(57)【要約】      （修正有）【課題】製品自体となり得ないダミーガラス基板を必要とせず、マスクの経年変化によるアライメントマークの登録及び再登録動作が不要な印刷位置制御装置を提供する。【解決手段】被処理の平面基板上に予め付された基板アライメントマーク１０ａを第１の検出手段により検出し、当該検出結果に基づいて前記平面基板を第１のステーションによりステージ基板上に位置決め固定し、この位置決め固定された平面基板及びステージ基板が第２のステーションに搬入され、この２のステーションに装着されたマスク２３のマスクアライメントマークを検出手段で検出し、この検出された基板アライメントマーク１０ａ及びマスクアライメントマーク２３ｄの各検出結果に基づいて第２のステーションにおける平面基板の印刷位置を印刷調整手段で調整し、マスク２３を介して塗布材料を第２のステーションが印刷する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理の平面基板上に予め付された基板アライメントマークを第１の検出手段により検出し、当該検出結果に基づいて前記平面基板をステージ基板上に位置決め固定する第１のステーションと、前記位置決め固定された平面基板及びステージ基板が搬入され、当該平面基板上に所定パターンが形成されるマスクを介して塗布材料を印刷する第２のステーションを備える印刷位置制御装置において、
前記第２のステーションに装着されたマスクのマスクアライメントマークを検出する第２検出手段と、
前記検出された基板アライメントマーク及びマスクアライメントマークの各検出結果に基づいて第２のステーションにおける平面基板の印刷位置を調整する印刷調整手段とを備えることを
特徴とする印刷位置制御装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の印刷位置制御装置において、
前記第１及び第２の検出手段が、撮像カメラにより構成され、当該撮像結果に基づいて基板アライメントマーク及びマスクアライメントマークを検出することを
特徴とする印刷位置制御装置。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の印刷位置制御装置において、
前記印刷調整手段が、前記マスクを縮小又は拡大することにより印刷位置を調整することを
特徴とする印刷位置制御装置。
【請求項４】
前記請求項３に記載の印刷位置制御装置において、
前記印刷調整手段が、前記マスクの版枠に対して冷却又は加熱してマスクの寸法を縮小又は拡大することを
特徴とする印刷位置制御装置。
【請求項５】
前記請求項３に記載の印刷位置制御装置において、
前記印刷調整手段が、前記マスクの版枠を複数箇所から押圧又は伸張させることを
特徴とする印刷位置制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置の表示面等に微細なパターンを印刷する印刷位置制御装置に関し、特にマスクを複数回使用しても精密なパターン印刷ができる印刷位置制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の印刷位置制御装置としては、図５及び図６に示すものがあった。この図５は従来の印刷位置制御装置の印刷動作説明図、図６は図５に記載の印刷位置制御装置の動作フローチャートを示す。
【０００３】
前記各図において従来の印刷位置制御装置は、ガラス基板１０（又はダミーガラス基板１１０）に予め付与された基板アライメントマーク１０ａ（又は基板アライメントマーク１１０ａ）を照合カメラ１０１が撮像し、この撮像データに基づいてステージ基板１２０の所定位置にガラス基板１０を固定するアライメント照合ステーション１００と、このアライメント照合ステーション１００で固定されたガラス基板１０及びステージ基板１２０が搬入され、このガラス基板１０の表面にマスク２３を介して印刷駆動部２２０がマスクパターンを印刷する印刷ステーション２００とを備える構成である。
【０００４】
前記アライメント照合ステーション１００は、図示を省略する位置調整手段を有し、前記撮像データに基づいて位置調整装置がステージ基板１２０に対するガラス基板１０（又はダミーガラス基板１１０）のＸ軸方向の調整をＸ軸駆動部（図示を省略する。）で行い、Ｙ軸方向の調整をＹ軸駆動部（図示を省略する。）で行い、また角度θの調整を回転駆動部（図示を省略する。）で行う構成である。
【０００５】
次に、前記構成に基づく従来の印刷位置制御装置の印刷動作について説明する。まず、前提として装置本体への基板アライメントマーク１０ａの位置を登録するアライメントマーク登録動作を実行する。
このアライメントマーク登録動作は、印刷ステーション２００へアライメント照合ステーション１００を搬入し（ステップ１０１）、このダミーガラス基板１１０に対して印刷駆動部２２０がマスク２３のマスクアライメントマーク２３ｄに基づき基板アライメントマーク１１０ａを印刷する（ステップ１０２）。この基板アライメントマーク１１０ａが付与されたダミーガラス基板１１０をアライメント照合ステーション１００へ搬入し（ステップ１０３）、この基板アライメントマーク１１０ａを照合カメラ１０１が撮像してアライメントマークの登録を完了する（ステップ１０４）。なお、このアライメントマークの登録を完了すると、ダミーガラス基板１１０はアライメント照合ステーション１００から搬出されて廃棄される。
【０００６】
前記ステップ１０４において、アライメントマークの登録を完了すると、アライメント照合ステーション１００へ製品基板としてのガラス基板１０を搬入し（ステップ１０５）、このガラス基板１０の基板アライメントマーク１０ａを照合カメラ１０１が撮像した撮像データと前記登録データとに基づき前記アライメント照合ステーション１００の位置調整手段がステージ基板１２０に対するガラス基板１０の位置をＸ軸、Ｙ軸、θ方向に各々調整して位置決めを固定する（ステップ１０６）。この位置決めされたガラス基板１０をステージ基板１２０上に固定した状態で印刷ステーション２００へ搬入する（ステップ１０７）。
【０００７】
印刷ステーション２００は、搬入されたガラス基板１０に対して、このガラス基板１０とマスク２３のマスクアライメントマーク２３ｄとを一致させるようにして印刷駆動部２２０がマスク２３のマスクパターンを印刷する（ステップ１０８）。この印刷動作が全製品基板のガラス基板１０に対して完了したか否かを判断し（ステップ１０９）、このステップ１０９で完了していないと判断された場合にはさらに前記アライメントマークの登録後における印刷回数が予め設定された設定回数より大きいか否かを判断する（ステップ１１０）。なお、この設定回数は、マスク２３の複数回数の使用による経年変化の許容範囲を予め求められた値である。
【０００８】
このステップ１１０で印刷回数が設定回数を超えた場合（Ｙｅｓ）には前記ステップ１０１の当初に戻り前記ステップ１０１からステップ１０９の動作を繰り返すこととなる。他方、ステップ１１０で印刷回数が設定回数を超えないと判断された場合（Ｎｏ）には、前記ステップ１０５に戻り印刷動作を繰り返すこととなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の印刷位置制御装置は以上のように構成されていたことから、マスク２３の経年変化に伴って許容範囲以上に変形する都度にダミーガラス基板１１０を用いてマスクアライメントマーク２３ｄの再登録を行わなければならず、製品基板となり得ないダミーガラス基板１１０が必要となり、また、マスクアライメントマーク２３ｄの登録動作を印刷動作の他に実行しなければならないという課題を有する。
【００１０】
また、製品基板であるガラス基板１０の製造ライン搬入、処理、搬出の各工程以外にダミーガラス基板１１０の製造ラインへの搬入、処理、搬出、廃棄等の管理を別途実行しなければならず、製造ラインが複雑化すると共に、印刷工程を冗長化し迅速な印刷動作ができないという課題を有していた。
【００１１】
本発明は、前記課題を解消するためになされたもので、製品自体となり得ないダミーガラス基板を必要とせず、マスクの経年変化によるアライメントマークの登録及び再登録動作が不要な印刷位置制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る印刷位置制御装置は、被処理の平面基板上に予め付された基板アライメントマークを第１の検出手段により検出し、当該検出結果に基づいて前記平面基板をステージ基板上に位置決め固定する第１のステーションと、前記位置決め固定された平面基板及びステージ基板が搬入され、当該平面基板上に所定パターンが形成されるマスクを介して塗布材料を印刷する第２のステーションを備える印刷位置制御装置において、前記第２のステーションに装着されたマスクのマスクアライメントマークを検出する第２検出手段と、前記検出された基板アライメントマーク及びマスクアライメントマークの各検出結果に基づいて第２のステーションにおける平面基板の印刷位置を調整する印刷調整手段とを備えるものである。
【００１３】
このように本発明においては、被処理の平面基板上に予め付された基板アライメントマークを第１の検出手段により検出し、当該検出結果に基づいて前記平面基板を第１のステーションによりステージ基板上に位置決め固定し、この位置決め固定された平面基板及びステージ基板が第２のステーションに搬入され、この２のステーションに装着されたマスクのマスクアライメントマークを検出手段で検出し、この検出された基板アライメントマーク及びマスクアライメントマークの各検出結果に基づいて第２のステーションにおける平面基板の印刷位置を印刷調整手段で調整し、この平面基板上に所定パターンが形成されるマスクを介して塗布材料を第２のステーションが印刷することから、製品自体となり得ないダミーガラス基板を必要とせず、マスクの経年変化によるアライメントマークの登録及び再登録動作が不要という効果を奏する。
【００１４】
また、本発明に係る印刷位置制御装置は必要に応じて、前記第１及び第２の検出手段が、撮像カメラにより構成され、当該撮像結果に基づいて基板アライメントマーク及びマスクアライメントマークを検出するものである。このように本発明においては、撮像カメラにより検出手段が構成され、この撮像結果に基づいて基板アライメントマーク及びマスクアライメントマークを検出することから、製品自体となり得ないダミーガラス基板を必要とせず、マスクの経年変化によるアライメントマークの登録及び再登録動作が不要という効果を有する。
【００１５】
また、本発明に係る印刷位置制御装置は必要に応じて、前記印刷調整手段が、前記マスクを縮小又は拡大することにより印刷位置を調整するものである。このように本発明においては、マスクを印刷調整手段により縮小又は拡大することから、マスクの経年変化、設置環境等により変形してもこの変形を修正できることとなり、印刷位置を調整する製品自体となり得ないダミーガラス基板を必要とせず、マスクの経年変化によるアライメントマークの登録及び再登録動作が不要という効果を有する。
【００１６】
また、本発明に係る印刷位置制御装置は必要に応じて、前記印刷調整手段が、前記マスクの版枠に対して冷却又は加熱してマスクの寸法を縮小又は拡大するものである。このように本発明においては、マスクの版枠に対して冷却又は加熱してマスクの寸法を縮小又は拡大することから、経年変化、設置環境等により変形してもこの変形を修正できることとなり、印刷位置を調整する製品自体となり得ないダミーガラス基板を必要とせず、マスクの経年変化によるアライメントマークの登録及び再登録動作が不要という効果を有する。
【００１７】
また、本発明に係る印刷位置制御装置は必要に応じて、前記印刷調整手段が、前記マスクの版枠を複数箇所から押圧又は伸張させるものである。このように本発明においては、マスクの版枠を複数箇所から押圧又は伸張させることから、経年変化、設置環境等により変形してもこの変形を修正できることとなり、印刷位置を調整する製品自体となり得ないダミーガラス基板を必要とせず、マスクの経年変化によるアライメントマークの登録及び再登録動作が不要という効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る印刷位置制御装置をプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」という。）のガラス基板上に設けられた隔壁間にＲ・Ｇ・Ｂの蛍光体ペーストを順次印刷、塗布する場合について図１ないし図３に基づいて説明する。この図１は本発明の実施形態に係る印刷位置制御装置の全体ブロック構成図、図２は図１に記載の印刷位置制御装置における伸縮制御部により制御されるマスク寸法調整部の詳細構成図、図３は図１に記載の印刷位置制御装置におけるマスク詳細図及びアライメントマーク一致動作説明図である。
【００１９】
前記各図において本実施形態に係る印刷位置制御装置は、前記図５に記載の従来装置と同様にアライメント照合ステーション１（図５においては１００に相当）及び印刷ステーション２（図５においては２００に相当）を共通して備え、この構成に加え、前記アライメント照合ステーション１の照合カメラ１１（図５において１０１に相当）で撮像されたガラス基板１０に付された基板アライメントマーク１０ａのステージ基板１５に対する位置を照合するアライメント照合手段３と、前記印刷ステーション２に装着されるマスク２３のマスクアライメントマーク２３ｄを撮像する検出カメラ２１と、この検出カメラ２１の撮像データ及びマスク２３のマスクアライメントマーク２３ｄに関する予め設定されてデータメモリ６に格納された位置データとの一致を検出するデータ一致検出手段５と、このアライメント照合手段３の照合結果とデータ一致検出手段５の検出結果とに基づき印刷位置の一致を判定する一致判定手段４と、この一致判定に基づきステージ基板１５に対するガラス基板１０の固定位置及びマスク２３における版枠２３ａの位置に関する調整を制御する調整制御手段７と、この調整制御手段７の制御に基づき位置調整手段１７を駆動させる駆動制御手段８と、前記マスク２３の寸法を縮小し又は伸張について制御する伸縮制御手段９とを備える構成である。
【００２０】
前記駆動制御手段８は、アライメント照合ステーション１におけるＸ軸方向への駆動を制御するＸ軸駆動部８１と、アライメント照合ステーション１におけるＹ軸方向への駆動を制御するＹ軸駆動部８２と、アライメント照合ステーション１におけるθ方向への回転駆動を制御する回転駆動部８３とを備える構成である。
【００２１】
前記マスク２３は矩形状に枠組みされた版枠２３ａと、この版枠２３ａの下面全領域に亘ってメッシュ体を張設し、このメッシュ体に所定のパターンが形成されてなるスクリーン２３ｂと、このスクリーン２３ｂの四角部に十文字状のマークにて形成されてなるマスクアライメントマーク２３ｄと、この版枠２３ａ内に収納され、供給される電流の方向により熱を吸収し又は放熱するペルチェ素子２３１ａと、このペルチェ素子２３１ａによる熱の吸収又は放熱をスクリーン２３ｂへ拡く拡散させる拡散板２３１ｂとを備える構成である。
【００２２】
次に、前記構成に基づく本実施形態に係る印刷位置制御装置の印刷動作について説明する。前提として、本装置において使用するマスク２３の設計時において設定されたマスクアライメントマーク２３ｄの位置データが予めデータメモリ６に格納されているものとする。
まず、アライメント照合ステーション１において照合カメラ１１が搬入されたステージ基板１５上に載置されたガラス基板１０の基板アライメントマーク１０ａを撮像してアライメント照合手段３へ撮像データを出力し、この撮像データに基づきアライメント照合手段３がガラス基板１０の基板アライメントマーク１０ａのステージ基板１５に対する位置を照合し、照合結果を一致判定手段４へ出力する。他方、印刷ステーション２においては検出カメラ２１が装着されたマスク２３の版枠２３ａを撮像し、この撮像データとデータメモリ６の位置データとの一致を検出し、この検出結果を一致判定手段４へ出力する。
【００２３】
前記一致判定手段４は、アライメント照合手段３からの照合結果及びデータ一致検出手段５からの検出結果に基づきこれらの一致を判定する。この判定結果に基づき調整制御手段７がステージ基板１５の調整及びマスク２３の調整を実行する。
【００２４】
前記ステージ基板１５の調整は、調整制御手段７からの制御信号に基づきＸ軸駆動部８１、Ｙ軸駆動部８２又は回転駆動部８３が各々Ｘ軸ステージ１２、Ｙ軸ステージ１３又は回転ステージ１４を駆動する。例えば、図３（Ａ）に示すようにガラス基板１０の基板アライメントマーク１０ａとマスク２３の版枠２３ａが離反して位置ずれが生じている場合に、同図（Ｂ）に示すようにＸ軸方向へＸ軸ステージ１２により距離をＸ１だけシフトすると共に、Ｙ軸方向へＹ軸ステージ１３により距離をＹ１だけシフトし、さらに回転ステージ１４により角度θだけ回転させることにより基板アライメントマーク１０ａと版枠２３ａをほぼ一致させることができる。
【００２５】
前記ステージ基板１５による調整に加えてさらに微調整を行う場合には、マスク２３による調整を行う。このマスク２３の調整は、図２に示すように版枠２３ａに四周に配設されたペルチェ素子２３１ａに電流を供給することにより、この電流供給方向を制御することでマスク２３自体を冷却又は加熱してマスク２３を収縮又は膨張させることにより実行される。
【００２６】
即ち、前記調整制御手段７によりマスク２３が経年変化によりデータメモリ６に格納された位置データより伸びて拡張状態と判断された場合には、前記ペルチェ素子２３１ａに吸熱するように電流を通電させてマスク２３を冷却してマスク２３の寸法を収縮させる。他方、マスク２３が製造開始当初の環境等により収縮状態である場合には、前記ペルチェ素子２３１ａに放熱するように電流を通電させてマスク２３を加熱してマスク２３の寸法を拡大させる。
【００２７】
このようにステージ基板１５による粗調整及びマスク２３による微調整を各々実行することにより製品自体となり得ないダミーガラス基板を必要とせず、マスクの経年変化によるアライメントマークの登録及び再登録動作が不要となり、ＰＤＰのガラス基板１０上の所定の隔壁間へＲ・Ｇ・Ｂの各色光に対応する蛍光体ペーストを順次精密且つ正確に印刷して塗布できることとなる。
【００２８】
（本発明の他の実施形態）
本発明の他の実施形態に係る印刷位置制御装置を図４に基づき、前記図１及び図３を参照して説明する。同図において本実施形態に係る印刷位置制御装置は、前記実施形態と同様にアライメント照合ステーション１、印刷ステーション２、アライメント照合手段３、一致判定手段４、データ一致検出手段５、データメモリ６、調整制御手段７、駆動制御手段８及び伸縮制御手段９を共通して備え、マスク２３を調整する機構を異にする。このマスク２３の調整機構は、マスク２３の版枠２３ａをステージ基板１５に固定するサイドクランプ１６で版枠２３ａの複数箇所から押圧又は伸張させる機構である。なお、この調整機構は、ステージ基板１５による押圧又は伸張の他に版枠２３ａの四周に別途取付けられる押圧又は伸張装置（図示を省略）にて構成することもできる。
【００２９】
これらの構成による調整機能の場合も、前記実施形態の場合と同様に製品自体となり得ないダミーガラス基板を必要とせず、マスクの経年変化によるアライメントマークの登録及び再登録動作が不要となり、ＰＤＰのガラス基板１０上の所定の隔壁間へＲ・Ｇ・Ｂの各色光に対応する蛍光体ペーストを順次精密且つ正確に印刷して塗布できることとなる。
なお、前記各実施形態においては、印刷対象をＰＤＰのガラス基板１０としたが、その他表示基板等を対象とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る印刷位置制御装置の全体ブロック構成図である。
【図２】図１に記載の印刷位置制御装置における伸縮制御部により制御されるマスク寸法調整部の詳細構成図である。
【図３】図１に記載の印刷位置制御装置におけるマスク詳細図及びアライメントマーク一致動作説明図である。
【図４】本発明の他の実施形態に係る印刷位置制御装置における伸縮制御部により制御されるマスク寸法調整部の詳細構成図である。
【図５】従来の印刷位置制御装置の印刷動作説明図である。
【図６】図５に記載の印刷位置制御装置の動作フローチャートである。
【符号の説明】
【００３１】
１、１００  アライメント照合ステーション
２、２００  印刷ステーション
３      アライメント照合手段
４      一致判定手段
５      データ一致検出手段
６      データメモリ
７      調整制御手段
８      駆動制御手段
９      伸縮制御手段
１０    ガラス基板
１０ａ、１１０ａ  基板アライメントマーク
１１    照合カメラ
１２    Ｘ軸ステージ
１３    Ｙ軸ステージ
１４    回転ステージ
１５、１２０  ステージ基板
１６    サイドクランプ
１７    位置調整手段
２１    検出カメラ
２２  ２２０  印刷駆動部
２３    マスク
２３ａ  版枠２３
２３ｂ  スクリーン
２３ｃ  印刷エリア２３ｃ
２３ｄ  マスクアライメントマーク
８１    Ｘ軸駆動部８１
８２    Ｙ軸駆動部８２
８３    回転駆動部８３
１１０  ダミーガラス基板
２３１ａ  ペルチェ素子
２３１ｂ  拡散板
【図１】
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【図２】
2006272625.tif 000004
【図３】
2006272625.tif 000005
【図４】
2006272625.tif 000006
【図５】
2006272625.tif 000007
【図６】
2006272625.tif 000008