(57)【要約】【課題】  プリアライメント装置を不要とし、装置の小型化、簡素化、及び処理時間の短縮化を図ることのできるパターン形成装置を提供する。【解決手段】  ノズルヘッドと基板（１）との相対的な位置を移動しつつ、ノズルヘッドから基板（１）に液滴を吐出することにより基板（１）にパターンを形成するパターン形成装置（３）であり、前記パターンの形成位置に搬送した基板（１）を所定位置に精密に位置決めするに際し予め前記所定位置に粗位置決めする位置決め手段を設けた。【選択図】  図１
2006341155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルヘッドと基板との相対的な位置を移動しつつ、前記ノズルヘッドから前記基板に液滴を吐出することにより前記基板にパターンを形成するパターン形成装置において、
前記パターンの形成位置に搬送した前記基板を所定位置に精密に位置決めするに際し予め前記所定位置に粗位置決めする位置決め手段を設けたことを特徴とするパターン形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン形成装置において、
前記位置決め手段は、前記基板の一方の辺を当接させるための固定部と、前記基板の一方の辺に対向する他方の辺を押圧して前記一方の辺を前記固定部に押し付けるための押圧部とを備えたことを特徴とするパターン形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のパターン形成装置において、
前記位置決め手段にて予め所定位置に粗位置決めされた前記基板を吸着する吸着手段を設けたことを特徴とするパターン形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のパターン形成装置において、
前記基板を載置するテーブルを有し、このテーブルの前記ノズルヘッドに対するＸＹ方向及び回転方向の相対位置を移動可能としたことを特徴とするパターン形成装置。
【請求項５】
ノズルヘッドと基板との相対的な位置を移動しつつ、前記ノズルヘッドから前記基板に液滴を吐出することにより前記基板にパターンを形成するパターン形成方法において、
前記パターンの形成位置に搬送した前記基板を所定位置に精密に位置決めするに際し予め前記所定位置に粗位置決めする位置決め工程を設けたことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項６】
請求項５に記載のパターン形成方法において、
前記位置決め工程では、前記基板の一方の辺に対向する他方の辺を押圧部により押圧して前記一方の辺を固定部に押し付けて前記基板を位置決めすることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のパターン形成方法において、
前記位置決め工程にて予め所定位置に粗位置決めされた前記基板を吸着する吸着工程を設けたことを特徴とするパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばガラス板等の基板上に高精細なパターンの形成を行うことが可能なパターン形成装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、カラー液晶表示装置は、各画素に表示すべき色に対応したカラーフィルタを備えている。このカラーフィルタの製造方法としては、従来からフォトリソグラフィー工程を複数回繰り返す顔料分散法等が用いられてきたが、近年、コストダウンを主たる目的として、インクジェット装置を用いる方法が注目されている。
【０００３】
カラーフィルタのパターンピッチは、カラー液晶表示装置の高精細化に伴って、益々微細化する傾向にある。インクジェット装置から吐出されるインク量は、数ピコリットル〜数十ピコリットルで極めて少ない。そして、細かな線幅のパターンを形成するには、インクの吐出量が少ないことが必要であり、この点においてもインクジェット装置はカラーフィルタの製造に好適である。
【０００４】
ところで、上記インクジェット装置では、複数のピエゾ駆動型ヘッドを備えたノズルヘッドを用いてカラーフィルタのパターンを形成するのが通常である。
【０００５】
このようなパターンをガラス基板等の基板に形成するには、基板を精密に位置決めする必要がある。そのため、カラーフィルタのパターンを形成するパターン形成装置では、基板を精密に位置決めするために用いるカメラ（以下、アライメントカメラという。）が複数設置されている。このアライメントカメラを用いて基板を位置決めする場合は、例えば基板の隅角部にマークを描画しておき、このマークをアライメントカメラの視野角内に入るようにしていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記アライメントカメラは、視野角が極めて狭く、この視野角内に基板のマークが入るようにするには、パターン形成装置に基板を搬送する前に、基板をアライメントカメラの視野角内に入るように予め粗位置決めする（以下、プリアライメントという。）ためにプリアライメント装置が必要となる。
【０００７】
したがって、従来のパターン形成装置では、プリアライメント装置が必要であることから、プリアライメント装置の設置スペースが必要となる。その結果、パターン形成装置が全体として大型化するという問題がある。
【０００８】
また、上記アライメントカメラの視野角が極めて狭いことから、アライメントカメラを多数設置してプリアライメント装置を省略することも考えられるが、この場合は、パターン形成装置の構造が複雑化するとともに、制御系も複雑になるという問題が新たに発生する。加えて、プリアライメントに要する処理時間の増加及び装置価格の上昇にもつながる。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、プリアライメント装置を不要とし、装置の小型化、簡素化、及び処理時間の短縮化を図ることのできるパターン形成装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、ノズルヘッド（１８）と基板（１）との相対的な位置を移動しつつ、ノズルヘッド（１８）から基板（１）に液滴を吐出することにより基板（１）にパターンを形成するパターン形成装置（３）において、前記パターンの形成位置に搬送した基板（１）を所定位置に精密に位置決めするに際し予め前記所定位置に粗位置決めする位置決め手段（２２）を設けたことを特徴とするパターン形成装置（３）を採用する。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載のパターン形成装置において、位置決め手段（２２）は、基板（１）の一方の辺を当接させるための固定部（２３，２６）と、基板（１）の一方の辺に対向する他方の辺を押圧して前記一方の辺を固定部（２３，２６）に押し付けるための押圧部（２４，２５）とを備えたことを特徴とするパターン形成装置を採用する。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載のパターン形成装置において、位置決め手段（２２）にて予め所定位置に粗位置決めされた基板（１）を吸着する吸着手段（２７，２８ａ）を設けたことを特徴とするパターン形成装置を採用する。
【００１３】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のパターン形成装置において、基板（１）を載置するテーブル（１１）を有し、このテーブル（１１）のノズルヘッド（１８）に対するＸＹ方向及び回転方向の相対位置を移動可能としたことを特徴とするパターン形成装置を採用する。
【００１４】
請求項５に係る発明は、ノズルヘッド（１８）と基板（１）との相対的な位置を移動しつつ、ノズルヘッド（１８）から基板（１）に液滴を吐出することにより基板（１）にパターンを形成するパターン形成方法において、前記パターンの形成位置に搬送した基板（１）を所定位置に精密に位置決めするに際し予め前記所定位置に粗位置決めする位置決め工程を設けたことを特徴とするパターン形成方法を採用する。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載のパターン形成方法において、前記位置決め工程では、基板（１）を載置するテーブル（１１）上において基板（１）の一方の辺に対向する他方の辺を押圧部（２４，２５）により押圧して前記一方の辺を固定部（２３，２６）に押し付けて基板（１）を位置決めすることを特徴とするパターン形成方法を採用する。
【００１６】
請求項７に係る発明は、請求項５又は６に記載のパターン形成方法において、前記位置決め工程にて予め所定位置に粗位置決めされた基板（１）を吸着する吸着工程を設けたことを特徴とするパターン形成方法を採用する。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に係る発明によれば、パターンの形成位置に搬送した基板（１）を所定位置に精密に位置決めするに際し予め前記所定位置に粗位置決めする位置決め手段（２２）を設けたことにより、基板（１）を予め所定位置に粗位置決めするためのプリアライメント装置が不要になるので、装置としての小型化、簡素化、及び処理時間の短縮化を図ることが可能となる。
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載のパターン形成装置において、位置決め手段（２２）は、基板（１）の一方の辺を当接させるための固定部（２３，２６）と、基板（１）の一方の辺に対向する他方の辺を押圧して前記一方の辺を固定部（２３，２６）に押し付けるための押圧部（２４，２５）とを備えたことにより、基板（１）を予め所定位置に確実かつ容易に粗位置決めすることができる。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、請求項１又は２に記載のパターン形成装置において、位置決め手段（２２）にて予め所定位置に粗位置決めされた基板（１）を吸着する吸着手段（２７，２８ａ）を設けたことにより、テーブル（１１）の所定位置に基板（１）を予め一段と確実かつ容易に位置決めすることができる。
【００２０】
請求項４に係る発明によれば、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のパターン形成装置において、基板（１）を載置するテーブル（１１）を有し、このテーブル（１１）のノズルヘッド（１８）に対するＸＹ方向及び回転方向の相対位置を移動可能としたことから、ノズルヘッド（１８）に対してテーブル（１１）を確実かつ容易に位置決めすることができる。
【００２１】
請求項５に係る発明によれば、パターンの形成位置に搬送した基板（１）を所定位置に精密に位置決めするに際し予め前記所定位置に粗位置決めする位置決め工程を設けたことにより、パターンの形成位置で位置決め工程を行うため、パターン形成位置に搬送する前に基板（１）を予め所定位置に粗位置決めするためのプリアライメント工程が不要になる。
【００２２】
請求項６に係る発明によれば、請求項５に記載のパターン形成方法において、位置決め工程では、基板（１）を載置するテーブル（１１）上において基板（１）の一方の辺に対向する他方の辺を押圧部（２４，２５）により押圧して前記一方の辺を固定部（２３，２６）に押し付けて基板（１）を位置決めすることにより、基板（１）を予め所定位置に確実かつ容易に粗位置決めすることができる。
【００２３】
請求項７に係る発明によれば、請求項５又は６に記載のパターン形成方法において、位置決め工程にて予め所定位置に位置決めされた基板（１）を吸着する吸着工程を設けたことにより、所定位置に基板（１）を予め一段と確実かつ容易に粗位置決めすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２５】
なお、以下の実施形態では、本発明に係るパターン形成装置をカラーフィルタ製造ユニットに適用した例を示し、またカラーフィルタ製造ユニットの一部にインクジェット装置を備えるものとして説明するが、本発明はインクジェット装置に限定されるものではなく、レーザ描画装置、及び検査機等にも適用可能である。
【００２６】
＜製造装置の概略構成＞
図１は本発明を適用したカラーフィルタ製造ラインを示す構成図である。
【００２７】
図１に示すように、カラーフィルタ製造ラインは、カラーフィルタを製造するためのガラス基板１を洗浄、乾燥及び冷却等する前工程を備える。ガラス基板１は、この前工程から搬送手段としてのロボットハンド２によりパターン形成位置であるカラーフィルタ製造装置３に搬送される。このカラーフィルタ製造装置３では、ロボットハンド２により搬送されたガラス基板１が予め所定位置に精密に位置決めするに際し予め前記所定位置に粗位置決めする位置決め手段によってプリアライメントされる。そして、カラーフィルタ製造装置３によりガラス基板１をカラーフィルタに加工した後は、ロボットハンド２により後工程に搬送される。この後工程では、製造されたカラーフィルタの乾燥及び検査等が行われる。
【００２８】
なお、ガラス基板１は、例えば２ｍ角の大きさで、厚さが０．５ｍｍ程度であり、その隅角部近傍には、ガラス基板１をテーブルに精密に位置決めするために用いるアライメントマーク（図示せず）が描画されている。
【００２９】
＜製造装置の機械的構成＞
図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は本発明を適用したカラーフィルタ製造装置の外観構成を示す平面図，正面図，側面図、図３は図２の製造装置を示す斜視図である。
【００３０】
図２に示すように、製造装置３は、カラーフィルタを製造する描画ユニット４と、この描画ユニット４の一部として構成される吐出ユニット５と、ガラス基板１を精密に位置決めするために用いるアライメントカメラが取り付けられるカメラ取付部６と、から大略構成されている。
【００３１】
描画ユニット４は、図２及び図３に示すように設置用の土台となるベース７を有し、このベース７の上面には、所定の間隔をおいて互いに平行に２本のＸ軸レール８，８が設置されている。これらＸ軸レール８，８上には、移動テーブル９が取り付けられ、この移動テーブル９は後述するＸ方向テーブル駆動機構を駆動させることによりＸ軸レール８，８に沿って往復移動可能に構成されている。
【００３２】
移動テーブル９上には、回転テーブル１０及び吸着テーブル１１が順次積載するように設置され、回転テーブル１０は後述するテーブル回転駆動機構を駆動して回転させることにより、移動テーブル９に対して吸着テーブル１１が回転可能となる。そして、吸着テーブル１１の水平な載置面１１ａには、例えば２ｍ角のガラス基板１がロボットハンド２により搬送して載置される。
【００３３】
吸着テーブル１１は、図示しないバキューム機構を備えており、吸着テーブル１１の載置面１１ａには、バキューム機構により吸着テーブル１１上に載置されるガラス基板１を吸引可能としている。
【００３４】
したがって、ガラス基板１は、上記Ｘ方向テーブル駆動機構を駆動させることによりＸ軸レール８，８に沿って往復移動可能に構成されるとともに、回転テーブル１０を上記テーブル回転駆動機構を駆動して回転させることにより移動テーブル９に対して回転可能に構成される。
【００３５】
また、ベース７上には、Ｘ軸レール８，８、移動テーブル９、回転テーブル１０、吸着テーブル１１及びガラス基板１を跨ぐように門形に形成された支持部１２が設置されている。この支持部１２は、ベース７上に立設された２本の垂直部１３，１３と、これら２本の垂直部１３，１３の上端に対して水平に固定された水平部１４とを備えている。そして、水平部１４の長手方向側面には、上記２本のＸ軸レール８，８に対して直交する方向にＹ軸レール１５が固着されている。
【００３６】
このＹ軸レール１５には、上記吐出ユニット５が当該Ｙ軸レール１５に沿って移動可能に取り付けられている。吐出ユニット５は、Ｙ軸レール１５に取り付けられ、かつＹ軸レール１５に沿って移動させ、結果としてガラス基板１に対するＹ方向移動手段となるＹ方向テーブル駆動機構１６と、このＹ方向テーブル駆動機構１６の下面に設けられた回転部１７と、この回転部１７に回転可能に固定されたノズルヘッドとしてのインクジェットヘッド１８と、を備えている。なお、Ｙ方向テーブル駆動機構１６は、Ｙ軸レール１５に沿って移動させるものの、ガラス基板１のインクジェットヘッド１８に対する相対的なＹ方向移動となることから便宜上、Ｙ方向テーブル駆動機構としている。
【００３７】
このインクジェットヘッド１８は、図示しないインク供給チューブを介してＲ，Ｇ，Ｂ３色のインクをそれぞれ貯留するインクタンク（図示せず）に連結されている。
【００３８】
したがって、描画ユニット４では、ガラス基板１をインクジェット装置５に対して相対移動させつつ、上記インクタンクからインク供給チューブを通して供給されたインクをインクジェットヘッド１８から吐出してガラス基板１上にパターンを形成する。
【００３９】
さらに、カメラ取付部６は、インクジェットヘッド１８を支持する支持部１２と同様にＸ軸レール８，８、移動テーブル９、回転テーブル１０、吸着テーブル１１及びガラス基板１を跨ぐように門形に形成されている。
【００４０】
また、カメラ取付部６は、支持部１２と同様にベース７上に立設された２本の垂直部１９，１９と、これら２本の垂直部１９，１９の上端に対して水平に固定された水平部２０とを備えている。そして、水平部２０の長手方向側面には、所定の間隔をおいて２つのアライメントカメラ２１が固定されている。このアライメントカメラ２１は、インクジェットヘッド１８からガラス基板１上にインクを吐出してパターンを形成する際、ガラス基板１を精密に位置決めするために用いられる。
【００４１】
吸着テーブル１１は、図２に示すように矩形状に形成され、その各辺に位置決め手段としての位置決め機構２２が配置されている。この位置決め機構２２は、吸着テーブル１１の一辺に吸着テーブル１１の上面に対して進退可能に配置した固定部としてのガラス基板１の脱落防止用プッシャ２３，２３と、これらの脱落防止用プッシャ２３，２３が配置された辺に対向する辺に吸着テーブル１１の上面に対して進退可能に配置した押圧部としての押圧用プッシャ２４，２４とを備えている。
【００４２】
また、位置決め機構２２は、吸着テーブル１１の他の辺にエアシリンダにより吸着テーブル１１に対して進退可能に配置した押圧部としての与圧側プッシャ２５，２５と、これらの与圧側プッシャ２５，２５が配置された辺に対向する辺に吸着テーブル１１の上面に対して進退可能に配置した固定部としての固定側プッシャ２６，２６とを備えている。
【００４３】
したがって、吸着テーブル１１上にガラス基板１が位置決めされる前に、脱落防止用プッシャ２３，２３が吸着テーブル１１の上面内に進入するとともに、固定側プッシャ２６，２６が吸着テーブル１１の上面内に進入している。そして、押圧用プッシャ２４，２４及び与圧側プッシャ２５，２５が吸着テーブル１１の上面内に進入してガラス基板１の一辺を押圧すると、ガラス基板１の他辺が脱落防止用プッシャ２３，２３に当接し、かつこのガラス基板１の他辺と隣接する辺が固定側プッシャ２６，２６に当接することで、吸着テーブル１１上の所定位置にガラス基板１がプリアライメントされる。
【００４４】
次に、吸着テーブル１１の構造及び吸着テーブル１１に取り付けられるリフトピンについて説明する。図４は本実施形態の吸着テーブルの構造を示す平面図、図５（Ａ），（Ｂ）は図４の吸着テーブルに取り付けられるリフトピンの出没状態を示す断面構成図である。
【００４５】
図４に示すように、吸着テーブル１１は、その載置面１１ａの中心部分に正方形の領域Ａ１を有し、この領域Ａ１から順次拡大した互いに相似形をなす領域Ａ２，Ａ３，Ａ４に分割されている。また、図４の紙面における領域Ａ４の左右には、長方形の領域Ａ５及び幅狭の領域Ａ７が順次外側に連設される一方、領域Ａ４の上下には、長方形の領域Ａ６及び幅狭の領域Ａ８が順次外側に連設されている。
【００４６】
なお、領域Ａ１〜Ａ４、領域Ａ５及び領域Ａ７を組み合わせた形状は、横方向の長方形に形成されることから、横長のガラス基板１を載置可能としており、領域Ａ１〜Ａ４、領域Ａ６及び領域Ａ８を組み合わせた形状は、縦方向の長方形に形成されることから、縦長のガラス基板１を載置可能としている。
【００４７】
これらの領域Ａ１〜Ａ８には、吸着テーブル１１の中心部分を通るように一定間隔をおいて吸着手段としての複数の吸引孔２７（図中、○で示す）が十字形に分散配置され、かつ領域Ａ７，Ａ８には、一定間隔をおいて３つの吸引孔２７が配置されている。これらの吸引孔２７は、領域Ａ１〜Ａ８毎に図示しない真空ポンプ等の吸引手段に連結され、載置面１１ａに載置されたガラス基板１を吸引する。
【００４８】
領域Ａ２の隅角部には、リフトピン２８を構成するそれぞれ中空の吸引ピン２８ａ（図中、太い○で示す）が配置され、これら４つの吸引ピン２８ａの上下左右延長線上における領域Ａ３，Ａ４にも吸着手段としての吸引ピン２８ａが配置されている。これらの吸引ピン２８ａは、領域Ａ２〜Ａ４毎に吸着テーブル１１の上面に対して出没可能に構成されるとともに、中空に形成されて吸引孔２７と同様に領域Ａ２〜Ａ４毎に図示しない真空ポンプ等の吸引手段に連結され、吸引ピン２８ａ上に載置されたガラス基板１を吸引する。
【００４９】
また、図４に示すように領域Ａ３の隅角部には、リフトピン２８を構成するそれぞれ中実の支持ピン２８ｂ（図中、○と×の組合せで示す）が配置され、これら４つの支持ピン２８ｂの上下延長線上における領域Ａ４，Ａ６にも支持ピン２８ｂが配置されている。また、支持ピン２８ｂは、領域Ａ４の隅角部及び領域Ａ５の上下端近傍に配置されるともに、領域Ａ６に一定間隔をおいて複数配置されている。これらの支持ピン２８ｂは、領域Ａ４〜Ａ７毎に吸引ピン２８ａと同様に吸着テーブル１１の上面に対して出没可能に構成され、載置されたガラス基板１を支持する。
【００５０】
なお、以下の説明では、吸引ピン２８ａ及び支持ピン２８ｂの双方が吸着テーブル１１の上面に対して出没可能に構成されていることから、それぞれを特定した場合を除き一括してリフトピン２８とする。
【００５１】
図５（Ａ），（Ｂ）に示すように支持部２９は、移動テーブル９に支持された電動シリンダ装置であるサーボシリンダ３０のロッドに連結される。このサーボシリンダ３０の駆動により支持部２９は昇降可能である。
【００５２】
サーボシリンダ３０が駆動し、縮動作すると、全てのリフトピン２８が図５（Ａ）に示す上昇位置から図５（Ｂ）に示す下降位置へと移動して吸着テーブル１１内に没する。
【００５３】
また、サーボシリンダ３０が伸動作すると、全てのリフトピン２８が図５（Ｂ）に示す下降位置から図５（Ａ）に示す上昇位置へと移動して吸着テーブル１１上に突出する。
【００５４】
＜製造装置の電気的構成＞
図６は本発明を適用したカラーフィルタ製造装置における各制御系を示すブロック図である。
【００５５】
上記製造装置３は、描画ユニット４、吐出ユニット５及びカメラ取付部６の他に、吸着テーブル１１上にガラス基板１の位置決め等を司る動作制御装置３２と、各テーブルの位置を制御するテーブル制御装置４４とを備える。
【００５６】
まず、動作制御装置３２は、全体の制御を実行するＣＰＵ３３と、ＣＰＵ３３の作業領域として機能し、演算途中のデータ等を記憶するＲＡＭ３４と、動作制御装置３２全体を制御するための制御用プログラムを記憶するＲＯＭ３５とを備えている。そして、ＲＡＭ３４には、吸着テーブル１１上から突出するリフトピン２８の出没位置及び昇降速度等を制御するデータや、位置決め機構２２の各部の動作を制御するデータ等が蓄積されている。
【００５７】
また、ＣＰＵ３３には、ドライバ回路３６を介してサーボモータ３７が接続され、このサーボモータ３７は、回転駆動させることにより図示しない作動連結手段を介して図５（Ａ），（Ｂ）に示すように移動ブロック３０を矢印方向に移動させてリフトピン２８を吸着テーブル１１の上面に対して出没させる。したがって、リフトピン２８の出没位置及び昇降速度等は、ＣＰＵ３３によって制御される。そして、リフトピン２８の出没位置は、エンコーダ３８により検出される。エンコーダ３８としては、光学式、磁気式及びレーザ式のものがあり、例えばリニアスケール、マグネスケール及びレーザ干渉計が用いられる。
【００５８】
光学式は、ガラスに一定の微細ピッチまたは一定の微細角度でスリットを刻んだメインスケールと、同様なピッチまたは一定角度で刻まれたインデックススケールの相対的な動きを光電素子とフォトダイオードによって検出し、パルスに変換し移動量を検出している。また、磁気式は、予め磁性体により形成されたスケール上に一定ピッチまたは一定角度でＮＳ信号を着磁し、磁束応答型のマルチギャップヘッドによって磁束を検出することによって移動量をパルスに変換する。レーザ式では、三角測量方式のレーザ変位計、レーザ光の干渉を利用したレーザ干渉計やガラスにレーザホログラムを記録したレーザスケールがある。
【００５９】
さらに、ＣＰＵ３３には、ロボットハンド駆動機構４０が接続され、このロボットハンド駆動機構４０を駆動させることによりロボットハンド２がガラス基板１を前工程からカラーフィルタ製造装置３に搬送し、あるいはカラーフィルタ製造装置３によりガラス基板１からカラーフィルタが製造された後にこのカラーフィルタをロボットハンド２が後工程に搬送する。
【００６０】
そして、ＣＰＵ３３には、電磁弁４１を介してエアシリンダ４２が接続され、このエアシリンダ４２は、図３に示す位置決め機構２２のプッシャ２４，２５の駆動源となる。そして、センサ４３は、エアシリンダ４２のストロークエンド、リフトピン２８の最上昇位置を検出する。
【００６１】
加えて、動作制御装置３２は、アライメントカメラ２１により撮影した画像データが入力する画像処理装置４５を有し、この画像処理装置４５は、アライメントカメラ２１から入力した画像データを所定の処理を行って動作制御用のＣＰＵ３３に出力する。
【００６２】
テーブル制御ＣＰＵ４６は、移動テーブル９をＸ軸レール８，８に沿って往復移動させるＸ方向テーブル駆動機構４７と、このＸ方向テーブル駆動機構４７のドライバ回路４８と、回転テーブル１０を回転させるテーブル回転駆動機構４９と、このテーブル回転駆動機構４９のドライバ回路５０と、図３に示す上記Ｙ方向テーブル駆動機構１６と、このＹ方向テーブル駆動機構１６のドライバ回路５１とを備えて構成されている。
【００６３】
テーブル制御ＣＰＵ４６には、Ｘ方向位置検出センサ５２、Ｙ方向位置検出センサ５３及び回転方向位置検出センサ５４がそれぞれ接続される。Ｘ方向位置検出センサ５２は、移動テーブル９の原点に対する相対的なＸ方向移動位置を計測する。同様に、移動位置計測手段としてのＹ方向位置検出センサ５３は、Ｙ方向テーブル移動機構の原点に対する相対的なＹ方向移動位置を計測する。また、回転方向位置検出センサ５４は、回転部１７の原点に対する相対的な回転移動位置を計測する。これらＸ方向位置検出センサ５２、Ｙ方向位置検出センサ５３及び回転方向位置検出センサ５４は、エンコーダ３８と同様に光学式、磁気式及びレーザ式のものが用いられる。
【００６４】
＜位置決め制御装置及びテーブル制御装置の動作＞
図７は本発明を適用したカラーフィルタ製造装置における位置決め制御装置及びテーブル制御装置の動作を示すフローチャート、図８〜図１１は図７の各ステップにおける各部の動作を示す説明図である。
【００６５】
図７及び図８に示すように、まずステップＳ１では、カラーフィルタ製造装置３において、吸着テーブル１１の外周側の領域に配置されたリフトピン２８の突出高さを内周側に配置されたリフトピン２８の突出高さより相対的に高くなるように吸着テーブル１１からリフトピン２８を上昇させる（図８（Ａ））。なお、吸着テーブル１１の外周側の領域に配置されたリフトピン２８及び内周側に配置されたリフトピン２８は、それぞれ最上昇位置において突出高さが異なるように構成されている。
【００６６】
次いで、ステップＳ２では、外周側の領域に配置されたリフトピン２８及び内周側に配置されたリフトピン２８が吸着テーブル１１から上昇したか否かを判定する。すなわち、センサ４３により各リフトピン２８が吸着テーブル１１に対して最上昇位置になったか否かを判定する。各リフトピン２８が最上昇位置まで上昇した場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）には、ステップＳ３に移行する。なお、各リフトピン２８が最上昇位置まで上昇していない場合（ステップＳ２；Ｎｏ）には、リフトピン２８の上昇を継続させて最上昇位置まで上昇させる一方、一定時間内に上昇を検知しない場合にはエラーとする。
【００６７】
ステップＳ３では、ロボットハンド駆動機構４０に進入許可を与えることによりロボットハンド２を作動させ、ロボットハンド２上に載置したガラス基板１を前工程からカラーフィルタ製造装置３に搬送する。具体的には、吸着テーブル１１にリフトピン２８を回避しつつリフトピン２８の間にロボットハンド２を進入させて吸着テーブル１１にガラス基板１を挿入する（図８（Ｂ））。
【００６８】
ステップＳ４では、ロボットハンド２を下降させ、ステップＳ５でガラス基板１をリフトピン２８にて支持する。この場合、ロボットハンド２は、図示しない吸引機構によりガラス基板１を吸引していることから、吸着テーブル１１のロボットハンド２が進退する領域のリフトピン２８の密度を他の領域よりも高くしておくことが望ましい。これにより、ガラス基板１をロボットハンド２から分離し易くなるとともに、後述するようにガラス基板１がリフトピン２８に支持されたときに必要以上に湾曲するのを防止することができる。
【００６９】
また、ステップＳ４では、外周側の領域に配置されたリフトピン２８の突出高さを内周側に配置されたリフトピン２８の突出高さより相対的に高くなるように吸着テーブル１１から各リフトピン２８を上昇させていることにより、図８（Ｃ）に示すようにリフトピン２８上に支持されたガラス基板１は、その中心部分が下方に凸になるように湾曲した状態となる。具体的には、吸着テーブル１１に対するガラス基板１の中心部分の高さとその外周縁の高さとの差は、３０ｍｍ以下に設定されている。なお、その高さの差が３０ｍｍを超えると、ガラス基板１の材質が２ｍ角、厚さ数ｍｍのガラスであるあることから破損する可能性がある。
【００７０】
ステップＳ６では、吸着テーブル１１に突出したリフトピン２８を回避しつつロボットハンド２を退避させる。
【００７１】
ステップＳ７ａでは、外周側の領域に配置されたリフトピン２８の突出高さを内周側に配置されたリフトピン２８の突出高さより相対的に高くした状態で各リフトピン２８をやや高速で下降させる（図８（Ｄ））。具体的に、各リフトピン２８の下降速度は、１０〜５０ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。なお、下降速度が９ｍｍ／ｓｅｃ未満では、全体としてのガラス基板１のプリアライメント所要時間が長くなり、下降速度が５０ｍｍ／ｓｅｃを超えた場合には、各種の制御が困難になるため、１０〜５０ｍｍ／ｓｅｃに設定されている。
【００７２】
ステップＳ８では、ガラス基板１の中心部分が吸着テーブル１１に当接する直前にサーボモータ３７の回転駆動速度を制御してリフトピン２８の下降速度を減速する（図８（Ｅ））。したがって、ガラス基板１が吸着テーブル１１に当接する直前にリフトピン２８の下降速度を減速するようにしたので、ガラス基板１を載置した際の破損、及び位置ずれを防止することができるとともに、ガラス基板１のプリアライメント所要時間を短縮できる。
【００７３】
ステップＳ９では、ガラス基板１の中心部分が吸着テーブル１１に最初に当接した後、順次外周側に当接しつつ、ガラス基板１の全体が吸着テーブル１１の載置面１１ａに載置されることとなる（図９（Ｆ））。したがって、吸着テーブル１１にガラス基板１の中心部分から外周側に従って当接して載置されるので、吸着テーブル１１の載置面１１ａとガラス基板１との間に空気が侵入するのを未然に防止することができる。
【００７４】
ステップＳ１０では、各リフトピン２８が吸着テーブル１１から下降したか否かを判定する。すなわち、センサ４３により各リフトピン２８が吸着テーブル１１に対して最下降位置になったか否かを判定する。各リフトピン２８が最下降位置まで下降した場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）には、ステップＳ１１に移行する。なお、各リフトピン２８が最下降位置まで下降していない場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）には、ステップＳ７ｂで図８（Ｄ）に示すように各リフトピン２８の下降を継続させて最下降位置まで下降させる一方、一定時間内に下降を検知しない場合にはエラーとする。
【００７５】
ステップＳ１１では、図示しない吸引手段を作動させて吸着テーブル１１における例えば領域Ａ１に配置された吸引孔２７のみから吸着テーブル１１に載置されたガラス基板１を吸引する。すなわち、吸着テーブル１１に載置されたガラス基板１の中央だけを吸引孔２７により吸着する（図９（Ｇ））。
【００７６】
ステップＳ１２では、上記吸引手段を作動させて吸着テーブル１１における例えば領域Ａ１，Ａ２に配置された吸引孔２７から吸着テーブル１１の載置面１１ａに載置されたガラス基板１を吸引する。すなわち、吸着テーブル１１に載置されたガラス基板１の中央及びその周辺を吸引孔２７により吸着する（図９（Ｈ））。さらに、このような吸着状態からＡ３，Ａ４に配置された吸引孔２７から吸着テーブル１１に載置されたガラス基板１を吸引してガラス基板１の中央及びその周辺全体を吸着する（図９（Ｉ））。
【００７７】
したがって、ステップＳ１１，Ｓ１２では、ガラス基板１の中央からその外周縁に向かって吸着する領域を徐々に拡大するようにしたので、吸着テーブル１１の載置面１１ａとガラス基板１との間に侵入した空気を効率良く排出し、歪みのない状態でガラス基板１を吸着することができる。
【００７８】
ステップＳ１３は、ステップＳ１１，Ｓ１２で吸着テーブル１１の載置面１１ａに吸着したガラス基板１を解放する。つまり、ステップＳ１３では、図示しない吸引手段の作動を停止して吸着テーブル１１に吸着したガラス基板１を解放する（図９（Ｊ））。この際、極短時間のブローを行っても良い。これは、以下のステップでガラス基板１の位置決めを容易にするためである。
【００７９】
ステップＳ１４では、吸着テーブル１１の上面内側に脱落防止用プッシャ２３，２３が進入するとともに、固定側プッシャ２６，２６が吸着テーブル１１の上面内側に進入し、また押圧用プッシャ２４，２４及び与圧側プッシャ２５，２５が吸着テーブル１１の上面内側に進入することで、吸着テーブル１１上の所定位置にガラス基板１が暫定的にプリアライメントされる（図１０（Ｋ１，Ｋ２））。なお、この場合は、固定側プッシャ２６，２６の側にガラス基板１におけるアライメントマーク描画時に基準となった辺が揃えられる。これにより、吸着テーブル１１の載置面１１ａ上の所定位置にガラス基板１を正確に位置決めすることができる。
【００８０】
ステップＳ１５では、ステップＳ１４の状態のまま、上述したステップＳ１１と同様に図示しない吸引手段を作動させて吸着テーブル１１における例えば領域Ａ１に配置された吸引孔２７のみから吸着テーブル１１に載置されたガラス基板１を吸引する。すなわち、吸着テーブル１１の載置面１１ａに載置されたガラス基板１の中央だけを吸引孔２７により吸着する（図１１（Ｌ））。
【００８１】
ステップＳ１６では、ステップＳ１２と同様に吸引手段を作動させて吸着テーブル１１における例えば領域Ａ１，Ａ２に配置された吸引孔２７から吸着テーブル１１の載置面１１ａに載置されたガラス基板１を吸引する。すなわち、吸着テーブル１１の載置面１１ａに載置されたガラス基板１の中央及びその周辺を吸引孔２７により吸着する（図１１（Ｍ））。さらに、このような吸着状態からＡ３，Ａ４に配置された吸引孔２７から吸着テーブル１１の載置面１１ａに載置されたガラス基板１を吸引してガラス基板１の中央及びその周辺全体を吸着する（図１１（Ｎ））。
【００８２】
ステップＳ１７では、吸着テーブル１１の上面から外側に脱落防止用プッシャ２３，２３が退避するとともに、固定側プッシャ２６，２６が吸着テーブル１１の上面から外側に退避し、また押圧用プッシャ２４，２４及び与圧側プッシャ２５，２５が吸着テーブル１１の上面から外側に退避する（図１１（Ｏ））。
【００８３】
このようにステップＳ１からステップＳ１７の工程を経てカラーフィルタ製造装置３の吸着テーブル１１におけるガラス基板１のプリアライメント動作が終了する。
【００８４】
ステップＳ１８では、図１１（Ｐ）に示すようにガラス基板１を吸着した吸着テーブル１１を移動させ、ガラス基板１に描画されたアライメントマークがアライメントカメラ２１の視野角内に入った状態にて、アライメントカメラ２１及び画像処理装置４５によりガラス基板１のＸ方向位置、Ｙ方向位置及び回転方向位置をそれぞれ検出及び演算し、Ｘ方向テーブル駆動機構４７、Ｙ方向テーブル駆動機構１６及びテーブル回転駆動機構４９を駆動させて吸着テーブル１１に位置決めされた、ガラス基板１を精密に位置決めする。
【００８５】
その後、カラーフィルタ製造装置３において、インクジェットヘッド１８によりガラス基板１のＸ方向及びＹ方向に亘ってインクを塗布することで、カラーフィルタのパターンが形成される。
【００８６】
このように本実施形態によれば、ガラス基板１はロボットハンド２によりカラーフィルタ製造装置３に搬送され、このカラーフィルタ製造装置３では、ガラス基板１が予め所定位置に位置決め機構２２によってプリアライメントされるので、ガラス基板１を予め所定位置に位置決めするためのプリアライメント装置が不要になるので、装置としての小型化及び簡素化を図ることが可能となる。
【００８７】
また、本実施形態によれば、位置決め機構２２は、吸着テーブル１１の一辺に吸着テーブル１１上面に対して進退可能に配置した脱落防止用プッシャ２３，２３と、これらの脱落防止用プッシャ２３，２３が配置された辺に対向する辺に進退可能に配置した押圧用プッシャ２４，２４と、吸着テーブル１１の他の辺にエアシリンダにより吸着テーブル１１に対して進退可能に配置した与圧側プッシャ２５，２５と、これらのプッシャ２５，２５が配置された辺に対向する辺に配置した固定側プッシャ２６，２６とを備えているので、ガラス基板１を予め所定位置に確実かつ容易に位置決めすることができる。
【００８８】
さらに、本実施形態によれば、ガラス基板１を載置する吸着テーブル１１を有し、この吸着テーブル１１のインクジェットヘッド１８に対するＸＹ方向及び回転方向の相対位置を移動可能としたことから、インクジェットヘッド１８に対して吸着テーブル１１を確実かつ容易に位置決めすることができる。
【００８９】
そして、本実施形態によれば、位置決め機構２２によって吸着テーブル１１の所定位置に予め位置決めされたガラス基板１を吸着テーブル１１に吸着する吸引孔２７を設けたことにより、吸着テーブル１１の所定位置にガラス基板１を予め一段と確実かつ容易に位置決めすることができる。
【００９０】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、搬送手段としてロボットハンド２を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばコンベアベルトや搬送アーム等の搬送手段を使用してもよいのは勿論のこと、人手により搬送するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明を適用したカラーフィルタ製造ラインを示す構成図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は本発明を適用したカラーフィルタ製造装置の外観構成を示す平面図，正面図，側面図である。
【図３】図２の製造装置を示す斜視図である。
【図４】本実施形態の吸着テーブルの構造を示す平面図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は図４の吸着テーブルに取り付けられるリフトピンの出没状態を示す断面構成図である。
【図６】本発明を適用したカラーフィルタ製造装置における各制御系を示すブロック図である。
【図７】本発明を適用したカラーフィルタ製造装置における位置決め制御装置及びテーブル制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】（Ａ）〜（Ｅ）は図７の各ステップにおける各部の動作を示す説明図である。
【図９】（Ｆ）〜（Ｊ）は図７の各ステップにおける各部の動作を示す説明図である。
【図１０】（Ｋ１），（Ｋ２）は本発明を適用したカラーフィルタ製造ラインを示す構成図である。
【図１１】（Ｌ）〜（Ｐ）は図７の各ステップにおける各部の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９２】
１…ガラス基板（基板）
２…ロボットハンド
３…カラーフィルタ製造装置（パターン形成装置）
４…描画ユニット
５…吐出ユニット
６…カメラ取付部
８…Ｘ軸レール
９…移動テーブル
１１…吸着テーブル
１１ａ…載置面
１６…Ｙ方向テーブル駆動機構
１８…インクジェットヘッド（ノズルヘッド）
２１…アライメントカメラ
２２…位置決め機構（位置決め手段）
２３…脱落防止用プッシャ（固定部）
２４…押圧用プッシャ（押圧部）
２５…与圧側プッシャ（押圧部）
２７…吸引孔（吸着手段）
２８…リフトピン
２８ａ…吸引ピン（吸着手段）
２８ｂ…支持ピン
３２…動作制御装置
４４…テーブル制御装置
４７…Ｘ方向テーブル駆動機構
４９…テーブル回転駆動機構
５２…Ｘ方向位置検出センサ
５３…Ｙ方向位置検出センサ
５４…回転方向位置検出センサ
【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】
2006341155.tif 000009
【図８】
2006341155.tif 000010
【図９】
2006341155.tif 000011
【図１０】
2006341155.tif 000012
【図１１】
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