(57)【要約】【課題】インキ吐出印刷装置において、インキ吐出に先立って必要となる被印刷基材の位置決めに要する時間（位置合わせ位置までの搬送時間及びその後の位置合わせ時間）を低減し、同時に位置決めの精度を分割露光された大型基板に対応できるように改善すること。【解決手段】基材置台に設ける伸縮自在なリフトピンの基材進行方向と垂直な方向の離間距離を、基材搬送用フォークの幅より長く設定し、且つ高さが該フォークの厚さより厚く調整可能とすることで、フォークがリフトピンと接触しないようにして基材を基材置台深部まで直接に搬送可能として、同時に前記基材上に形成された位置決めマークを撮像するための低倍率と高倍率の２種類のカメラを有する撮像手段とを備えたインキ吐出印刷装置である。【選択図】図１４
2010211126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上の所定位置にインキ吐出部に備わるインキ吐出口からインキを吐出するインキ吐出印刷装置であって、
第１の方向に配列する複数のインキ吐出口を有するインキ吐出部を複数個備えるインキ吐出部ユニットと、
前記インキ吐出部ユニットを第１の方向に沿って移動させる第１の移動手段と、
前記インキ吐出部ユニットを第１の方向と第２の方向とに直交する第３の方向を回転軸として回転する手段と、
前記基材を保持する基材保持手段と、
前記基材を前記第１の方向とほぼ直交する第２の方向に、移動する第２の移動手段と、
前記保持された基材を、第１の方向と第２の方向とに直交する第３の方向を回転軸として回転する手段と、
前記保持された基材を、第１の方向、第２の方向および前記第３の方向の所定位置に位置決めする手段と、
前記基材上に形成された位置決めマークを撮像するための低倍率と高倍率の２種類のカメラを備える撮像手段と、
前記撮像手段を、第１、第２および第３の方向に移動するための撮像系移動手段と、
前記撮像手段から得られる画像情報パターンから位置決めマーク位置を認識し、規定位置からのズレ量を算出する画像認識手段とを有し、
前記画像認識手段からのズレを補正する第１の方向および第２の方向と直交する第３の方向に移動させるための撮像系移動手段と、
を有することを特徴とするインキ吐出印刷装置。
【請求項２】
前記基材保持手段は、基材を一時的に受けるための複数のリフトピンとリフトピンダウン後に前記基材を固定するための複数の真空吸着穴と、基材厚さを測定するための厚さ測定装置を備えることを特徴とする請求項１に記載のインキ吐出印刷装置。
【請求項３】
前記基材保持手段に備わる基材載置面と前記撮像手段は、前記第３の方向に８０ｍｍ以上引き離すことができることを特徴とする請求項１に記載のインキ吐出印刷装置。
【請求項４】
前記撮像手段に備わる低倍率カメラの光学軸と高倍率カメラの光学軸の距離は、前記基材上に形成された低倍率カメラ用位置決めマークと高倍率カメラ用位置決めマークと同じ間隔で連結され、且つ一体となって第１、第２および第３の方向に移動できるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載のインキ吐出印刷装置。
【請求項５】
前記撮像手段は、連結する低倍率カメラと高倍率カメラを２組と、更に別の高倍率カメラを1個又は２個を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項４に記載のインキ吐出印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インキを基板上に吐出することで高精細なパターンを形成するインキ吐出印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、カラーフィルタの製造方法としてはフォトリソグラフィー法、エッチング法等が知られている。フォトリソグラフィー法によるカラーフィルタの製造方法は、基板全体に特定色の感光性着色樹脂からなる塗布膜を形成し、パターン状に露光した後に塗布膜の不要な部分を取り除き、残ったパターンを画素とする。この方法では塗布膜の多くが現像除去されるため、大量の材料が無駄になる。さらに、色ごとに露光、現像工程を繰り返すため、工程数が多くなる。このフォトリソグラフィー方式は、カラーフィルタに限らず、有機エレクトロルミネッセンス素子等、種々の光学素子や電気素子の製造に利用されている。
【０００３】
しかし、カラーフィルタが形成される基板サイズは年々大型化が進んでいる。カラーフィルタのコストダウンを図るためには、従来のフォトリソグラフィー工程を繰り返す顔料分散法等は無駄が多く、近年、インキ吐出印刷装置を用いた方法が検討されている。
【０００４】
インキ吐出印刷装置は、複数のノズル（以下、インキ吐出口と記す）が整列配置されたインキ吐出部を備えている。インキ吐出印刷装置では、インキ吐出部と被印刷基材が載置されている基材置台面を直交する２方向に相対的に移動させ描画を行っている。基板の大型化と印刷の高速化を考慮して、インキ吐出印刷装置は、複数のインキ吐出部を整列配置して備え、吐出パターン情報に基づいて吐出液量が均一になるようにインキを被印刷基材上に吐出している。
【０００５】
インキ吐出部のインキ吐出口には高いインキ着弾精度（位置精度）が要求される。もし、インキ吐出部相互の相対位置精度が正確でなくなると、インキ吐出部間で隙間が生じたりドットが重なったりするためである。このような現象が生じるとスジ状の抜けやムラができ混色等の不良の原因となる。このため、インキ吐出部を配置する際に、インキ吐出部間で隙間が生じたりドットが重なったりしないように、複数のインキ吐出部のインキ吐出口面の高さが水平かつ同一の高さに、また基材置台移動方向およびインキ吐出部移動方向を定められた方向と位置に調整していた。基材が大型になるほど誤差も大きくなるため、特に大型基板を基材として用いる場合にはこのような調整が重要であった。
【０００６】
また、基材搬送精度も同様に高い位置精度が要求される。基材搬送精度が正確でなくなると、上記と同様にスジ状の抜けやムラができ混色等の不良の原因となる。この基材搬送精度には、基材置台上に固定した基材を搬送する搬送精度と、搬送前に基材を置台の定められた位置に固定する基材位置決め精度が含まれる。これらの精度については、基材が大型化するとより高精度が要求される。
【０００７】
ところで、インキ吐出印刷装置を用いてカラーフィルタの着色層を形成する場合、ブラックマトリックスと呼ばれる格子状もしくはストライプ状のパターン形成がなされたガラス基板を被印刷基材として使用する。近年、液晶パネルの生産性向上のため、ガラス基板の大型化が進められている。そしてブラックマトリックスは主にフォトリソグラフィー法で形成されることが多い。ここで、ガラス基板とフォトマスクが同サイズであってブラックマトリックスを一括形成できれば、フォトマスクの寸法精度がそのまま転写されるため、精度の良いブラックマトリックス付き基板を製造することができる。しかし、大型基板へのパターン形成は、フォトマスクサイズの限界から、何度かに分割しておこなっている。このため分割パターン間の相対位置関係に誤差が生じることとなる。さらに、この誤差は固定的なものではなく、ガラス基板ごとに違っている。このため、分割形成ブラックマトリックス付き大型基板の基材位置決めには、分割形成誤差の影響を最小化する配慮が必要になる。
【０００８】
さらに、基材位置決め精度は、アライメントマークの測定に使用する撮像系の分解能に大きく左右される。高精度で位置決めをするには、ブラックマトリックス形成時に同時に形成する基材位置決め用アライメントマークを小さくすることが要求され、その結果拡大して検出する必要があるので、必然的に撮像系視野は狭くならざるをえない。このことは狭視野対策として、ガラス基板を、該基板の位置決め用アライメントマークが撮像系視野内に収めたまま上流装置から搬送するか、搬送後に撮像系視野内に収める手段を備えるか、いづれかの手段を講じる必要があることを意味する。
【０００９】
従来、基材搬送用としてハンドフォーク付き搬送ロボットが使用されてきた。この搬送ロボットからの基材受渡し精度は±１ｍｍ程度が一般的である。これに対し、位置決め用の撮像装置の視野は、５００μｍ四方程度となる。このため搬送ロボットから受け渡された基材を撮像系視野に入れるための手段が必要となる。このような場合、基材置台に位置決め用突当てと押当て機構を設けて基材を位置決めするのが一般的であった。
【００１０】
しかしながら、基材サイズが１５００×１８００ｍｍ以上になると、基材と基材置台の滑り摩擦が大きくなり、基材端部の欠け発生や基材摺動時の磨耗粉発生の恐れがあり、このような問題の生じない方法が好ましい。さらに上記突当て機構は、装置を複雑化させるとともに装置価格上昇の一因となっており、この点においても、これに代わる方法で代用することが好ましい。
【００１１】
また、搬送ロボットからの基材受渡しは、基材置台から突出させた複数のピン間を基材を保持したハンドフォークが接触しないように移動して、ピン上に基材を載置して行う。このため受渡し用ピンの高さは、基材を保持するハンドフォークの肉厚と基材およびハンドフォークのたわみ、さらに高さ方向の揺れ等を考慮した寸法でなければならない。経験的には、基材サイズが１５００×１８００ｍｍ以上になると８０ｍｍ程度の高さが必要になる。さらなる基材の大型化とともにこのピン高さは増すこととなる。
【００１２】
ところで、基材の大面積化は、該基板に同一のパターンを多面付けすることで生産効率を高めるための方法であり、大型化したことで生産性が低下してしまうと大面積化のメリットがなくなってしまう。したがって、一枚の基材の処理時間は短ければ短い程望ましく、基材位置決め時間も短縮するのが望ましい。さらに、品種変更時の段取りのひとつである撮像系の位置合わせに要する時間も生産性に影響する。
【００１３】
基材位置決め時間短縮の方法としては、例えば参考文献１に記載された方法では、精密な基材位置決め（微調アライメント）のための微調アライメントカメラ視野に微調アライメントマークを収めるための、粗調アライメント動作を、微調アライメント位置への基材移動中におこなっている。こうすることで、粗調アライメントと基材移動を同時におこなうことができるため、粗調アライメント時間を短縮したことになる。
しかしながら、粗調アライメント時間と基材移動時間がほぼ等しい場合には有効であるものの、基材が大きくなればなるほど、その平行処理の効果が減少することとなってしまう。
【００１４】
また、別の位置決め時間短縮の方法としては、例えば参考文献２に記載された方法で、光学倍率の異なる２種類のアライメントカメラが同一アライメントマークを撮像できるよ
う配置され、基材受渡し位置で粗調アライメントおよび微調アライメントすることで、基材を移動することなく基材位置決めをおこなっている。
しかしながら、この方法では同一アライメントマークを同一位置で撮像するするために偏光光学系を用いたり、粗アライメントカメラを傾けて用いるため、光学系が高価になったり、カメラ位置調整に時間がかかってしまうという問題がある。
【００１５】
さらに、上記２つの方法とも基材厚さの異なる品種変更があった場合に、複数のアライメントカメラにおいて人手による焦点調整が必要になる。これにより段取り時間が多くかかってしまうことになる。また、基材通過経路での作業により品質不良の原因となる塵埃汚染を誘引する恐れもある。このため基材厚さが変わった場合の段取り時間短縮および品質維持についても考慮されていることが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００８−３０４６１２号公報
【特許文献２】特開２００３−２９０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の課題とするところは、インキ吐出印刷装置において、インキ吐出に先立って必要となる被印刷基材の位置決めに要する時間（位置合わせ位置までの搬送時間及びその後の位置合わせ時間）を低減し、同時に位置決めの精度を分割露光された大型基板に対応できるように改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記問題点を解決するために、本発明の請求項１に係る発明は、基材上の所定位置にインキ吐出部に備わるインキ吐出口からインキを吐出するインキ吐出印刷装置であって、第１の方向に配列する複数のインキ吐出口を有するインキ吐出部を複数個備えるインキ吐出部ユニットと、前記インキ吐出部ユニットを第１の方向に沿って移動させる第１の移動手段と、前記基材を保持する基材保持手段と、前記基材を前記第１の方向とほぼ直交する第２の方向に、移動する第２の移動手段と、前記保持された基材を、第１の方向と第２の方向とに直交する第３の方向を回転軸として回転する手段と、前記保持された基材を、第１の方向、第２の方向および前記第３の方向の所定位置に位置決めする手段と、前記基材上に形成された位置決めマークを撮像するための低倍率と高倍率の２種類のカメラを備える撮像手段と、前記撮像手段を、第１、第２および第３の方向に移動するための撮像系移動手段と、前記撮像手段から得られる画像情報パターンから位置決めマーク位置を認識し、規定位置からのズレ量を算出する画像認識手段とを有し、前記画像認識手段からのズレを補正する第１の方向および第２の方向と直交する第３の方向に移動させるための撮像系移動手段と、を有することを特徴とするインキ吐出印刷装置としたものである。
【００１９】
次に、本発明の請求項２に係る発明は、前記基材保持手段は、基材を一時的に受けるための複数のリフトピンとリフトピンダウン後に前記基材を固定するための複数の真空吸着穴と、前記基材の厚さを測定するための厚さ測定装置を備えることを特徴とする請求項１に記載のインキ吐出印刷装置としたものである。
【００２０】
次に、本発明の請求項３に係る発明は、前記基材保持手段に備わる基材載置面と前記撮像手段は、前記第３の方向に８０ｍｍ以上引き離すことができることを特徴とする請求項１に記載のインキ吐出印刷装置としたものである。
【００２１】
次に、本発明の請求項４に係る発明は、前記撮像手段に備わる低倍率カメラの光学軸と
高倍率カメラの光学軸の距離は、前記基材上に形成された低倍率カメラ用位置決めマークと高倍率カメラ用位置決めマークと同じ間隔で連結され、且つ一体となって第１、第２および第３の方向に移動できるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載のインキ吐出印刷装置としたものである。
【００２２】
次に、本発明の請求項５に係る発明は、前記撮像手段は、連結する低倍率カメラと高倍率カメラを２組と、更に別の高倍率カメラを1個又は２個備えていることを特徴とする請求項１又は請求項４に記載のインキ吐出印刷装置としたものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明のインキ吐出印刷装置は、基材置台の基材載置面と粗アライメントカメラおよび精密アライメントカメラとの高さ方向の間隔が８０ｍｍ以上に設定でき、且つ搬送ロボットのハンドフォークが、基材置台上にあっても、基板受け用の伸縮自在なリフトピンと接触しない構成となっている。そのため、ハンドフォーク上の大型基材を所望の位置まで搬送した後、リフトピンを伸ばすことで基材を受け、フォークを引き上げると該基材をリフトピンで支持することができる。この後リフトピンを下げると基材置台に大型基材を載置できる。この結果、従来装置では必要であった、基材置台手前の基材受渡し位置から基材位置決め位置までの基材搬送が不要となり、それに要する時間を短縮することができる。
【００２４】
また、本発明のインキ吐出印刷装置は、撮像視野が搬送ロボットから受け渡された基材上にある粗調アライメントマークを撮像できる広さをもった低倍率カメラを粗調アライメントカメラとして設けたことで、基材突き当て機構を使用することなく、基材を固定したまま位置決めが可能な構成である。このため、突き当ての当接に伴って生じていた基材端部の損傷がなくなる。
【００２５】
また、本発明のインキ吐出印刷装置は、粗調アライメントカメラと微調アライメントカメラを一体化したもの２組を基材上に形成された粗調アライメントマークと微調アライメントマーク間隔と同じにしたことで、基材を移動することなく粗調アライメントおよび微調アライメントを行うことができ、時間短縮をはかることができた。
【００２６】
さらに、本発明のインキ吐出印刷装置は、粗調アライメントカメラと微調アライメントカメラとも垂直下方に同間隔で形成された粗調アライメントマークおよび微調アライメントマークを撮像できるため、光学系の簡素化とそれにともなう低価格化をはかることができた。また、簡素な光学系であるため、カメラ故障時の交換作業も簡易化することができた。
【００２７】
さらに、本発明のインキ吐出印刷装置は、粗調アライメントカメラと微調アライメントカメラとも第１（Ｘ方向）、第２（Ｙ方向）、第３（Ｚ方向）の方向に移動できるようにしたことで、品種変更時に人手による装置内でのカメラ位置調整が不要となり、段取り時間を短縮することができた。この結果、作業員による塵埃汚染もなく品質維持をはかることができた。
【００２８】
また、本発明のインキ吐出印刷装置は、微調アライメントカメラ４個とそれらで撮像した画像を処理する画像処理装置を備え、基材上のパターン形成部４隅付近の精密アライメントマークの位置誤差を均等化させることで、大型基材での分割パターン露光誤差を極小化し、高精度な基材位置決めをすることができた。
【００２９】
また、本発明のインキ吐出印刷装置は、上述したように、ハンドフォークで基材を置台深部まで搬入可能な構成であるので、基材位置決め位置を塗工部直前に配置することで、
本塗工前の基材移動時間を最小化することができた。
【００３０】
また、本発明のインキ吐出印刷装置は、基材厚さ検出器を備えているのでその厚さ情報により、粗調アライメントカメラと微調アライメントカメラとも第３（Ｚ方向）の方向に移動させ焦点合わせをすることができる。このことで焦点合わせを画像認識でおこなう場合より速く合わせることができる。
【００３１】
上記効果により、本発明のインキ吐出印刷装置は、基材位置決め時間および段取り時間を短縮できとことで生産性が向上するとともに、高精度でクリーンな塗工を行うことができた。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態に係るインキ吐出印刷装置の全体図である。
【図２】本発明のインキ吐出部群およびその周辺機構図である。
【図３】本発明の基材搬送ステージおよびその周辺機構図である。
【図４】本発明のインキ吐出部群内のインキ吐出部の配列およびアライメントマークを示す平面図である。
【図５】本発明の基材吸着板からリフトピンが上昇している状態を示す図である。
【図６】基材吸着板とアライメントカメラ部の位置関係を示す図である。
【図７】アライメントカメラ部分の機構図である。
【図８】一体型アライメントカメラ部分の機構図である。
【図９】微調アライメントカメラ部分の機構図である。
【図１０】各アライメントマークと各アライメントカメラの位置関係を示す図である。
【図１１】基材受取り準備状態の基材搬送ステージとその周辺の状態を示す図である。
【図１２】基材搬送ロボットが基材搬送ステージに基材を受け渡す状態を示す図である。
【図１３】基材受渡し後に基材搬送ロボットが退避した状態を示す図である。
【図１４】基材位置決め時の基材搬送ステージの状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明になるインキ吐出印刷装置を実施の形態に沿って、図面を参照しながら詳細に説明する。 
【００３４】
図１は、本発明のインキ吐出印刷装置の一例を示す概略斜視図である。また、図２は本発明になるインキ吐出印刷装置のインキ吐出部ユニットの概略を説明する斜視図である。
【００３５】
図１に示すように、本発明のインキ吐出印刷装置は、基材搬送ステージ２とインキ吐出部ユニット１４とインキ吐出部ユニット移動軸４とメインコントローラ１０とアライメントカメラ部４０と画像処理部２３を含む吐出制御部９等で構成されている。 
【００３６】
基材搬送ステージ２には、基材１を固定するための真空吸着穴を設けた基材吸着板２３が備えられ、基材表面より突出するものなく基材を固定することができる。これによって、基材１とインキ吐出部１３の間隔を予め設定された望ましい間隔に近づけられる。 
【００３７】
また、基材搬送ステージ２は基材１をθ方向に回転させるためのθ調整機構とＸ方向に移動させるためのステージＸ軸２８が備わっている。これらにより、後に詳しく説明するが、基材１を吸着固定した状態で基材位置決めを行うことができる。
【００３８】
また、第２方向（以下、基材搬送方向とも記す）先端のインキ吐出部ユニット１４には
、図４に示すようにアライメントマーク２０を検出するための倒立顕微鏡７が備えられ、アライメントマークの位置からインキ吐出部ユニットを基材搬送方向と直交するよう調整することができる。この調整によって、各インキ吐出部は基材搬送方向と直交する位置に配置することができる。 
【００３９】
また、インキ吐出部ユニット１４は、アライメントマーク２０を基準に、複数のインキ吐出部１３吐出口の平行度と、隣り合うインキ吐出部のインキ吐出口の間隔をインキ吐出印刷装置外の装置（以下、修正装置と記すが図示せず。）を使用して調整できるようになっている。 
【００４０】
この修正装置は、移動軸上に発生するインキ吐出部ユニット１４の第３方向の誤差を修正する昇降修正手段を含むものである。そして、基材を回転しヨーイング誤差を修正する手段も含むものとしてもよい。そして、この修正装置を予め動作させて測定した各誤差情報を該修正装置に転送しておくと、修正装置はインキ吐出部を移動軸にそって移動する際に発生するたわみをこの情報に基づいて自動修正する。これにより、インキ吐出印刷装置の実稼動時に各インキ吐出部の位置調整する工程を省くことができる。 
【００４１】
前記インキ吐出部ユニット移動軸４は、図２に示すφ方向１８にインキ吐出部ユニット１４を回転させるためのφ調整機構１５が具備されている。これによって、インキ吐出部ユニット１４のアライメントマーク２０（図４に示す）の位置からインキ吐出部ユニット１４を基材搬送方向と直交するよう修正することができる。 
【００４２】
また、インキ吐出部ユニット移動軸４には、図２に示す第３方向（以下、Ｚ方向とする）１７にインキ吐出部ユニット１４を昇降させことが可能で、インキ吐出口と基材との間隔を所望の値に保つことができる。 
【００４３】
また、インキ吐出部ユニット１４の第１方向（以下、Ｘ方向とも記す）１２の位置を検出するためのリニアスケール５が具備されている。これにより、インキ吐出部ユニット１４の位置制御および後述の各補正制御を行うことができる。 
【００４４】
メインコントローラ１０は、基材搬送ステージの移動にともなうＸ方向の測定値を記録する記録部が内蔵されている。これによって、第２の方向（以下、Ｙ方向とする）の所望の位置でのヨーイング誤差に応じてθ軸を回転させることで、ヨーイング誤差の修正をすることができる。 
【００４５】
また、メインコントローラは、基材搬送ステージの移動にともなう（Ｚ方向の誤差）の測定値を記憶する記録部が内蔵されている。これによって、Ｙ軸上の所望の位置でのＸ方向の誤差量を把握することができる。そして、基材搬送ステージの移動中の任意の位置におけるのＸ方向の誤差量に応じてＸ調整機構２８を移動させることで、Ｘ方向の誤差の補正することができる。 
【００４６】
また、吐出制御部９には、インキ吐出部ユニット１４の移動にともなうＸ軸上の位置の測定値を記録する記録部が内蔵されている。これによって、Ｘ軸上の所望の位置での予定位置と実際位置の誤差を把握することができる。そして、インキ吐出部ユニット１４を別の所望の位置に移動させた後、その位置での予定位置と実際位置との誤差に応じてインキ吐出口の吐出のタイミング（吐出開始時間）を変えることで補正をすることができる。 
【００４７】
次に、図４は本発明のインキ吐出印刷装置のインキ吐出部ユニット内のインキ吐出部の配列およびアライメントマークの概略を説明するための概略図である。 
【００４８】
インキ吐出部１３は、基材搬送方向と直交する方向に平行に配置されている。また、インキ吐出口範囲よりインキ吐出部本体の幅が広い。そして、隣り合うインキ吐出部は、基材搬送方向にずらした千鳥状の配置としている。 
【００４９】
このため、隣接するインキ吐出部の、Ｙ方向の位置の違い分だけ吐出タイミングを変えることで、インキ吐出部を直線状に配置した場合と同様に均一なインキ吐出をすることができる。 
【００５０】
前記アライメントマーク２０は、基材搬送ステージ２の倒立顕微鏡７で検出できるようインキ吐出部ユニット本体下側にある。また、このアライメントマーク２０を基準として、各インキ吐出部をＸ方向１２、φ方向１８とも所望の位置に調整する。
【００５１】
図５は基材搬送ロボットから基材１を受け取るために基材吸着板２３に備えられた昇降可能な受渡し用ピン（以下、リフトピン３０と記す）が基材搬送ステージから突き出している状態を示している。このピン間隔はハンドフォーク６１（図１１参照）の幅より広くなっていることで基材搬送ロボット６０のハンドフォークとの接触を回避している。
【００５２】
さらに、基材吸着板２３には基材厚さを測定するための基材厚さ検出器３３が備わっている。これにより基材厚さを基材受取り時に認識できるため、後述する各アライメントカメラの焦点合わせを容易にすることができる。
【００５３】
図６は、基材搬送ステージ２が基材位置決め位置にあるときの、基材搬送ステージ２とアライメントカメラ部４０の相対的な位置関係を説明する図である。各アライメントカメラは基材搬送ステージ上方に配置され、基材搬送ロボット６０からリフトピン上面に基材を受け取る際に、各アライメントカメラと接触しないよう基材吸着板２３上面から８０ｍｍ以上の間隔としている。
【００５４】
図７はアライメントカメラ４１，４２，４３，４４の配置とアライメントカメラ移動軸５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂを示している。アライメントカメラは２個の粗調アライメントカメラと４個の微調アライメントカメラを備え、図８のように粗調アライメントカメラは微調アライメントカメラと固定具４７で一体化され、その２組４１，４２がインキ吐出部ユニット側にＸ方向と平行に配置されている。また、図９に示す残り２個の微調アライメントカメラ４３，４４は搬送ロボット側にＸ方向と平行に配置されている。
【００５５】
これら４ヶ所のアライメントカメラは、２個のアライメントカメラがそれに沿って移動するアライメントカメラＸ軸５３ａ，５３ｂ、４個のアライメントカメラＺ軸で、Ｘ方向５０、Ｚ方向５１を独立に移動することができる。また、同様に一対のアライメントカメラＹ軸５４ａ，５４ｂによって一体化した粗調アライメントカメラと微調アライメントカメラ２組と微調アライメントカメラ２個を別々に独立して移動させることができる。
【００５６】
また、基材吸着板の基材厚さ検出器とアライメントカメラＺ軸により、基材の厚さ情報からカメラの焦点合わせをすることができる。
【００５７】
ここで、図１０に各アライメントカメラと基材上のアライメントマークの位置関係を示す。基材上の粗調および微調アライメントマーク４８，４９はブラックマトリックスパターン形成部の４隅に配置されていて、それらはＸ軸に平行で、その間隔は粗調および微調アライメントカメラと同間隔としている。
【００５８】
アライメントカメラと各移動軸より、基材上にあるアライメントマークを撮像することができる。また、撮像位置から画像処理装置に予め記憶させたアライメントマーク画像と
の位置ズレを測定し、さらに修正すべきθおよびＸ方向の補正量（ズレ修正移動量）を算出することができる。
【００５９】
次に、基材１を基材搬送ステージ２に固定し位置決めする手順を説明する。
【００６０】
基材固定の手順としては、はじめに図１１のように基材搬送ステージを基材位置決め位置に移動させた状態でリフトピンを上昇させておく。次に、各アライメントカメラを基材のアライメントマーク位置情報に基づきアライメントマーク近傍まで移動させる。次に、図１２のように基材搬送ロボットのハンドフォーク６１で基材を基材搬送ステージのリフトピンに受け渡す。基材搬送ロボットのハンドフォーク６１を退避させた状態が図１３である。次に、リフトピンを下降させて基材搬送ステージに密着させる。このとき下降スピードが速すぎると基材搬送ステージに接触する寸前で基材がエア浮上状態となりＸ，Ｙ方向にズレてしまう。この量が大きいと粗調アライメントマークが粗調アライメントカメラの視野から外れてしまう。このためリフトピン下降は基材が基材搬送ステージに接触する寸前で速度を下げてエア浮上状態を回避している。
次に、基材を基材吸着板に真空吸引した状態を図１４に示す。この状態で基材厚さ検出器にて基材厚さを測定し、焦点が合うよう各アライメントカメラをＺ方向に移動させる。これにより基材の固定および基材位置決め準備ができる。
【００６１】
基材位置決めの手順を図１４用いて説明する。はにめに、粗調アライメントマークを粗調アライメントカメラで撮像し、予め画像処理装置に記憶させたアライメントマークとの位置ズレ量から補正量を算出し、その量だけ基材ステージをＸ、Ｙおよびθ方向に移動させる。再度粗調アライメントマーク位置を撮像し、位置ズレ量が許容範囲であれば粗調アライメントを完了する。しかし位置ズレ量が許容範囲外であった場合は、上記手順を繰返すことで許容範囲内にする。ここで、はじめから粗調アライメントマーク位置が許容範囲内であった場合は、そのまま粗調アライメントを完了させる。
【００６２】
次に、微調アライメントマークを微調アライメントカメラで撮像し、予め画像処理装置に記憶させたアライメントマークとの位置ズレ量から補正量を算出し、その量だけ基材ステージをＸ、Ｙおよびθ方向に移動させる。このとき、補正量は移動後に４点の位置ズレ量が均等になるよう（ズレている点とズレていない点の差が少ないように）算出する。再度微調アライメントマーク位置を撮像し、位置ズレ量が許容範囲であれば微調アライメントを完了する。しかし位置ズレ量が許容範囲外であった場合は、上記手順を繰返すことで許容範囲内にする。ここで、はじめから微調アライメントマーク位置が許容範囲内であった場合は、そのまま微調アライメントを完了させる。
【００６３】
基材位置決め後に、基材搬送ステージをインキ吐出部に移動させて塗工をおこない、基材上のブラックマトリクス開口部すべてにインキ吐出を行う。
【符号の説明】
【００６４】
１…基材
２…基材保持部
３…メンテナンスステーション
４…インキ吐出部ユニット移動軸（Ｘ軸）
５…リニアスケール
６…インキ吐出部ユニット移動ベース
７…倒立顕微鏡
８…搬送ステージ制御部
９…吐出制御部
１０…メインコントローラ
１１…基材搬送ステージ搬送方向（Ｙ方向）
１２…インキ吐出部ユニット移動方向（Ｘ方向）
１３…インキ吐出部
１４…インキ吐出部ユニット
１５…φ調整機構（φ軸）
１６…昇降機構（Ｚ軸）
１７…Ｚ方向
１８…φ方向
１９…インキ吐出部ベース板
２０…アライメントマーク
２１…カメラ１
２２…カメラ２
２３…基材吸着板
２４…Ｘ方向
２５…θ方向
２６…θ調整機構（θ軸）
２７…基材搬送ステージ
２８…ステージＸ軸（Ｘ調整機構）
３０…リフトピン
３１…リフトピン昇降方向（Ｚ方向）
３２…画像処理装置
３３…基材厚さ検出器
４０…アライメントカメラ部
４１…一体型アライメントカメラ部（ａ）
４２…一体型アライメントカメラ部（ｂ）
４３…微調アライメントカメラ部（ｃ）
４４…微調アライメントカメラ部（ｄ）
４５（ａ）…粗調アライメントカメラ（ａ）
４５（ｂ）…粗調アライメントカメラ（ｂ）
４６（ａ）…微調アライメントカメラ（ａ）
４６（ｂ）…微調アライメントカメラ（ｂ）
４６（ｃ）…微調アライメントカメラ（ｃ）
４６（ｄ）…微調アライメントカメラ（ｄ）
４７（ａ）…カメラ一体化ブラケット（ａ）
４７（ｂ）…カメラ一体化ブラケット（ｂ）
４７（ｃ）…カメラ一体化ブラケット（ｃ）
４７（ｄ）…カメラ一体化ブラケット（ｄ）
４８（ａ）…粗調アライメントマーク（ａ）
４８（ｂ）…粗調アライメントマーク（ｂ）
４９（ａ）…微調アライメントマーク（ａ）
４９（ｂ）…微調アライメントマーク（ｂ）
４９（ｃ）…微調アライメントマーク（ｃ）
４９（ｃ）…微調アライメントマーク（ｄ）
５０…アライメントカメラＸ軸移動方向（Ｘ方向）
５１…アライメントカメラＹ軸移動方向（Ｙ方向）
５２…アライメントカメラＺ軸移動方向（Ｚ方向）
５３（ａ）…アライメントカメラＸ軸（ａ）
５３（ｂ）…アライメントカメラＸ軸（ｂ）
５４（ａ）…アライメントカメラＹ軸（ａ）
５４（ｂ）…アライメントカメラＹ軸（ｂ）
６０…基材搬送ロボット
６１…ハンドフォーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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