KR20130094223A - 컬러 필터의 돌기 결함 높이 측정기 및 리페어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컬러 필터의 돌기 결함 높이 측정기 및 리페어 장치에 관한 것이다. 상세하게는 착색층의 경계 부분에, 인접하는 착색층의 단연부를 서로 적층한 격벽 등의 돌기상 구조물을 가진 컬러 필터에 있어서, 촉침의 주사에 의하여, 돌기상 구조물을 초과하는 높이의 돌기 결함을 고정밀도로 측정할 수 있도록 하였다. 그 때문에, 촉침(304a, 504a)의 능선(304b, 504b)을 주사 방향에 대하여 45도로 교차하는 방향으로 설정하고, 또한 능선(304b, 504b)의 길이를, 주사 방향에 있어서 이간하는 두 개의 격벽(105) (돌기상 구조물)에 능선(304b, 504b)이 동시에 올라가는 길이(L)로 설정한다. 이에 의하여, 촉침(304a, 504a)은 주사 중에 격벽(105)의 사이의 착색층(101 내지 103) 위에 떨어지지 않고, 격벽(105)의 정점에서 접촉하면서 주사되고, 격벽(105)의 정점을 기준 높이로 하여 이 기준 높이(H2)를 초과하는 높이의 돌기 결함(FA)를 측정한다.

Description

컬러 필터의 돌기 결함 높이 측정기 및 리페어 장치{INSTRUMENT FOR MEASURING HEIGHT OF PROTRUDING DEFECT ON COLOR FILTER, AND REPAIR DEVICE}

본 발명은 컬러 필터 위의 돌기 결함의 높이를, 촉침에 의한 컬러 필터 표면의 주사(走査)에 의하여 측정하는 돌기 결함 높이 측정기 및 이 돌기 결함 높이 측정기를 구비한 컬러 필터의 리페어 장치에 관한 것이다.

종래, 촉침의 주사에 의하여 기판 위의 돌기 결함 (이물이나 버르(burr) 등)의 높이를 측정하는 측정기로서는, 예를 들면 특허 문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 촉침의 선단 형상을 주사 방향에 직교하는 평탄한 직선 부분을 가진 형상으로 한 측정기가 있었다.

특허 문헌 1: 일본 공개 특허 공보 평10－068618호

그런데, 액정 패널의 컬러 필터에 있어서는, 착색층의 단연부가 인접하는 블랙 매트릭스 위에 적층되거나, 착색층과 인접하는 다른 착색층이 서로 단연부에서 적층되거나, 착색층보다 높은 블랙 매트릭스가 착색층 사이에 형성되거나 하여, 착색층의 경계 부분에 해당 착색층보다 높은 돌기상 구조물이 형성되는 경우가 있다.

이와 같은 돌기상 구조물을 가진 컬러 필터 위의 돌기 결함의 높이를 측정하여, 돌기 결함을 연마하는 경우, 돌기상 구조물을 초과하는 높이의 돌기 결함이 연마 대상이 되고, 돌기 결함의 높이 측정에 있어서는 돌기상 구조물의 높이를 기준으로 하여 이것을 넘는 높이의 돌기 결함을 측정 대상으로 하는 것이 좋다.

그러나, 종래의 돌기 결함 높이 측정기에서는 촉침의 선단이 주사 중에 돌기상 구조물보다 낮은 착색층 위, 즉, 돌기상 구조물의 사이에 떨어져서, 돌기상 구조물에 대하여도, 착색층의 표면을 기준으로 한 높이 측정을 행하게 되어, 돌기 결함의 높이의 측정 정밀도를 저하시키는 요인이 되었다.

또한, 돌기 결함을 연마하는 리페어 장치에 있어서는, 연마 전의 돌기 결함의 높이를 측정하는 수단과, 연마 후의 돌기 결함의 높이를 측정하는 수단을, 연마 헤드를 사이에 두고 양측에 배치하는 경우가 있는데, 이러한 리페어 장치에 있어서, 한쪽 측정 수단의 촉침이 돌기상 구조물에 올라가고, 다른 한쪽 측정 수단의 촉침이 돌기상 구조물의 사이에 떨어지면, 실제로는 컬러 필터가 수평인데, 촉침이 돌기상 구조물의 사이에 떨어진 측이 외관상 낮아져, 그 결과, 연마 헤드를 과도하게 강하(降下)시켜 과연마(過硏磨)를 일으키게 할 가능성이 있었다.

이에 본 발명은 이와 같은 문제점에 대처하여, 착색층의 경계 부분에 돌기상 구조물을 가진 컬러 필터에 있어서, 돌기상 구조물을 초과하는 높이의 돌기 결함을 고정밀도로 측정할 수 있는 돌기 결함 높이 측정기 및 과연마의 발생을 방지할 수 있는 리페어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 컬러 필터의 돌기 결함 높이 측정기는, 컬러 필터가 착색층의 경계 부분에 그 착색층의 높이보다 높은 돌기상 구조물을 가지고, 상기 컬러 필터 위의 돌기 결함의 높이를, 촉침에 의한 컬러 필터 표면의 주사에 의하여 측정하는 돌기 결함 높이 측정기로서, 상기 촉침의 선단 형상을, 그 촉침의 주사 방향에 있어서 이간하는 두 개의 상기 돌기상 구조물에 동시에 올라가는 형상으로 하였다.

이와 같은 구성에서는 컬러 필터 위에 돌기상 구조물을 초과하는 높이의 돌기 결함이 존재하지 않는 상태에서, 촉침은 돌기상 구조물에 적어도 1점에서 접촉하는 상태를 유지하면서 주사되어, 촉침이 돌기상 구조물보다 낮은 착색층 위에 떨어지지 않고, 촉침이 돌기상 구조물 위를 주사하여, 돌기 결함의 높이를 돌기상 구조물의 높이를 기준으로 측정하게 된다.

이 때, 상기 촉침의 선단 형상을 상기 컬러 필터에 대하여 평행한 능선를 가지고, 또한, 상기 능선이 상기 촉침의 주사 방향에 대하여 비스듬하게 교차하는 동시에, 상기 촉침의 주사 방향에 있어서 이간하는 두 개의 상기 돌기상 구조물에 동시에 올라가는 길이를 가진 형상으로 할 수 있다.

이와 같은 구성에서는 주사 방향에 대하여 비스듬하게 교차하는 촉침의 능선이 주사 방향에 있어서 이간하는 두 개의 돌기상 구조물에 동시에 올려지는 길이를 가진 것으로, 컬러 필터 위에 돌기상 구조물을 초과하는 높이의 돌기 결함이 존재하지 않는 상태에서, 촉침은 돌기상 구조물에 적어도 한 점에서 접촉하는 상태를 유지하면서 주사되어, 촉침이 돌기상 구조물보다 낮은 착색층 위에 떨어지지 않고, 촉침이 돌기상 구조물 위를 주사하여, 돌기 결함의 높이를 돌기상 구조물의 높이를 기준으로 측정하게 된다.

또한, 상기 능선의 주사 방향에 대한 교차 각도를 45도 근방으로 설정할 수 있다.

이와 같은 구성에서는 주사 방향에 대하여 45도로 교차하는 방향에 있어서, 능선이 주사 방향에 있어서 이간하는 두 개의 돌기상 구조물에 동시에 올라간다.

또한, 상기 촉침을 상기 컬러 필터에 평행하게, 그리고 직교하는 X축 방향 및 Y축 방향으로 주사할 수 있다.

이와 같은 구성에서는 능선이 주사 방향에 대하여 비스듬하게 교차하기 때문에, 직교하는 X축 방향 및 Y축 방향의 어느 방향으로 주사하였을 경우에도, 주사 궤적이 폭을 가지게 되고, 특히 능선의 주사 방향에 대한 교차 각도를 45도라고 하면, X축 방향 및 Y축 방향의 어느 방향으로 주사하여도 동일한 폭의 주사 궤적이 되어, X축 방향 및 Y축 방향의 쌍방향에 있어서 동일한 높이 측정 기능을 얻을 수 있다.

또한, 상기 돌기상 구조물을, 인접하는 두 개의 착색층을 적층한 격벽, 또는 착색층과 블랙 매트릭스를 적층한 격벽으로 할 수 있다.

이와 같은 구성에서는 착색층의 단연부가 인접하는 다른 착색층의 단연부에 적층되어 착색층보다 높은 격벽 (돌기상 구조물)을 형성하는 경우, 또는 착색층의 단연부가 착색층과 착색층과의 사이에 형성한 블랙 매트릭스의 단연부에 포개어져서 착색층보다 높은 격벽 (돌기상 구조물)을 형성하는 경우에, 격벽 (돌기상 구조물)의 높이를 기준으로 돌기 결함의 높이를 계측한다.

또한, 상기 돌기상 구조물을, 블랙 매트릭스, 또는 블랙 매트릭스 위에 형성한 스페이서로 할 수 있다.

이와 같은 구성에서는 착색층과 착색층과의 사이에, 착색층보다 높은 블랙 매트릭스를 가진 경우, 또는 착색층과 착색층과의 사이에 형성한 블랙 매트릭스 위에, 착색층보다 높은 스페이서를 형성하였을 경우에, 블랙 매트릭스 부분을 기준으로 블랙 매트릭스 부분을 초과하는 돌기 결함의 높이를 계측한다.

또한, 본 발명에 관한 컬러 필터의 리페어 장치는 착색층의 경계 부분에 그 착색층의 높이보다 높은 돌기상 구조물을 가진 컬러 필터 위의 돌기 결함을 연마하는 컬러 필터의 리페어 장치로서, 주사 방향에 있어서 이간하는 두 개의 상기 돌기상 구조물에 동시에 올라가는 형상으로 한 촉침을 가지고, 그 촉침에 의한 상기 컬러 필터 표면의 주사에 의하여, 상기 컬러 필터 위의 돌기 결함의 높이를 측정하는 돌기 결함 높이 측정기를, 연마 전 높이 측정 수단 및 연마 후 높이 측정 수단으로서 구비한다.

이와 같은 구성에서는 착색층의 경계 부분에 착색층의 높이보다 높은 돌기상 구조물을 가진 컬러 필터에 있어서, 상기 돌기상 구조물의 높이를 초과하는 돌기 결함을 연마하는 경우, 연마 전의 돌기 결함의 높이 및 연마 후의 돌기 결함의 높이를, 돌기상 구조물의 높이를 기준으로 계측하고, 이 계측 결과에 기초하여 연마 높이를 설정하여, 돌기 결함을 연마한다.

본 발명에 관한 컬러 필터의 돌기 결함 높이 측정기 및 리페어 장치에 의하면, 착색층의 경계 부분에 착색층의 높이보다 높은 돌기상 구조물을 가진 컬러 필터에 있어서, 돌기상 구조물의 높이를 기준에 돌기 결함의 높이를 계측하므로, 돌기 결함의 높이를 고정밀도로 측정할 수 있어서, 돌기 결함의 연마를 고정밀도로 행할 수 있다고 하는 효과가 있다.

[도 1] 본 발명에 관한 리페어 장치의 실시 형태를 나타내는 정면도이다.
[도 2] 실시 형태의 리페어 장치가 구비한 높이 측정 수단 (돌기 결함 높이 측정기)의 촉침의 형상을 나타내는 도면으로, (a)는 정면도, (b)는 단면도이다.
[도 3] 실시 형태의 높이 측정 수단에 있어서의 촉침의 설치 각도를 설명하기 위한 도면이다.
[도 4] 실시 형태에 있어서의 컬러 필터 및 이 컬러 필터의 돌기 결함의 높이 측정에 사용하는 촉침을 나타내는 도면으로, (a)는 측면도, (b)는 상면도이다.
[도 5] 실시 형태의 높이 측정 수단의 측정 출력의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
[도 6] 실시 형태에 있어서 촉침의 주사 방향과 컬러 필터와의 상관을 나타내는 도면으로, (a)는 Y축 방향을 주사 방향으로 하였을 경우, (b)는 X축 방향을 주사 방향으로 하였을 경우를 나타내는 도면이다.
[도 7] 실시 형태에 있어서의 컬러 필터 및 해당 컬러 필터의 돌기 결함의 높이 측정에 사용하는 촉침을 나타내는 도면으로, (a)는 측면도, (b)는 상면도이다.
[도 8] 실시 형태에 있어서의 컬러 필터 및 이 컬러 필터의 돌기 결함의 높이 측정에 사용하는 촉침을 나타내는 도면으로, (a)는 측면도, (b)는 상면도이다.
[도 9] 실시 형태에 있어서의 컬러 필터 및 이 컬러 필터의 돌기 결함의 높이 측정에 사용하는 촉침을 나타내는 도면으로, (a)는 측면도, (b)는 상면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.

도 1은 액정 패널의 컬러 필터(100) 위의 돌기 결함을, 표면에 연마층을 구비한 테이프 부재 (연마 테이프) T의 주행에 의하여 연마하는 리페어 장치(200)를 나타낸다.

이 리페어 장치(200)는 돌기 결함의 높이를 측정하는 제1 및 제2 높이 측정 수단(300, 500) (돌기 결함 높이 측정기)과, 상기 테이프 부재(T)의 연마층을 돌기 결함에 대고 눌러 돌기 결함을 연마하는 압압 수단(400)과, 컬러 필터(100)에 대하여 상대 이동하는 본체 (도시 생략)에 구비되고, 도 1에서 상하 방향으로 이동하는 베이스 플레이트(600)를 구비하며, 제1 높이 측정 수단(300), 압압 수단(400) 및 제2 높이 측정 수단(500)은 베이스 플레이트(600) 위에 배치된다.

압압 수단(400)은 베이스 플레이트(600)에 대하여, 도 1에 있어서의 상하 방향으로 이동 가능하게 설치한 가이드 블록(401), 이 가이드 블록(401)에 고정한 헤드 부재(402), 가이드 롤러 (403a 내지 403d)를 구비한 동시에, 도시를 생략한, 사용 전의 테이프 부재(T)를 권취한 릴, 사용 후의 테이프 부재(T)를 권취하는 권취 릴, 이 권취 릴을 회전 구동하는 모터 등을 구비한다.

또한, 릴로부터 풀려나온 테이프 부재(T)는 가이드 롤러(403a, 403b)에 의하여 안내되고, 헤드 부재(402)의 선단부에서 되접혀 가이드 롤러(403c, 403d)에 의하여 안내되어 권취 릴에 권취되며, 헤드 부재(402)의 선단부에 의하여 테이프 부재(T)의 이면을 압압하고, 테이프 부재(T)의 표면 (도 1의 하부면)에 형성된 연마층을 컬러 필터(100) 위의 돌기 결함에 대고 눌러, 이 상태에서 테이프 부재(T)를 주행시킴으로써 돌기 결함을 연마한다.

제1 및 제2 높이 측정 수단(300, 500)은 헤드 부재(402)의 선단부를 사이에 두고 주사 방향의 양측에 배치되고, 베이스 플레이트(600)에 대하여 고니오 스테이지(301, 501)를 사이에 두고 장착되는 센서 본체부(302, 502)를 각각 구비하고 있다.

센서 본체부(302, 502) 각각으로부터는 헤드 부재(402)에 가까워지는 방향으로, 암부(303, 503)가 연설되고 암부(303 , 503)의 선단에는 센싱부(304, 504)가 장착되고 있으며, 센서 본체부(302, 502)에는 암부(303 , 503)의 요동량으로부터 센싱부(304, 504)의 상하 변위를 계측하는 차동 트랜스 등의 정밀 계측 수단이 내장되어 있다.

또한, 컬러 필터(100)의 표면을 센싱부(304, 504)로 주사하고, 컬러 필터(100) 표면의 돌기 결함에 센싱부(304, 504)가 올라가는 것으로, 암부(303 , 503)가 요동하고, 이 요동량을 정밀 계측 수단이 계측함으로써 돌기 결함의 높이를 계측한다.

센싱부(304, 504)의 선단의 촉침(304a, 504a)은, 예를 들면 사파이어 글래스나 스테인리스강 등의 내마모성이나 내부식성을 가진 재료로 형성되고, 도 2에 도시하는 바와 같이, 선단이 뾰족하고, 또한 소정의 폭을 가진 능선(304b, 504b)을 가진 약 웨지형의 형상을 가지고 있다.

능선 (304b, 504b)의 길이, 상세하게는 컬러 필터(100)의 표면에 평행한 방향으로 직선적으로 연장되는 부분의 길이(L)는, 예를 들면 600 ㎛ 정도로 하고, 또한, 능선(304b, 504b)의 연설 방향에 직교하는 평면으로 면을 잘랐을 때의 선단 형상이, 예를 들면 반경 250㎛ 정도의 반구상을 이루도록 형성할 수 있다.

또한, 센싱부(304, 504)에 있어서, 도 3에 도시하는 바와 같이, 주사 방향 (Y축 방향)에 대하여, 능선(304b, 504b)의 연설 방향이 45도의 각도로 비스듬하게 교차하도록, 촉침(304a, 504a)의 암부(303 , 503)에 대한 설치 각도를 설정하였다.

다음으로, 상기 리페어 장치(200)에 의한 컬러 필터(100)의 리페어 (돌기 결함의 연마) 작업의 순서를 설명한다.

먼저, 테이프 부재(T)를, 헤드 부재(402) 및 가이드 롤러 (403a 내지 403d)에 가설하여 준비하고, 전공정(前工程)에서 연마 대상으로서 특정된 돌기 결함 (높이가 목표 높이보다 높은 돌기 결함)을 향하여 센서 본체부(302, 502) 및 헤드 부재(402)를 일체적으로 주행시킨다.

그리고, 센서 본체부(302) 또는 센서 본체부(502)가 돌기 결함의 근방에까지 오면, 베이스 플레이트(600)을 하강시켜 센싱부(304, 504) (촉침(304a, 504a))가 컬러 필터(100)에 접촉하도록 하고, 그 후, 매우 저속으로 센서 본체부(302, 502) 및 헤드 부재(402)를 주행시킴으로써, 촉침(304a, 504a)에 의하여 컬러 필터(100) 표면을 주사한다.

이에 의하여, 센서 본체부(302)의 촉침(304a) 또는 센서 본체부(502)의 촉침(504a)이 돌기 결함에 올라가서, 돌기 결함의 높이가 암부(303) 또는 암부(503)의 요동량으로서 검출된다.

돌기 결함의 연마 전 높이를 측정하면, 다음으로 연마 작업에 들어간다. 돌기 결함의 높이의 측정 결과를 피드백하여 베이스 플레이트(600)를 내리고, 연마 높이를 설정하여, 헤드 부재(402)의 선단면이 돌기 결함의 정점보다 낮아지도록 한다.

또한, 돌기 결함에 접촉시킨 테이프 부재(T)를 주행시켜 돌기 결함을 연마하면서, 헤드 부재(402)를 더욱 주행시키고, 헤드 부재(402)가 돌기 결함의 부분을 통과한 후에도 주행을 계속시키도록 한다.

이에 의하여, 예를 들면, 센서 본체부(302) (제1 높이 측정 수단(300))가 연마 전의 돌기 결함의 높이를 측정하는 연마 전 높이 측정 수단으로서 기능하고, 촉침(304a)이 돌기 결함에 올라가 높이 측정을 실시한 후, 돌기 결함이 헤드 부재(402)의 바로 아래에 위치하게 되어 연마가 행하여지고, 연마 후에 주행을 계속함으로써, 연마 후의 돌기 결함에 센서 본체부(502)의 촉침(504a)이 올라감으로써, 연마 후의 돌기 결함의 높이가 연마 후 높이 측정 수단으로서의 센서 본체부(502) (제2 높이 측정 수단(500))로 계측되게 된다.

또한, 상기한 바와 반대로, 센서 본체부(502) (제2 높이 측정 수단(500))가, 연마 전 높이 측정 수단으로서 기능하고, 센서 본체부(302) (제1 높이 측정 수단(300))가 연마 후 높이 측정 수단으로서 기능하는 경우도 있다.

연마 후에 측정한 돌기 결함의 높이가 목표 높이 (허용할 수 있는 높이의 최대값)이 되면, 베이스 플레이트(600)를 올린 후, 센서 본체부(302, 502) 및 헤드 부재(402)를 다른 돌기 결함을 향하여 주행시킨다.

한편, 연마 후에 측정한 돌기 결함의 높이가 여전히 목표 높이보다 높은 경우에는 연마 후의 높이의 측정 결과를 피드백시켜 베이스 플레이트(600)를 더욱 강하시켜서 연마 높이를 수정한 후, 역방향으로 주행시키고, 상기한 것과 동일한 공정으로 재차 연마를 실시하고, 최종적으로는 돌기 결함의 높이를 목표 높이까지 연마한다.

이와 같이, 헤드 부재(402)에 대하여 주사 방향 앞쪽에서 연마 전의 돌기 결함의 높이를 측정하고, 돌기 결함이 헤드 부재(402)를 통과한 후에 연마 후의 돌기 결함의 높이를 측정하므로, 한 방향으로의 주행 (주사)에 의하여 연마 전 측정, 연마, 연마 후 측정의 일련의 동작을 행하여, 처리 시간을 단축할 수 있다.

또한, 컬러 필터(100)가 착색층의 경계 부분에 착색층의 높이보다 높은 돌기상 구조물을 가진 경우에, 돌기상 구조물의 정점을 기준으로, 돌기상 구조물을 초과하는 돌기 결함의 높이를 측정할 수 있도록, 전술한 바와 같이, 촉침(304a, 504a)의 능선(304b, 504b)을 주사 방향에 대하여 비스듬하게 교차하는 방향으로 설정하는 동시에, 상세하게 후술하는 바와 같이, 촉침(304a, 504a)이 주사 방향에 있어서 이간하는 두 개의 돌기상 구조물에 동시에 올라가는 길이로 능선(304b, 504b)의 길이를 설정하였다.

컬러 필터(100)로서, 예를 들면 도 4에 도시하는 바와 같이, 띠모양의 제1 착색층(101), 제2 착색층(102) 및 제3 착색층(103)이 서로 인접하여 폭 방향으로 배열되고, 또한, 각 착색층(101 내지 103) 의 폭 방향 양단 가장자리에 있어서, 인접하는 착색층 상호가 적층되어, 각 착색층(101 내지 103)의 높이(H1)보다 높은 높이(H2)의 격벽(105)을 형성하고, 각 착색층(101 내지 103)의 경계 부분의 격벽 (적층 부분)(105)이 연속하는 돌기상 구조물을 형성하는 경우가 있다.

상기와 같은 컬러 필터(100)에 있어서, 촉침(304a, 504a)의 능선(304b, 504b)을, 도 4의 우측에 참고예로서 기재한 바와 같이, 주사 방향 (Y축 방향)에 대하여 직교하는 방향 (X축 방향)에 일치시키면, 격벽(105)의 사이에 촉침(304a, 504a)이 떨어져서, 결함이 아닌 격벽(105) (돌기상 구조물)의 높이를, 착색층(101 내지 103)의 표면 (높이 H1)을 기준으로 측정하게 되어, 격벽(105) (돌기상 구조물)의 높이(H2)보다 높은 높이(H3)의 돌기 결함(FA)의 측정 정밀도를 저하시켜 버린다.

또한, 전술한 바와 같이 연마 전의 높이와 연마 후의 높이를 검출하기 위하여 한쌍의 높이 측정 수단(300, 500)을, 헤드 부재(402)를 사이에 두고 배치하는 경우, 한쪽 촉침(304a) (504 a)이 격벽(105)의 사이에 떨어지고, 다른 한쪽의 촉침(504a) (304 a)이 격벽(105)에 올라가면, 실제로는 컬러 필터(100)는 수평인데, 촉침(304a) (504 a)이 격벽(105)의 사이에 떨어진 측이 낮아지게 되어, 헤드 부재(402)를 과잉으로 강하시켜 과연마를 행하여버릴 가능성이 있다.

이것에 대하여, 본 실시 형태에서는 도 4의 좌측에 도시하는 바와 같이, 촉침(304a, 504a)의 능선(304b, 504b)을 주사 방향에 대하여 비스듬하게 교차하는 방향으로 설정하는 동시에, 능선(304b, 504b)의 길이(L)를 능선(304b, 504b)의 연설 방향에 있어서의 착색층(101 내지 103)의 최대 길이(Lmax)를 초과하는 길이로 하여, 능선(304b, 504b)이 주사 방향에 있어서 이간하는 두 개의 격벽(105)에 동시에 올라가는 길이로 설정함으로써, 컬러 필터(100)상에 격벽(105)의 높이(H2)보다 높은 돌기 결함(FA)이 존재하지 않는 상태에서, 능선(304b, 504b)이 격벽(105)에 적어도 1점에서 접촉하는 상태를 유지하도록 하였다.

도 4에 있어서, 각 착색층(101 내지 103)의 폭을 W1으로 하고, 능선(304b, 504b)을 주사 방향에 대하여 45도로 교차하는 방향으로 설정하였을 경우, 능선(304b, 504b)의 연설 방향에 있어서의 착색층(101 내지 103)의 최대 길이 Lmax는 Lmax=W1/sin45°가 되고, 능선(304b, 504b)의 길이(L)를 Lmax=W1/sin45° 이상으로 하면, 능선(304b, 504b)은 주사 방향에 있어서 이간하는 두 개의 격벽(105)에 촉침(304a, 504a)이 동시에 올라가는 길이(L)를 가지게 되어, 주사 중에 있어서 격벽(105) (돌기상 구조물)에 적어도 1점에서 접촉하는 상태를 유지하게 된다.

바꾸어 말하면, 도 4의 우측으로 나타내는 바와 같이, 촉침(304a, 504a)의 능선(304b, 504b)을, 주사 방향에 대하여 직교하는 방향 (X축 방향)과 일치시키면, 촉침(304a, 504a)이 격벽(105)의 사이의 착색층(101 내지 103) 위에 떨어지는 경우에도, 동일한 형상·크기의 촉침(304a, 504a)을, 능선(304b, 504b)을 주사 방향에 대하여 비스듬하게 교차하도록 설치하면, 주사 폭 (주사 궤적의 폭)은 줄어들지만, 촉침(304a, 504a)의 선단이 주사 방향으로 폭을 가지게 되어, 주사 중에 있어서 격벽(105) (돌기상 구조물)에 적어도 1점에서 접촉하는 상태를 유지하게 된다. 또한, 전술한 능선(304b, 504b)의 길이 L=600㎛는 상기 조건을 만족하는 것으로 한다.

이에 의하여, 본 실시 형태의 촉침(304a, 504a)은 주사 중에 격벽(105) 사이의 착색층(101 내지 103) 위에 떨어지지 않고, 격벽(105)의 정점에서 접촉하면서 주사되어, 도 5에 도시하는 바와 같이, 격벽(105)과 착색층(101 내지 103)과의 높이의 차이에 측정 출력이 응답하지 않고, 격벽(105) (돌기상 구조물)의 높이 H2를 초과하는 돌기 결함(FA)이 존재하지 않는 경우에는 일정한 출력을 유지하고, 격벽(105) (돌기상 구조물)의 높이 H2를 초과하는 돌기 결함(FA)에 올라가면 출력이 응답 변화하여 돌기 결함(FA)의 높이를 측정한다. 즉, 격벽(105) (돌기상 구조물)의 정점을 기준 높이로 하고, 이 기준 높이를 초과하는 높이를 측정한다.

따라서, 격벽(105)의 높이 H2를 초과하는 돌기 결함(FA)의 높이 H3를 정밀도 좋게 검출할 수 있고, 또한, 연마 전의 높이와 연마 후의 높이를 검출하기 위하여 한 쌍의 높이 측정 수단(300, 500)을 구비한 경우에, 한쪽 촉침이 격벽(105)의 사이에 떨어지고, 다른 한쪽 촉침이 격벽(105)에 올라가지 않고, 돌기 결함이 존재하지 않으면, 쌍방의 촉침(304a, 504a)은 격벽(105)에 올라가 같은 높이를 나타내게 되므로, 쌍방의 검출 높이의 차이에 기초하여 과연마하게 되는 것을 회피할 수 있다.

또한, 촉침(304a, 504a)의 능선(304b, 504b)을 주사 방향에 대하여 직교하는 방향으로 설정하고, 또한, 촉침(304a, 504a) 선단의 주사 방향에 있어서의 폭을, 격벽(105)의 사이에 떨어지지 않는 폭으로 확대하면, 격벽(105)의 정점을 기준으로 하는 돌기 결함(FA)의 검출이 가능하게 되지만, 이 경우, 컬러 필터(100)와 촉침(304a, 504a)의 접촉 면적이 커지게 되어, 컬러 필터(100)를 손상시켜버릴 가능성이 있다.

이것에 대하여, 본 실시 형태와 같이, 능선(304b, 504b)을 주사 방향에 대하여 비스듬하게 설정하면, 촉침(304a, 504a) 선단의 곡율을 크게 하지 않고, 바꾸어 말하면, 접촉 면적의 증대에 의한 컬러 필터(100)의 손상을 억제하면서, 격벽(105)의 사이에 촉침(304a, 504a)이 떨어지는 것을 막을 수 있다.

능선(304b, 504b)을 주사 방향에 대하여 비스듬하게 설정하는 경우의 각도는 45도에 한정되지 않지만, 45도로 하면, Y축 방향의 주사시와 X축 방향의 주사시의 쌍방에서, 격벽(105) (돌기상 구조물) 사이에 촉침(304a, 504a)이 떨어지는 것을 회피하면서, 동등한 높이 측정 기능을 발휘할 수 있다.

도 6은 각 착색층(101 내지 103)이 꺽어져서 지그재그로 연설되는 컬러 필터(100)를 나타내는데, 도 4에 나타낸 컬러 필터(100)과 마찬가지로, 각 착색층(101 내지 103)의 경계 부분에서 인접하는 착색층이 상호 적층되어 돌기상 구조물로서의 격벽(105)를 형성하고 있는 것으로 한다.

도 6에 도시하는 예에서도, 촉침(304a, 504a)의 능선(304b, 504b)을 주사 방향에 대하여 비스듬히 45도로 교차하도록 설정하고, 또한, 능선(304b, 504b)의 길이를 능선(304b, 504b)의 연설 방향에 있어서의 착색층(101 내지 103)의 최대 길이 Lmax 이상으로 설정함으로써, 주사 방향에 있어서 이간하는 두 개의 격벽(105)에 동시에 올라가는 형상으로 하고, 촉침(304a, 504a)이 격벽(105) (돌기상 구조물)에 적어도 1점에서 접촉하는 상태를 유지하면서 주사하도록 하였다.

이 때, 도 6(a)는 전술한 착색층(101 내지 103)이 지그재그로 연설되는 컬러 필터(100)에 있어서 주사 방향을 Y축 방향 (착색층(101 내지 103)의 연설 방향)으로 하였을 경우를 나타내고, 도 6(b)은 (a)와 동일한 컬러 필터(100)에 대하여 주사 방향을 X축 방향 (착색층(101 내지 103)의 연설 방향과 직교하는 방향)으로 하였을 경우를 나타내며, 어느 경우에도, 촉침(304a, 504a)은 격벽(105)의 사이에 떨어지는 경우는 없고, 격벽(105)의 정점을 기준으로 하여 돌기 결함(FA)의 높이를 측정하게 되고, 또한, 주사 방향이 달라도 주사 폭(SW)은 동일한 값이 되기 때문에, 주사 방향을 Y축 방향과 X축 방향 중 어느 것으로 설정하더라도 동등한 측정 기능을 발휘할 수 있어 효율 좋게 돌기 결함의 높이 측정 및 연마를 실시할 수 있다.

또한, 착색층(101 내지 103)이 직선적으로 연설되는 도 4에 나타낸 컬러 필터(100)에 있어서도, 주사 방향을 Y축 방향과 X축 방향 중 어느 것으로 설정하더라도 동등한 측정 기능을 발휘할 수 있다는 것은 분명하다.

그런데, 상기 실시 형태에서는 착색층(101 내지 103)의 높이(H1)보다 높은 착색층(101 내지 103)의 경계 부분에 있어서의 돌기상 구조물을, 인접하는 착색층 상호를 적층한 격벽(105)으로 하였지만, 돌기상 구조물을 이러한 격벽(105)에 한정하는 것은 아니다.

도 7은 각 착색층(101 내지 103)의 사이에 블랙 매트릭스(106)가 배치되고, 또한 이 블랙 매트릭스(106)의 높이(H4)가 각 착색층(101 내지 103)의 높이(H1)보다 높게 설정되며, 블랙 매트릭스(106)가 착색층(101 내지 103)의 경계 부분에 설치된 착색층(101 내지 103)의 높이(H1)보다 높은 돌기상 구조물을 형성하는 컬러 필터(100)의 예를 나타낸다.

이와 같은 컬러 필터(100)에 있어서도, 촉침(304a, 504a)의 능선(304b, 504b)을 주사 방향에 대하여 기울어져서 (예를 들면 45도) 교차하는 방향으로 설정하고, 또한, 능선(304b, 504b)의 길이(L)를, 능선의 연설 방향에 있어서의 착색층의 최대 길이(Lmax)를 초과하는 길이로 하여, 주사 방향으로 이간하는 두 개의 블랙 매트릭스(106)에 동시에 올라가는 길이로 설정함으로써, 컬러 필터(100) 위에 블랙 매트릭스(106) (돌기상 구조물)를 넘는 높이 (＞H4)의 돌기 결함(FA)이 존재하지 않는 상태에서, 블랙 매트릭스(106) (돌기상 구조물)에 적어도 1점에서 접촉하는 상태를 유지하는 형상으로 한다.

이에 의하여, 촉침(304a, 504a)은 블랙 매트릭스(106)의 사이의 착색층(101 내지 103) 위에 떨어지지 않고, 블랙 매트릭스(106)의 정점에서 접촉하면서 주사되어 기준 높이를 블랙 매트릭스(106) (돌기상 구조물)의 정점으로 하여, 이 정점의 높이(H4)를 초과하는 돌기 결함(FA)의 높이를 측정한다.

따라서, 블랙 매트릭스(106)의 높이(H4)를 초과하는 돌기 결함(FA)의 높이를 정밀도 좋게 검출할 수 있고, 또한, 연마 전의 높이와 연마 후의 높이를 검출하기 위하여 한 쌍의 높이 측정 수단(300, 500)을 구비한 경우에, 한쪽 촉침이 블랙 매트릭스(106)의 사이에 떨어지고, 다른 한쪽의 촉침이 블랙 매트릭스(106)에 올라가지 않고, 돌기 결함(FA)이 존재하지 않으면, 쌍방의 촉침(304a, 504a)은 블랙 매트릭스(106)에 올라가 동일한 높이를 나타내게 되므로, 쌍방의 검출 높이의 차이에 기초하여 과연마하게 되는 것을 회피할 수 있다.

또한, 도 8에 도시하는 바와 같이, 각 착색층(101 내지 103)의 사이에 배치한 블랙 매트릭스(106)의 폭 방향 단연부 위에, 착색층(101 내지 103)의 폭 방향 단연부를 적층시킨 격벽 (적층 부분) (107)을 구비하고, 또한, 상기 격벽(107)이 각 착색층(101 내지 103)의 높이(H1)를 초과하는 높이(H5)를 가지고, 격벽(107)이 착색층(101 내지 103)의 경계 부분에 있어서의 돌기상 구조물을 형성하는 컬러 필터(100)에도, 본원 발명의 돌기 결함 높이 측정기를 적용할 수 있다.

도 8에 도시한 컬러 필터(100)에서는 촉침(304a, 504a)의 능선(304b, 504b)을 주사 방향에 대하여 비스듬하게(예를 들면 45도) 교차하는 방향으로 설정하고, 또한, 능선(304b, 504b)의 길이(L)를 능선(304b, 504b)의 연설 방향에 있어서의 착색층(101 내지 103) 및 블랙 매트릭스(106)의 최대 길이(Lmax)를 초과하는 길이로 하여, 주사 방향으로 이간하는 두 개의 격벽(107)에 동시에 올라가는 길이로 설정함으로써, 컬러 필터(100) 위에 격벽(107) (돌기상 구조물)을 초과하는 높이(＞H5)의 돌기 결함(FA)이 존재하지 않는 상태에서, 격벽(107) (돌기상 구조물)에 적어도 1점에서 접촉하는 상태를 유지하는 형상으로 한다.

이에 의하여, 촉침(304a, 504a)은 격벽(107)의 사이의 착색층(101 내지 103) 또는 블랙 매트릭스(106) 위에 떨어지지 않고, 격벽(107)의 정점에서 접촉하면서 주사되고, 기준 높이를 격벽(107) (돌기상 구조물)의 정점으로 하여, 이 정점의 높이(H5)를 초과하는 돌기 결함(FA)의 높이를 측정한다.

또한, 도 9에 도시하는 바와 같이, 각 착색층(101 내지 103) 의 사이에 배치한 블랙 매트릭스(106) 위에, 주상(柱狀)의 스페이서(108)가 블랙 매트릭스(106)의 연설 방향을 따라서 일정 간격으로 배치되고, 스페이서(108)가 각 착색층(101 내지 103)의 높이(H1)를 초과하는 높이(H6)를 가지고, 스페이서(108)가 착색층(101 내지 103)의 경계 부분에 있어서의 돌기상 구조물을 형성하는 컬러 필터(100)에도, 본원 발명의 돌기 결함 높이 측정기를 적용할 수 있다.

도 9에 도시한 컬러 필터(100)에서는 촉침(304a, 504a)의 능선(304b, 504b)을 주사 방향에 대하여 비스듬히(예를 들면 45도) 교차하는 방향으로 설정하고, 또한, 능선(304b, 504b)의 길이(L)를, 능선(304b, 504b)의 연설 방향에 있어서의 착색층(101 내지 103)의 최대 길이(Lmax)를 초과하는 길이로 하여, 주사 방향에 이간하는 두 개의 스페이서(108)에 동시에 올라가는 길이로 설정함으로써, 컬러 필터(100) 위에 스페이서(108) (돌기상 구조물)를 초과하는 높이(＞H6)의 돌기 결함(FA)이 존재하지 않는 상태에서, 스페이서(108) (돌기상 구조물)에 적어도 1점에서 접촉하는 상태를 유지하는 형상으로 한다.

또한, 도 9에 나타내는 컬러 필터(100)에 있어서, 블랙 매트릭스(106)의 연설 방향에 있어서의 스페이서(108)의 간격은 주사 방향에 대하여 비스듬하게 교차하도록 한 촉침(304a, 504a)이 스페이서(108)의 사이에 떨어지지 않는 거리로 설정되어 있는 것으로 한다.

이에 의하여, 촉침(304a, 504a)은 스페이서(108)의 열 (돌기상 구조물)에 끼여지는 착색층(101 내지 103) 위에 떨어지지 않고, 스페이서(108)의 정점에 접촉하면서 주사되고, 기준 높이를 스페이서(108) (돌기상 구조물)의 정점으로 하여, 이 정점의 높이(H6)를 초과하는 돌기 결함(FA)의 높이를 측정한다.

또한, 실시 형태의 리페어 장치(200)는 본원 발명에 관한 돌기 결함 높이 측정기를 연마 전 측정용과 연마 후 측정용으로서 2조 구비하지만, 1조의 돌기 결함 높이 측정기를 구비한 리페어 장치이어도 좋다.

또한, 본원 발명에 관한 돌기 결함 높이 측정기는 리페어 장치 이외의 장치에의 적용이 가능하고 , 또한, 돌기 결함 높이 측정기를 단독으로 사용하여도 좋다.

또한, 컬러 필터(100)의 착색층의 형상을 한정하는 것은 아니며, 또한, 착색층에는 원색 (R, G, B) 필터 외에, 황색 등의 보색 필터가 포함된다.

100…컬러 필터
101 내지 103…착색층
105…격벽
106…블랙 매트릭스
107…격벽
108…스페이서
200…리페어 장치
300…제1 높이 측정 수단 (돌기 결함 높이 측정기)
304 a…촉침
304b…능선
400…압압 수단
402…헤드 부재
500…제2 높이 측정 수단 (돌기 결함 높이 측정기)
504 a…촉침
504b…능선
600…베이스 플레이트
T…테이프 부재
FA…돌기 결함

Claims (7)

1. 컬러 필터가 착색층의 경계 부분에 그 착색층의 높이보다 높은 돌기상 구조물을 가지고, 상기 컬러 필터 위의 돌기 결함의 높이를 촉침에 의한 컬러 필터 표면의 주사에 의하여 측정하는 돌기 결함 높이 측정기로서,
   상기 촉침의 선단 형상을, 그 촉침의 주사 방향에 있어서 이간하는 두 개의 상기 돌기상 구조물에 동시에 올라가는 형상으로 한 컬러 필터의 돌기 결함 높이 측정기.
2. 제1항에 있어서, 상기 촉침의 선단 형상을, 상기 컬러 필터에 대하여 평행한 능선를 가지고, 또한, 상기 능선이 상기 촉침의 주사 방향에 대하여 비스듬하게 교차하는 동시에, 상기 촉침의 주사 방향에 있어서 이간하는 두 개의 상기 돌기상 구조물에 동시에 올라가는 길이를 가진 형상으로 한 컬러 필터의 돌기 결함 높이 측정기.
3. 제2항에 있어서, 상기 능선의 주사 방향에 대한 교차 각도를 45도 근방으로 설정한 것인 컬러 필터의 돌기 결함 높이 측정기.
4. 제2항에 있어서, 상기 촉침을 상기 컬러 필터에 평행하게, 그리고 직교하는 X축 방향 및 Y축 방향으로 주사하는 것인 컬러 필터의 돌기 결함 높이 측정기.
5. 제1항에 있어서, 상기 돌기상 구조물이 인접하는 두 개의 착색층을 적층한 격벽, 또는 착색층과 블랙 매트릭스를 적층한 격벽인 것인 컬러 필터의 돌기 결함 높이 측정기.
6. 제1항에 있어서, 상기 돌기상 구조물이, 블랙 매트릭스, 또는 블랙 매트릭스 위에 설치한 스페이서인 것인 컬러 필터의 돌기 결함 높이 측정기.
7. 착색층의 경계 부분에 그 착색층의 높이보다 높은 돌기상 구조물을 가진 컬러 필터 위의 돌기 결함을 연마하는 컬러 필터의 리페어 장치로서,
   주사 방향에 있어서 이간하는 두 개의 상기 돌기상 구조물에 동시에 올라가는 형상으로 한 촉침을 가지고, 그 촉침에 의한 상기 컬러 필터 표면의 주사에 의하여, 상기 컬러 필터 위의 돌기 결함의 높이를 측정하는 돌기 결함 높이 측정기를, 연마 전 높이 측정 수단 및 연마 후 높이 측정 수단으로서 구비한 컬러 필터의 리페어 장치.

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