ７０上で基板を保持するチャック部７１と、観察光学系６２やインク塗布機構６５を上下に駆動するＺステージ７２などが設けられている。

ＸＹステージ７０は、基板６を塗布修正が必要な位置、あるいは観察光学系６２で観察したい位置に相対移動させるもので、基板６そのものを動かす方式である。しかし、基板６のサイズが大型化するのに伴って、非可動部となる固定したチャック部７１上に基板６を保持し、固定したチャック部７１上をガントリ型と呼ばれるＸＹステージが移動する方式が多く採用されている。ガントリ型は、門型形状のＹステージがチャック部７１を跨ぐ形で設けられ、門型上部にＸ軸を搭載し、そのＸ軸ステージ上にＺ軸を搭載した構造である。そのため、図１６に示すＸＹステージ７０の構成に限定されるものではなく、ＸＹステージ７０とは観察光学系６２やインク塗布機構６５を、基板６に対して相対移動可能なものと定義される。

図１７（ａ）〜（ｄ）は、図１６に示したインク塗布機構６５の構成および動作を示す図である。図１７（ａ）〜（ｄ）では、基板６の表面に形成されたカラーフィルタ膜８のレーザカット部９を修正する場合が示されている。インク塗布機構６５は塗布シリンダ７３と塗布ユニット７４からなり、塗布シリンダ７３の出力軸７３ａは基板６に対して垂直方向に進退可能である。塗布シリンダ７３の出力軸７３ａには直動可能なリニアガイド７５のレール部７５ａが出力軸７３ａと並行に固定され、リニアガイド７５のスライド部７５ｂには塗布ユニット７４が固定されている。塗布シリンダ７３の出力軸７３ａは塗布ユニット７４を基板６に対して垂直方向に上下させる機能を持ち、塗布シリンダ７３としては、電動シリンダやエアシリンダを用いることが可能であるが、塗布精度が要求される場合には直動軸受で案内されたシリンダを用いる方が好ましい。

リニアガイド７５は、スライド部７５ｂとレール部７５ａとの間にボール等の転動体が循環するように介在した軸受構成をなし、スライド部７５ｂはレール部７５ａ上を任意に進退可能であり、この取り付け状態では塗布ユニット７４は基板６に対して垂直方向に進退自在に移動可能となる。

上記構造にすると、リニアガイド７５のスライド部７５ｂは、スライド部７５ｂと塗布ユニット７４の自重により、スライド部７５ｂがレール部７５ａから抜け出さないようにレール部７５ｂの端部に設けたストッパ７６に当たるまで下降した状態となる。なお、リニアガイド７５にスライド部７５ｂの抜け防止機能が予め付いていれば、ストッパ７６は不要となる。また、ここでは、出力軸７３ａ側にレール部７５ａを固定しているが、出力軸７３ａにスライド部７５ｂを固定して、レール部７５ａに塗布ユニット７４を固定しても構わない。

塗布ユニット７４は、レーザカット部９の修正に用いるインク５が充填された容器７８と塗布針１を上下に駆動するシリンダ部８０からなり、シリンダ部８０の出力軸８０ａには出力軸８０ａと同軸上に塗布針１が固定され、シリンダ部８０はケース８１に固定支持される。

容器７８の上面と底面には塗布針１が貫通可能な孔７８ａ，７８ｂが同軸上に開けられており、容器７８の材質としては、テフロン（登録商標）などの樹脂、または、インク５で腐食されない金属材料、あるいは、金属容器の内部をテフロン（登録商標）等の樹脂でコーティングしたものを用いる。容器７８の孔７８ａ，７８ｂは、塗布針１の外径よりもわずかに大きく、塗布針１が傾斜しないように摺動案内面として機能する。

塗布針１の外径は１ｍｍ以下であり、その先端の平坦面３は直径３０μｍから７０μｍ程度である。通常使う塗布針１の外径は０．７〜０．４ｍｍ程度である。容器７８の底面には孔７８ｂが開いているが、その孔７８ｂは微小であり、インク５の粘度は水よりも大きく、インク５の表面張力や容器７８との撥水性によって孔７８ｂからインク５が漏れることはない。

インク塗布を行なわない待機状態では、図１７（ａ）に示すように、塗布針１は容器７８の上面にある孔７８ａを貫通し、塗布針１の先端１ａはインク５の液中に浸漬した状態である。インク５は、塗布性が最適になるよう希釈液で最適粘度になるように調整して容器７８内に充填される。たとえば、インク５の粘度は３０ｃＰ（センチポアーズ）前後に設定される。インク５の充填量は塗布針先端１ａが浸かる程度で良く、１回の塗布修正に使用するインク５はｐｌ（ピコリットル）単位とわずかであるため、一定期間だけ塗布可能な分量さえあればよく、たとえば１ｍｌ以下の微量を充填する。

インク塗布を行なう場合は図１７（ｂ）に示すように、シリンダ部８０の出力軸８０ａを下降させて塗布針１の先端１ａを容器７８の底面にあけた孔７８ｂから突出させる。このとき、塗布針１の先端１ａにはインク５が付着している。塗布針１が容器７８の底面に設けた孔７８ｂから突出する際、その孔７８ｂは塗布針１のガイドとして機能するとともに、塗布針１の側面に付着したインク５を拭き取るため、容器７８の外にインク５が漏れることを抑制する。

塗布針１が突出した状態で図１７（ｃ）に示すように、レーザカット部９の中央部に露出した基板６表面に塗布針先端１ａが接触するまで塗布シリンダ７３の出力軸７３ａを下降させる。出力軸７３ａの下降量は塗布針先端１ａと基板６表面までの距離より少し大きめに設定してあり、塗布針先端１ａが基板６表面に接触したとき以降は、リニアガイド７５のレール部７５ａ上をスライド部７５ｂが上方に移動して退避し、それに合わせて塗布ユニット７４も上昇するので、塗布針先端１ａが基板６を過大な力で押すことはなく、基板６を破損することもない。このとき塗布針先端１ａに加えられる荷重は、スライド部７５ｂと塗布ユニット７４の合計重量となる。

塗布シリンダ７３の出力軸７３ａが目標の最下降端に到達した状態で所定時間待機する。これにより、塗布針１の溝４を介してレーザカット部９内にインク５が供給され、レーザカット部９にインク５が充填される。その後、図１７（ｄ）に示すように、元の位置まで出力軸７３ａを上昇させて塗布針先端１ａをインク５中に戻すことで１回の塗布が完了する。

このように、修正動作時を除いて塗布針先端１ａはインク５内にあるので、塗布針先端１ａにインク５が付着乾燥することを防止できる。また、インク５は容器７８の上面と底面に開いた孔７８ａ，７８ｂを除いて密閉されており、容器７８の上面にある孔７８ａは常に塗布針１が微小な隙間を持って挿入された状態にあるので、インク５が大気に直接触れる面積を少なくすることができ、インク５の蒸発を防止することができる。したがって、インク５の使用可能な日数を長くすることができ、欠陥修正装置６１の保守の回数の低減化を図ることができる。

[実施の形態４]
図１８（ａ）は本発明の実施の形態４による塗布針９１の先端部を示す側面図であり、同図（ｂ）はその正面図であり、同図（ｃ）はその下面図であり、同図（ｄ）は同図（ｂ）のＸＶＩＩＩＤ−ＸＶＩＩＩＤ線断面図であり、同図（ｅ）は同図（ｂ）のＸＶＩＩＩＥ−ＸＶＩＩＩＥ線断面図であり、同図（ｆ）は同図（ｂ）のＸＶＩＩＩＦ−ＸＶＩＩＩＦ線断面図である。また、図１９（ａ）はインク５が付着した塗布針９１の先端部を示す正面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＸＩＸＢ−ＸＩＸＢ線断面図であり、同図（ｃ）は同図（ａ）のＸＩＸＣ−ＸＩＸＣ線断面図であり、同図（ｄ）は同図（ａ）のＸＩＸＤ−ＸＩＸＤ線断面図である。

図１８（ａ）〜（ｆ）において、この塗布針９１の先端部には、インクの表面張力に影響を受けない長さに亘って、塗布針９１の先端から基端に向かって塗布針１の断面積が漸次拡大するテーパ部９２が設けられ、塗布針９１の先端には平坦面９３が設けられ、さらに、テーパ部９２の外周面には、先端からテーパ部９２の上部に亘って所定寸法の平坦面９４が形成されている。

このように先端部にテーパ部９２と平坦面９３，９４を設けたことにより、塗布針９１をインクタンクから引き上げると、図１９（ａ）〜（ｄ）に示すように、表面張力によってテーパ部９２の上部にインク溜まりが発生し、先端の平坦面９３およびその近傍は薄いインク層で覆われ、テーパ部９２の平坦面９４にはインク５の表面張力により平坦面９４以外の外周面と比較して、より多くのインク５が保持される。なお、平坦面９４に保持されるインク５の量は、インク５の粘度が高いほど多くなり、インク５の粘度が低い場合は少なくなる。

塗布針９１の先端の平坦面９３を基板表面に接触させると、インク５が基板表面に付着することによって表面張力の不均衡が生じ、テーパ部９２の上部や平坦面９４に保持されたインク５が先端の平坦面９３と基板との接触部に供給され、基板に塗布される。

この実施の形態４でも、実施の形態１と同じ効果が得られる。
なお、図１８（ａ）〜（ｆ）ではテーパ部９２の外周面に１つの平坦面９４を設けたが、複数の平坦面９４を設けてもよい。すなわち、図２０（ａ）〜（ｆ）および図２１（ａ）〜（ｄ）に示すようにテーパ部９２の外周面に２つの平坦面９４を設けてもよいし、図２２（ａ）〜（ｆ）および図２３（ａ）〜（ｄ）に示すように３つの平坦面９４を設けてもよいし、図２４（ａ）〜（ｆ）および図２５（ａ）〜（ｄ）に示すように４つの平坦面９４を設けてもよい。３つの平坦面９４を設けると先端の平坦面９３は三角形になり、４つの平坦面９４を設けると先端の平坦面９３は四角形になる。平坦面９４の数を増やすことにより、平坦面９４に保持されるインク５が多くなり、塗布針９１先端と基板６の接触面に供給されるインク５の量も増え、より短時間で多くのインク５を供給することが可能となる。

また、テーパ部９２の外周面に５つ以上の平坦面９４を設けてもよい。ただし、平坦面９４の数をさらに増やした場合、塗布針９１の先端部が円錐形状に近づくため、平坦面９４でのインク５の保持量が減少する。平坦面９４が４つの場合、比較的加工が簡単で、平坦面９４に保持されるインク５も多く、塗布針９１先端と基板６の接触面の全周に、より均一にインク５を供給することが可能となる。

また、図１８（ａ）〜図２５（ｄ）の塗布針９１では、まず図２６（ａ）〜（ｄ）に示すように円柱状の針９１を用意し、次いで図２７（ａ）〜（ｄ）に示すように針９１の先端部を先端に向かって細くなるテーパ状に形成し、その後にテーパ部９２の外周面に平坦面９４を形成した。

しかし、図２８（ａ）〜（ｆ）および図２９（ａ）〜（ｄ）に示すように、針９１の円柱状の先端部に直接、４つの平坦面９４を形成してもよい。これにより、針９１の先端をテーパ状に加工する工程を省くことができ、塗布針９１をより安価に製作することが可能となる。本方式で加工した塗布針９１を用いて基板６にインク５を塗布したところ、図２４（ａ）〜（ｆ）の塗布針９１と同じインク供給能力を有することが分かった。

また、図３０（ａ）〜（ｆ）および図３１（ａ）〜（ｅ）は実施の形態４の変更例を示す図であって、図１８（ａ）〜（ｆ）および図１９(ａ）〜（ｄ）と対比される図である。この変更例が実施の形態４と異なる点は、平坦面９４が塗布針９１の基端側の領域９４ａと先端側の領域９４ｂとに分割され、２つの領域９４ａ，９４ｂの境界において先端側の領域９４ｂが基端側の領域９４ａよりも低く形成され、２つの領域９４ａと９４ｂの間に段差９４ｃが形成されている点である。この変更例では、段差９４ｃにもインク５が保持されるので、段差９４ｃが無い場合に比べ、より多くのインク５を保持することができる。

なお、この変更例では、テーパ部９２の平坦面９４を２つの領域９４ａ，９４ｂに分割したが、平坦面９４を塗布針９１の長さ方向に３つ以上の領域に分割し、各隣接する２つの領域の境界において先端側の領域を基端側の領域よりも低く形成し、２つの領域間に段差を設けてもよい。

[実施の形態５]
図３２（ａ）は本発明の実施の形態５による塗布針９５の先端部を示す正面図であり、同図（ｂ）はその下面図であり、同図（ｃ）は同図（ａ）のＸＸＸＩＩＣ−ＸＸＸＩＩＣ線断面図であり、同図（ｄ）は同図（ａ）のＸＸＸＩＩＤ−ＸＸＸＩＩＤ線断面図である。また、図３３（ａ）はインク５が付着した塗布針９５の先端部を示す正面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＸＸＸＩＩＩＢ−ＸＸＸＩＩＩＢ線断面図であり、同図（ｃ）は同図（ａ）のＸＸＸＩＩＩＣ−ＸＸＸＩＩＩＣ線断面図である。

図３２（ａ）〜（ｄ）において、この塗布針９５が図９（ａ）（ｂ）の塗布針１１と異なる点は、テーパ部１２が塗布針９５の基端側の部分１２ａと先端側の部分１２ｂとに分割され、２つの部分１２ａと１２ｂの境界において先端側の部分１２ｂが基端側の部分１２ａよりも細く形成され、２つの部分１２ａと１２ｂの間に段差１２ｃが形成されている点である。

このように先端部にテーパ部１２と段差１２ｃと平坦面１３を設けたことにより、塗布針９５をインクタンクから引き上げると、図３３（ａ）〜（ｃ）に示すように、表面張力によってテーパ部１２の上部にインク溜まりが発生し、平坦面１３およびその近傍は薄いインク層で覆われ、段差１２ｃにはインク５の表面張力により段差１２ｃ以外の外周面と比較して、より多くのインク５が保持される。

塗布針９５の先端の平坦面１３を基板表面に接触させると、インク５が基板表面に付着することによって表面張力の不均衡が生じ、テーパ部１２の段差１２ｃに保持されたインク５が先端の平坦面１３と基板との接触部に供給され、基板に塗布される。

この実施の形態５でも、実施の形態１と同じ効果が得られる。
なお、この実施の形態５では、テーパ部１２を２つの部分１２ａ，１２ｂに分割したが、テーパ部１２を塗布針９５の長さ方向に３つ以上の部分に分割し、各隣接する２つの部分の境界において先端側の部分を基端側の部分よりも細く形成し、２つの部分間に段差を設けてもよい。

[実施の形態６]
図３４（ａ）は本発明の実施の形態６による塗布針９６の先端部を示す正面図であり、同図（ｂ）はその下面図であり、同図（ｃ）は同図（ａ）のＸＸＸＩＶＣ−ＸＸＸＩＶＣ線断面図であり、同図（ｄ）は同図（ａ）のＸＸＸＩＶＤ−ＸＸＸＩＶＤ線断面図であり、同図（ｅ）は同図（ａ）のＸＸＸＩＶＥ−ＸＸＸＩＶＥ線断面図である。また、図３５（ａ）はインク５が付着した塗布針９６の先端部を示す正面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＸＸＸＶＢ−ＸＸＸＶＢ線断面図であり、同図（ｃ）は同図（ａ）のＸＸＸＶＣ−ＸＸＸＶＣ線断面図であり、同図（ｄ）は同図（ａ）のＸＸＸＶＤ−ＸＸＸＶＤ線断面図である。

図３４（ａ）〜（ｅ）において、この塗布針９６が図２８（ａ）〜（ｅ）の塗布針９１と異なる点は、平坦面９４が凹曲面９７で置換されている点である。このように先端部に凹曲面９７と平坦面９３を設けたことにより、塗布針９６をインクタンクから引き上げると、図３５（ａ）〜（ｄ）に示すように、表面張力によってテーパ部の上部にインク溜まりが発生し、平坦面９３およびその近傍は薄いインク層で覆われ、凹曲面９７にはインク５の表面張力により凹曲面９７以外の外周面と比較して、より多くのインク５が保持される。

塗布針９６の先端の平坦面９３を基板表面に接触させると、インク５が基板表面に付着することによって表面張力の不均衡が生じ、テーパ部の上部や凹曲面９７に保持されたインク５が先端の平坦面９３と基板との接触部に供給され、基板に塗布される。

この実施の形態６でも、実施の形態１と同じ効果が得られる。
なお、この実施の形態６では、凹曲面９７を４つ設けたが、凹曲面９７の数は３つでもよいし、５つ以上でもよい。また、図１８（ａ）〜図２５（ｄ）で示した塗布針９１の平坦面９４を凹曲面９７で置換してもよい。

また、図３６（ａ）〜（ｅ）および図３７（ａ）〜（ｄ）は実施の形態６の変更例を示す図であって、図３４（ａ）〜（ｅ）および図３５（ａ）〜（ｄ）と対比される図である。この変更例が実施の形態６と異なる点は、凹曲面９７が塗布針９６の基端側の領域９７ａと先端側の領域９７ｂとに分割され、２つの領域９７ａ，９７ｂの境界において先端側の領域９７ｂが基端側の領域９７ａよりも低く形成され、２つの領域９７ａと９７ｂの間に段差９７ｃが形成されている点である。この変更例では、段差９７ｃにもインク５が保持されるので、段差９７ｃが無い場合に比べ、より多くのインク５を保持することができる。

なお、この変更例では、凹曲面９７を２つの領域９７ａ，９７ｂに分割したが、平坦面９７を塗布針９６の長さ方向に３つ以上の領域に分割し、各隣接する２つの領域の境界において先端側の領域を基端側の領域よりも低く形成し、２つの領域間に段差を設けてもよい。

[実施の形態７]
ＬＣＤのカラーフィルタは、図３８（ａ）に示すように、透明基板と、その表面に形成されたブラックマトリクス１００と呼ばれる格子状のパターンと、複数組のＲ（赤色）画素１０１、Ｇ（緑色）画素１０２、およびＢ（青色）画素１０３とを含む。カラーフィルタの製造工程においてＧ画素１０２に異物欠陥が発生し、図３８（ｂ）に示すように、Ｇ画素１０２全体がレーザカットされてＧ画素１０２が白欠陥１０４に変換されているものとする。白欠陥１０４では、カラーフィルタの透明基板１０５が露出している。

このような大きな白欠陥１０４を修正する場合、図３９（ａ）〜（ｃ）に示すように、インク５の付着した塗布針１の先端を白欠陥１０４の中心に接触させて、一度の塗布で白欠陥１０４全体にインク５を充填しようとしても、インク５の粘度が高く、インク５の流動性が低い場合は、白欠陥１０４の幅の狭い方向のブラックマトリクス１００などにインク５が先にはみ出てしまい、白欠陥１０４全体にうまくインク５を塗布することができない。

またインク５の粘度が高く、インク５の流動性が低い場合でも、図４０（ａ）〜（ｃ）に示すように、白欠陥１０４の幅の広い方向の複数箇所（図では３箇所）で塗布針１の先端を基板１０５に接触させてインク５を塗布すれば、白欠陥１０４全体にインク５を塗布することができる。しかし、塗布針１の先端を接触させた各位置Ｐ毎にインク５の凸部が発生し、インク５の凹凸がレベリングされるまでに時間を要したり、レベリングされずに硬化してしまう場合がある。塗布したインク５に凹凸があると色ムラが発生するので、インク５をできるだけ均一に塗布する必要がある。

そこで、この実施の形態７では図４１（ａ）〜（ｃ）に示すように、塗布針１の先端を白欠陥１０４の一方端部に接触させ、その状態で塗布針１を白欠陥１０４の幅の広い方向で、かつ基板１０５の表面に水平な方向に、基板１０５に対して相対移動させて白欠陥１０４全体に塗布する。ここで、塗布針１の先端を基板１０５の表面に一度接触させて、インク溜まりから塗布針１と基板１０５の接触部にインク５が供給され始めると、塗布針１と基板１０５の間に若干の隙間ができてもインク５が供給されるので、塗布針１を水平移動させるときは塗布針１の先端と基板１０５の表面が完全に接触している必要はない。これにより、インク５の粘度が高く、インク５の流動性が低い場合でも、インク５を白欠陥１０４に短時間に均一に塗布することができる。

なお、図４２（ａ）〜（ｃ）に示すように、塗布針１の先端を白欠陥１０４の一方端部に接触させ、その状態で塗布針１を白欠陥１０４の中央まで移動させて白欠陥１０４の半分の領域にインク５を塗布し、塗布針１にインク５を補充した後に、塗布針１の先端を白欠陥１０４の他方端部に接触させ、その状態で塗布針１を白欠陥１０４の中央まで移動させて白欠陥１０４の残り半分の領域にインク５を塗布してもよい。また、塗布針１の代わりに、塗布針９１，９５，９６を用いてもよい。

また図４３（ａ）に示すように、Ｇ画素１０２の一部が正方形に大きくレーザカットされた白欠陥１０４を修正する場合、白欠陥１０４の中央に塗布針１の先端を１回だけ接触させてインク５を塗布すると、インク５の粘度が高く、インク５の流動性が低い場合、インク５が白欠陥１０４全体に広がるまでに時間が掛かかる。このため図４４に示すように、白欠陥１０４全体に塗布することができるものの、塗布されたインク５の量が多くなり、塗布したインク５の中央が盛り上がった状態になってしまう。この場合、修正箇所の色が周囲の正常部の色よりも濃くなってしまう。また、塗布膜厚も周囲の正常部の膜厚よりも厚くなり、修正品位が低下する。

そこで、この変更例では図４３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、塗布針１の先端を白欠陥１０４内に接触させた状態で円弧を描くように、基板１０５に対して相対的に移動させながらインク５を塗布する。ここで、塗布針１の先端を基板１０５の表面に一度接触させて、インク溜まりから塗布針１と基板１０５の接触部にインク５が供給され始めると、塗布針１と基板１０５の間に若干の隙間ができてもインク５が供給されるので、塗布針１を移動させるときは塗布針１の先端と基板１０５の表面が完全に接触している必要はない。これにより、短時間で白欠陥１０４全体にインク５を広げることが可能となるので、図４３（ｃ）に示すように、盛り上がりの無い均一なインク塗布を行なうことができる。

なお、この変更例では、塗布針１を円弧状に移動させたが、白欠陥１０４全体にインク５を広げることができれば、塗布針１をどのように移動させてもよい。たとえば、白欠陥１０４の４辺に沿って四角形状に移動させてもよい。

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説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味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。

この発明の実施の形態１による塗布針の先端部の構成を示す図である。 実施の形態１の変更例を示す図である。 実施の形態１の他の変更例を示す図である。 実施の形態１のさらに他の変更例を示す図である。 図１〜図４で説明した塗布針を用いたインク塗布方法を示す図である。 図１〜図４で説明した塗布針を用いたインク塗布方法を示す他の図である。 図１〜図４で説明した塗布針を用いたインク塗布方法を示すさらに他の図である。 図１〜図４で説明した塗布針を用いたインク塗布方法を示すさらに他の図である。 比較例となる塗布針を用いたインク塗布方法を示す図である。 比較例となる塗布針を用いたインク塗布方法を示す他の図である。 図１〜図８で説明した塗布針を用いたインク塗布機構の構成を示す図である。 図１１に示したインク塗布機構を備えた欠陥修正装置の全体構成を示す図である。 この発明の実施の形態２によるインク塗布方法を示す図である。 図１３で示したインク塗布方法の効果を説明するための図である。 図１４で示した塗布針と対物レンズの干渉回避方法を示す図である。 この発明の実施の形態３による欠陥修正装置の全体構成を示す図である。

図１６に示したインク塗布機構の構成および動作を示す図である。 この発明の実施の形態４による塗布針の先端部の構成を示す図である。 図１８に示した塗布針の先端部のインク付着状態を示す図である。 実施の形態４の変更例を示す図である。 図２０に示した塗布針の先端部のインク付着状態を示す図である。 実施の形態４の他の変更例を示す図である。 図２２に示した塗布針の先端部のインク付着状態を示す図である。 実施の形態４のさらに他の変更例を示す図である。 図２４に示した塗布針の先端部のインク付着状態を示す図である。 図１８〜図２５に示した塗布針の製造方法を説明するための図である。 図１８〜図２５に示した塗布針の製造方法を説明するための他の図である。 実施の形態４のさらに他の変更例を示す図である。 図２８に示した塗布針の先端部のインク付着状態を示す図である。 実施の形態４のさらに他の変更例を示す図である。 図３０に示した塗布針の先端部のインク付着状態を示す図である。 この発明の実施の形態５による塗布針の先端部の構成を示す図である。 図３２に示した塗布針の先端部のインク付着状態を示す図である。 この発明の実施の形態６による塗布針の先端部の構成を示す図である。 図３４に示した塗布針の先端部のインク付着状態を示す図である。 実施の形態６の変更例を示す図である。 図３６に示した塗布針の先端部のインク付着状態を示す図である。 この発明の実施の形態７によるパターン修正方法で修正される白欠陥を示す図である。 図３８に示した白欠陥を修正する場合の問題点を説明するための図である。 図３８に示した白欠陥を修正する場合の問題点を説明するための他の図である。 この発明の実施の形態７によるパターン修正方法を示す図である。 実施の形態７の変更例を示す図である。 実施の形態７の他の変更例を示す図である。 図４３に示した白欠陥を修正する場合の問題点を説明するための図である。 カラーフィルタに発生する欠陥を示す図である。 従来のインク塗布方法の問題点を示す図である。

符号の説明

１，１１，９１，９５，９６ 塗布針、２，１２，９２ テーパ部、３，１３，５１，９３，９４ 平坦面、４ 溝、５ インク、６，１０５ 基板、７，１０，１４，５２ インク層、８ カラーフィルタ膜、９ レーザカット部、１２ａ，１２ｂ 部分、１２ｃ，９４ｃ，９７ｃ 段差、２１，６５ インク塗布機構、２２ 塗布針駆動シリンダ、２３ 駆動軸、２４，５４ 保持部材、２５ 回転テーブル、２６ 回転軸、２７ 切欠部、２８〜３１ インクタンク、３２ 洗浄装置、３３ エアパージ装置、３４ モータ、３５ インデックス板、３６ インデックス用センサ、３７ 原点復帰用センサ、４０，６２ 観察光学系、４１ ＣＣＤカメラ、４２ レーザ、４３ インク硬化用照明、４４ Ｚ軸テーブル、４５ Ｘ軸テーブル、４６ Ｙ軸テーブル、４７，６９ 制御用コンピュータ、４８ 操作パネル、５３ 対物レンズ、５５ 副Ｘ軸テーブル、６１ 欠陥修正装置、６３ モニタ、６４ カット用レーザ部、６６ 基板加熱部、６７ 画像処理部、６８ ホストコンピュータ、７０ ＸＹステージ、７１ チャック部、７２ Ｚステージ、７３ 塗布シリンダ、７３ａ，８０ａ 出力軸、７４ 塗布ユニット、７５ リニアガイド、７５ａ レール部、７５ｂ スライド部、７６ ストッパ、７８ 容器、７８ａ，７８ｂ 孔、８０ シリンダ部、８１ ケース、１２ａ，１２ｂ，９４ａ，９４ｂ，９７ａ，９７ｂ 領域、１００，３００ ブラックマトリクス、１０１，３０１ Ｒ画素、１０２，３０２ Ｇ画素、１０３，３０３ Ｂ画素、１０４，３０４ 白欠陥、３０５ 黒欠陥、３０６ 異物欠陥、３０７ 重なり部。

Claims (18)

1. その先端部に液状材料を付着させ、その先端を基板上の微細領域に接触させて前記液状材料を塗布する塗布針において、
   前記先端に向かって細くなるテーパ部が前記先端部に形成され、
   前記先端に平坦面が形成され、
   前記先端部に付着した前記液状材料を前記先端に供給するための液状材料供給部が前記テーパ部に形成されていることを特徴とする、塗布針。
2. 前記液状材料供給部は溝であることを特徴とする、請求項１に記載の塗布針。
3. 前記溝の一部分は他の部分よりも幅広に形成されていることを特徴とする、請求項２に記載の塗布針。
4. 前記液状材料供給部は平坦面であることを特徴とする、請求項１に記載の塗布針。
5. 前記平坦面は複数の領域に分割され、前記複数の領域の各間に段差が設けられていることを特徴とする、請求項４に記載の塗布針。
6. 前記液状材料供給部は凹曲面であることを特徴とする、請求項１に記載の塗布針。
7. 前記凹曲面は複数の領域に分割され、前記複数の領域の各間に段差が設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の塗布針。
8. 前記テーパ部は複数の部分に分割され、
   前記液状材料供給部は、前記複数の部分の各間に設けられた段差であることを特徴とする、請求項１に記載の塗布針。
9. 請求項１から請求項８までのいずれかに記載の塗布針と、
   前記液状材料を保持する容器と、
   前記塗布針を移動させ、前記塗布針の先端部が前記容器内の液状材料に接触する待機位置と、前記塗布針の先端部が前記待機位置よりも前記基板に接近した塗布位置との少なくとも２箇所で前記塗布針の先端部を停止させる駆動部とを備えることを特徴とする、塗布機構。
10. 前記駆動部は、前記塗布針を前記基板に対して所定の角度で斜めに保持する保持部材を含み、
    前記塗布針の先端の平坦面は、前記塗布針が前記保持部材によって斜めに保持されたときに前記基板と平行になるように形成されていることを特徴とする、請求項９に記載の塗布機構。
11. 前記容器の底に前記塗布針と略同じ直径の貫通孔が開口され、
    前記駆動部は、前記塗布針をその軸線方向に、前記容器に対して相対移動させ、前記塗布針の先端部が前記容器内の液状材料に接触する待機位置と、前記塗布針の先端部が前記貫通孔を介して前記容器の底の下に突出した塗布位置との少なくとも２箇所で前記塗布針の先端部を停止させることを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載の塗布機構。
12. 前記基板上の微細領域は、前記基板上に形成された微細パターンの欠陥部であり、
    請求項９から請求項１１までのいずれかに記載の塗布機構と、前記欠陥部を観察するための観察用光学系と、レーザ光を照射して前記欠陥部を除去するためのレーザ照射機構とを含む修正ヘッド、
    前記基板を載置する基板テーブル、および
    前記修正ヘッドと前記基板テーブルを相対的に移動させて位置決めを行なう位置決め機構を備え、
    前記塗布針の先端部に付着した前記液状材料を前記欠陥部に塗布して修正することを特徴とする、欠陥修正装置。
13. 前記駆動部は、
    前記塗布針をその軸線方向または前記基板に対して垂直方向に移動させる第１の副駆動部と、
    前記塗布針を前記基板と略平行に移動させる第２の副駆動部とを含み、
    前記待機位置では前記塗布針の先端部は前記観察光学系の視野外であり、前記塗布位置では前記塗布針の先端部は前記観察光学系の視野内であることを特徴とする、請求項１２に記載の欠陥修正装置。
14. 請求項１から請求項８までのいずれかに記載の塗布針の先端部に前記液状材料を付着させ、表面張力によってテーパ部上部に液溜まりを生じさせ、前記塗布針の先端を前記基板に接触させ、前記塗布針の先端の液状材料が前記基板に付着することによって生じる表面張力の不均衡によって、前記液溜まりから前記液状材料供給部を介して前記塗布針の先端と前記基板との接触部に前記液状材料を供給することを特徴とする、塗布方法。
15. 前記塗布針の先端を前記基板に接触させた状態で、前記塗布針と前記基板を相対的に移動させ、前記基板上に前記液状材料をライン状に塗布することを特徴とする、請求項１４に記載の塗布方法。
16. 前記基板に対して所定の角度で斜めに保持した前記塗布針の先端部に前記液状材料を付着させ、前記塗布針の先端を観察光学系の視野内で前記基板に接触させることにより、塗布状態を観察しながら塗布することを特徴とする、請求項１４または請求項１５に記載の塗布方法。
17. 請求項１から請求項８までのいずれかに記載の塗布針を用いて液晶表示パネル用カラーフィルタの欠陥を修正する方法であって、
    前記液晶表示パネル用カラーフィルタは、前記基板上に形成されたカラーフィルタ膜を含み、
    前記塗布針の先端の前記平坦面よりも大きく、かつ前記欠陥を含む領域で前記カラーフィルタ膜をレーザによって除去し、
    除去した領域の内側で、かつ前記塗布針の先端が前記領域の周囲の正常な部分に接触しない位置に、その先端部に修正用液状材料を付着させた前記塗布針の先端を接触させて、除去したカラーフィルタ膜の大きさに応じた量の修正用液状材料を塗布することを特徴とする、液晶表示パネル用カラーフィルタの欠陥修正方法。
18. 請求項１から請求項８までのいずれかに記載の塗布針を用いて液晶表示パネル用カラーフィルタの欠陥を修正する方法であって、
    前記液晶表示パネル用カラーフィルタは、前記基板上に形成されたカラーフィルタ膜を含み、
    前記塗布針の先端の前記平坦面よりも大きく、かつ前記欠陥を含む領域で前記カラーフィルタ膜をレーザによって除去し、
    除去した領域の内側に、その先端部に修正用液状材料を付着させた前記塗布針の先端を接触させ、その領域の内側で前記塗布針の先端を前記基板の表面に沿って相対移動させて修正用液状材料を塗布することを特徴とする、液晶表示パネル用カラーフィルタの欠陥修正方法。

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