涂布装置以及高度检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及涂布装置以及高度检测方法，特别地，涉及将液态材料涂布在基板表 面上的涂布装置和检测由涂布在基板表面上的液态材料构成的涂布部的高度的高度检测 方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，伴随着液晶显示器的大型化、高精细化，像素数量也在增大，使无缺陷地 制造液晶显示器变得困难，缺陷的发生概率也在逐渐增加。在这样的情况下，为了提高成品 率，修正液晶滤色器基板制造工序中所发生的缺陷的修正缺陷装置对于生产线来说变得必 不可少。
[0003] 图23(a)_(c)是表示在液晶滤色器基板的制造工序中发生的缺陷的图。在图 23 (a)-(c)中，液晶滤色器基板包括：透明基板；形成在其表面上的被称作黑底51的格子状 图案；以及多组R(红色）像素52、G(绿色）像素53及B(蓝色）像素54。在液晶滤色器 基板的制造工序中，会发生如图23(a)所示像素或由黑底51的颜色脱落而形成的白缺陷 55,如图23(b)所示与相邻像素颜色混合或黑底51向像素突出而形成的黑缺陷56,或如图 23(c)所示在像素上附着异物而形成的异物缺陷57等。
[0004] 作为修正白缺陷55的方法，有利用墨水涂布机构将与存在白缺陷55的像素同色 的墨水附着于涂布针的末端部，将附着于涂布针末端部的墨水涂布在白缺陷55上来修正 的方法。此外，作为修正黑缺陷56或异物缺陷57的方法，有对缺陷部分进行激光切割形成 长方形白缺陷55后，利用墨水涂布机构将附着于涂布针末端部的墨水涂布于此白缺陷55 来修正的方法（例如参照专利文献1 (日本专利特开2009-122259号公报））。
[0005] 此外，还有以下方法：在修正处理前后，拍摄包含缺陷区域的图像，比较修正处理 前后的图像的亮度，根据比较结果来检测修正处理中存在的异常（例如参照专利文献2(日 本专利特开2009-237086号公报））。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本专利特开2009 - 122259号公报
[0009] 专利文献2:日本专利特开2009 - 237086号公报
【发明内容】
[0010] 发明所要解决的技术问题
[0011] 液晶显示器是通过将形成有电子回路的TFT基板与表现像素颜色的液晶滤色器 基板贴合在一起并将液晶密封在两枚基板之间而构成的。但是，两枚基板中只要有一个基 板的表面存在比规定高度高的突起，就不能够正常地将液晶密封在两枚基板之间。因此，在 贴合两枚基板之前，有必要检查基板表面有无突起来判断是否能够贴合。
[0012] 涂布高粘度墨水来修正白缺陷55时，由涂布的墨水形成的墨水涂布部会变成液 晶滤色器基板表面的突起。因此，在修正白缺陷55后，有必要检测墨水涂布部的尚度。但 是，在专利文献2的方法中，尽管能够检测出墨水涂布部的色彩和浓度、或是大小和形状等 平面性的不良情况，却不能定量地检测出墨水涂布部的高度。
[0013] 因此，本发明的主要目的是提供能够定量地检测出涂布部的高度的涂布装置和高 度检测方法。
[0014] 解决技术问题所采用的技术方案
[0015] 本发明的涂布装置是在基板的表面上涂布液态材料的涂布装置，其具有：头部，其 包括经由物镜观察基板的表面的观察光学系统、经由观察光学系统对基板的表面的图像进 行拍摄的拍摄装置以及在基板的表面上涂布液态材料的涂布机构；定位装置，其使头部与 基板相对移动，以使头部定位在基板的表面上方的所期望的位置上；以及高度检测部，其控 制定位装置以及拍摄装置，将物镜定位在由涂布于基板的表面的液态材料形成的涂布部的 上方之后，一边沿上下方向使涂布部与物镜相对移动一边拍摄图像，针对构成所拍摄图像 的多个像素分别求出焦点位置，根据求得的焦点位置来求出涂布部的高度。
[0016] 此外，本发明的高度检测方法是在涂布装置中检测由涂布于基板表面的液态材料 形成的涂布部的高度的高度检测方法，所述涂布装置具有：头部，其包括经由物镜观察基板 的表面的观察光学系统、经由观察光学系统对基板的表面的图像进行拍摄的拍摄装置以及 在基板的表面上涂布液态材料的涂布机构；以及定位装置，其使头部与基板相对移动，以使 头部定位在基板的表面上方的所期望的位置上，所述高度检测方法控制定位装置以及拍摄 装置，将物镜定位在涂布部的上方之后，一边沿上下方向使涂布部与物镜相对移动一边拍 摄图像，对构成所拍摄图像的多个像素分别求出焦点位置，根据求得的焦点位置求出涂布 部的高度。
[0017] 发明效果
[0018] 本发明的涂布装置以及高度检测方法中，一边沿上下方向使涂布部与物镜相对移 动一边拍摄图像，针对构成所拍摄图像的多个像素分别求出焦点位置，根据求得的焦点位 置求出涂布部的高度。因此，能够定量地检测出涂布部的高度。
【附图说明】
[0019]图1是表示本发明实施方式1的缺陷修正装置的整体结构的立体图。
[0020] 图2是表示图1所示的墨水涂布机构的结构的立体图。
[0021] 图3是表示图2所示的墨水涂布机构的动作的图。
[0022] 图4是表不图1所不的液晶滤色器基板的表面的图。
[0023]图5是表示图1所示的控制用计算机的缺陷检测动作的图。
[0024] 图6是表示由图1所示的控制用计算机进行的图像对比度计算方法的图。
[0025] 图7是表示由图1所示的控制用计算机进行的像素高度检测方法的图。
[0026] 图8是表示由图2所示的墨水涂布机构涂布的墨水涂布部的检查条件的图。
[0027] 图9是表示本发明实施方式2的缺陷修正装置的主要部分的立体图。
[0028] 图10是表示图9所示的墨水涂布机构的结构的图。
[0029] 图11是表示本发明实施方式3的缺陷修正装置的主要部分的图。
[0030]图12是表示采用图11所示的米劳型干涉物镜的像素高度检测方法的图。
[0031] 图13是用于说明实施方式3的问题的图。
[0032] 图14是用于说明实施方式3的问题的另外的图。
[0033] 图15是用于说明本发明实施方式4的高度检测方法的原理的图。
[0034] 图16是用于说明本发明实施方式4的高度检测方法的原理的另外的图。
[0035] 图17是表示图像上的一条线的峰值位置的图。
[0036] 图18是表示距离图17所示的峰值位置最近的相位δ的〇点的图。
[0037] 图19是表示图16所示的峰值位置与图17所示的0点的偏移量的图。
[0038] 图20是表不修正后的偏移量的图。
[0039] 图21是表示修正后的0点的图。
[0040] 图22是表示涂布针的检查项目的图。
[0041] 图23是表示液晶滤色器的缺陷的图。
【具体实施方式】
[0042] (实施方式1)
[0043] 装置结构
[0044] 如图1所示，本发明实施方式1的缺陷修正装置1包括：修正头部，其由观察光学 系统2、CCD摄像头3、切割用激光装置4、墨水涂布机构5以及墨水硬化用光源6构成；Ζ平 台8,其使所述修正头部沿着与作为修正对象的液晶滤色器基板7垂直的方向（Z轴方向） 移动；X平台9,其装载Z平台8并使之沿X轴方向移动；Y平台10,其装载基板7并使之沿 Y轴方向移动；控制用计算机11，其控制装置整体的动作；显示器12,其用于显示由C⑶摄 像头3拍摄的图像等；以及操作面板13,其用于将操作者的指令输入控制用计算机11。
[0045] 观察光学系统2包括照明用的光源，用来观察基板7的表面状态或由墨水涂布机 构5涂布的修正墨水的状态。由观察光学系统2观察的图像经由CCD摄像头3转换为电信 号，并由显示器12显示。切割用激光装置4经由观察光学系统对基板7上的不需要的部分 照射激光而将其除去。
[0046] 墨水涂布机构5是在产生于基板7的白缺陷上涂布修正墨水而对其进行修正。墨 水硬化用光源6例如包括C02激光器，对经由墨水涂布机构5涂布的修正墨水照射激光而 使其硬化。
[0047] 然而，以上装置的结构仅是一个例子，例如，也可以是将装载观察光学系统2等的 Z平台8装载在X平台上、再将X平台装载到Y平台上而使得Z平台8能够在XY方向上移 动的被称为台架方式的结构，只要是使装载观察光学系统2等的Z平台8相对于作为修正 对象的基板7能够在XY方向上相对移动的结构都可以。
[0048] 下面，说明采用多个涂布针的墨水涂布机构的例子。图2是表示观察光学系统2 以及墨水涂布机构2的主要部分的立体图。在图2中，此缺陷修正装置1具有：可动板15 ; 不同倍率的多个（例如5个）物镜16;以及用于涂布不同颜色的墨水的多个（例如5个） 涂布单元17。
[0049] 可动板15设为在观察光学系统2的观察镜筒2a的下端与基板7之间能够向X轴 方向和Y轴方向移动。并且，在可动板15上，形成有分别对应5个物镜16的5个贯通孔 15a〇
[0050] 5个贯通孔15a在Y轴方向上以规定的间隔配置。各物镜16以其光轴与对应的贯 通孔15a的中心线一致的方式固定在可动板15的下表面。另外，观察镜筒2a的光轴以及 各物镜16的光轴沿着与X轴方