(57)【要約】【課題】  精度が高く、環境要素に対応した補正をすることができ、位置精度のばらつきが小さく、作業工数が少ないレーザ描画装置等を提供する。【解決手段】  描画ごとに測長ユニット１７ａ等が基板１１上に描画された形状測定を行い、補正データ計算ユニット３５が補正データを生成する。蓄積された補正データをもとに、描画ユニット２３が描画を行う。また、環境測定ユニットが環境データを描画ごとに自動で測定を行う。蓄積された環境データと補正データを元に、描画ユニット２３が描画を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージと、
前記ステージ上の被描画材に描画を行う描画手段と、
前記ステージ上に設けられ、前記描画手段によって前記被描画材に描画された描画パターンを読み取る読取手段と、
読み取られた前記描画パターンの位置データを生成する生成手段と、
前記位置データと基準データとを比較して補正データを生成する補正データ生成手段と、
を具備することを特徴とする描画装置。
【請求項２】
前記補正データを蓄積する蓄積手段を更に具備することを特徴とする請求項１記載の描画装置。
【請求項３】
前記描画手段は、描画データに対して前記補正データで補正した後、描画を行うことを特徴とする請求項１記載の描画装置。
【請求項４】
環境データを測定する測定手段を更に具備し、
前記補正データ生成手段は、前記環境データも考慮して補正データを生成することを特徴とする請求項１記載の描画装置。
【請求項５】
蓄積した補正データを元に描画データに対して補正した後、描画を行なうことを特徴とする請求項２記載の描画装置。
【請求項６】
ステージ上の被描画材に描画を行う描画工程と、
前記描画工程によって前記被描画画材に描画された描画パターンを読み取る読取工程と、
読み取られた前記描画パターンの位置データを生成する生成工程と、
前記位置データと基準データとを比較して補正データを生成する補正データ生成工程と、
を具備することを特徴とする描画方法。
【請求項７】
前記補正データを蓄積する蓄積工程を更に具備することを特徴とする請求項６記載の描画方法。
【請求項８】
前記描画工程は、描画データに対して前記補正データで補正した後、描画を行うことを特徴とする請求項６記載の描画方法。
【請求項９】
環境データを測定する測定工程を更に具備し、
前記補正データ生成工程は、前記環境データも考慮して補正データを生成することを特徴とする請求項６記載の描画方法。
【請求項１０】
蓄積した補正データを元に描画データに対して補正した後、描画を行なうことを特徴とする請求項７記載の描画方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、描画装置および描画方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
描画装置の中でも、レーザ描画装置は、従来の機械加工では不可能な高い精度で描画が可能であるため、ディスプレイ用カラーフィルタ部材を描画する際等に用いられている。
このような装置はその寸法精度の高さ故に、温度、湿度、気圧等の外部環境の影響を受けやすいため、描画したマトリクスの形状測定を行い、基準値と比較して補正データを生成し、補正を行うことにより、寸法精度を一定に保っている。
【０００３】
具体的には、描画後、描画された基板をオフラインの検査機に移動して、基板上の測定位置をＣＣＤ（Charge
Coupled Devices）カメラ等で撮影し、撮影した画像データ中の特定点（例えば、描画形状が格子状の場合は格子の交点等）の座標を求め、描画目標における特定点の座標との差をオフラインパーソナルコンピュータ等で計算し、作業者が補正データの生成及び、描画装置への入力をして、次基板の描画位置補正を行っている（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特願２００３-３９４７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような方法では、経時的に描画位置が変化する要因がある場合、補正データ取得から時間がたった場合は精度が悪くなるという問題がある。
更に、描画精度は、温度、湿度、気圧等の微小な環境要素にも左右されるが、環境要素に対応した補正をすることができない。
また、定期的に補正データを作成する必要があり、補正データ更新前後での位置精度のばらつきが大きくなるという問題がある。
また、オフラインで測長およびデータ処理を行っているため、工数がかかるという問題がある。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は精度が高く、環境要素に対応した補正をすることができ、位置精度のばらつきが小さく、作業工数が少ないレーザ描画装置等を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するために、第１の発明は、ステージと、前記ステージ上の被描画材に描画を行う描画手段と、前記ステージ上に設けられ、前記描画手段によって前記被描画材に描画された描画パターンを読み取る読取手段と、読み取られた前記描画パターンの位置データを生成する生成手段と、前記位置データと基準データとを比較して補正データを生成する補正データ生成手段と、
を具備することを特徴とする描画装置である。
前記描画装置は前記補正データを蓄積する蓄積手段を更に具備してもよい。
前記描画手段は、描画データに対して前記補正データで補正した後、描画を行う。
前記描画装置は環境データを測定する測定手段を更に具備してもよい。
前記補正データ生成手段は、前記環境データも考慮して補正データを生成する。
前記描画装置は蓄積したデータを元に、補正値を決定し、自動的に補正を行なっても良い。
また、第２の発明は、ステージ上の被描画材に描画を行う描画工程と、前記描画工程によって前記被描画画材に描画された描画パターンを読み取る読取工程と、読み取られた前記描画パターンの位置データを生成する生成工程と、前記位置データと基準データとを比較して補正データを生成する補正データ生成工程と、
を具備することを特徴とする描画方法である。
前記描画方法は、前記補正データを蓄積する蓄積工程を更に具備してもよい。
前記描画工程は、描画データに対して前記補正データで補正した後、描画を行ってもよい。
前記描画方法は、環境データを測定する測定工程を更に具備し、前記補正データ生成工程は、前記環境データも考慮して補正データを生成してもよい。
前記描画方法は、蓄積した補正データを元に描画データに対して補正した後、描画を行ってもよい。
【０００８】
本発明では、ステージ上に、被描画材に描画を行う描画手段と、描画された描画パターンを読み取る読取手段とを有し、描画ごとに自動で測定を行い、補正データを生成する。
また、本発明では測定毎に蓄積手段に補正データを蓄積し、蓄積されたデータを元に補正データを生成する。
また、本発明では環境データを測定する測定手段を有し、温度、湿度、気圧等の環境データを描画ごとに自動で測定を行い、蓄積手段に環境データを蓄積し、蓄積されたデータを元に補正データを生成する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、描画ごとに自動で測定を行い、補正データを生成するため、従来と比べて作業工数が少なくなり、補正データの精度が向上する。
また、データを蓄積することにより、補正データの精度が向上し、位置精度のばらつきが小さくなる。
さらに、環境データを描画ごとに自動で測定するため、環境要素に対応した補正をすることができる。
また、環境データを蓄積することにより、補正データの精度が向上し、位置精度のばらつきが小さくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて本発明に好適な実施形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るレーザ描画装置１を示す図であり、図２はレーザ描画装置１の構成を示すブロック図である。
【００１１】
ステージ３の上面にはレール５ａ、５ｂがステージ３の一辺に平行（Ｘ方向）に設けられており、レール５ａ、５ｂをまたぐようにしてプレート７が設けられている。プレート７は図１のＸ方向に移動可能である。
プレート７上には図示しないレールが設けられ、レールには吸着プレート９が設けられている。吸着プレート９は図示しないレール上をＹ方向に移動可能となっている。従って、吸着プレート９はステージ３上をＸ方向、Ｙ方向に移動可能である。なお、吸着プレート９上には基板１１が吸着されている。
【００１２】
ステージ３上の一端には支持柱１３ａ、支持柱１３ｂが設けられ、支持柱１３ａと支持柱１３ｂの間には支持板１５が設けられている。支持板１５上には測長ユニット１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆが設けられている。
ステージ３上の別の一端には支持柱１９ａ、支持柱１９ｂが設けられ、支持柱１９ａと支持柱１９ｂの間には支持板２１が設けられている。支持板２１上には描画ユニット２３及び環境測定センサ２５が設けられている。
【００１３】
描画ユニット２３は基板１１上にパターンを形成する描画装置であり、レーザ照射装置等である。
測長ユニット１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆは、描画された基板１１上のパターンの形状を撮影する装置であり、ＣＣＤカメラ等が用いられる。
環境測定センサ２５は温度、湿度、気圧等の環境因子となる物性を測定する装置である。
【００１４】
図２（システム概略構成）に示すように、制御ユニット２９には描画ユニット２３、ステージコントローラ２７、データ蓄積ユニット３１、環境測定ユニット３９等が接続されている。
測長ユニット１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆには画像処理ユニット３３が接続され、画像処理ユニット３３には補正データ計算ユニット３５が接続されている。補正データ計算ユニット３５にはデータ蓄積ユニット３１が接続されている。
【００１５】
環境測定センサ２５には環境測定ユニット３９が接続され、環境測定ユニット３９には制御ユニット２９およびデータ蓄積ユニット３１が接続されている。
制御ユニット２９にはプレート７および吸着プレート９が接続されている。
【００１６】
ステージコントローラ２７はステージ３上のプレート７および吸着プレート９を移動させる。
制御ユニット２９はパーソナルコンピュータ等からなり、描画ユニット２３に対してレーザ光の照射制御等を行う。また、制御ユニット２９はステージコントローラ２７を介してプレート７および吸着プレート９をＸ、Ｙ方向に移動させる。
更に、制御ユニット２９はデータ蓄積ユニット３１、環境測定ユニット３９から送られるデータを基にして、描画パターンを決定し、描画ユニット２３に送る。
画像処理ユニット３３は、測長ユニット１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆで撮影された画像を位置データ化する。
【００１７】
補正データ計算ユニット３５は、画像処理ユニット３３でデータ化された位置データと、本来の描画目標である基準データを比較して、両者のずれを修正する補正データを生成する。
環境測定ユニット３９は、環境測定センサ２５で測定された物性値をデータ化する。
データ蓄積ユニット３１は、補正データ計算ユニット３５および環境測定ユニット３９で得られたデータを保存する。
【００１８】
次に、補正の手順について説明する。
図３は補正の手順を示すフローチャートである。また、図５、図６はパターン形状が描画された基板１１を示す図である。
制御ユニット２９はステージコントローラ２７に指示して、基板１１を搭載した吸着プレート９を描画ユニット２３側に移動させる（ステップ１０１）。
描画ユニット２３は、吸着プレート９上の基板１１にパターンを描画する（ステップ１０２）。
【００１９】
基板１１上へのパターンの描画が終了すると、制御ユニット２９はステージコントローラ２７に指示して、プレート９を測長ユニット１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆ側に移動する（ステップ１０３）。
測長カメラ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆは基板１１上のパターン形状を撮影して画像データを生成する（ステップ１０４）。
測長カメラ１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ、１７ｅ、１７ｆは画像データを画像処理ユニット３３に送信する（ステップ１０５）。
【００２０】
画像処理ユニットは画像データの位置データ５１を生成する（ステップ１０６）。位置データ５１とは、例えば、実際に描画された描画パターンが図５のような格子形状５３の場合は、複数個の交点の座標である。
画像処理ユニット３３は位置データ５１を補正データ計算ユニット３５に送信する（ステップ１０７）。
【００２１】
補正データ計算ユニット３５は、基準データ５５と位置データ５１を比較し、補正データを生成する。基準データ５５とは例えば、描画パターンの目標が図５のような格子形状５７の場合は、交点の１点の座標等である。
図６に示すように、基準データ５５と位置データ５３のずれが（Δｘ、Δｙ）である場合は、補正データは（Δｘ、Δｙ）となる（ステップ１０８）。
補正データ計算ユニット３５は補正データを制御ユニット２９およびデータ蓄積ユニット３１に送信する（ステップ１０９）。
【００２２】
このようにして１枚の基板１１に描画を行い、補正データを生成する。
次に基板１１を吸着プレート９から取り去り、別の基板１１を吸着プレート９に載せ、描画ユニット２３により描画を行う。この時、制御ユニット２９はデータ蓄積ユニット３１にアクセスし、補正データを受けとる（ステップ１１０）。
制御ユニット２９は、補正データに従い、基板１１に描画するパターン形状の指令を描画ユニット２３、ステージコントローラ２７に出す（ステップ１１１）。例えば、本来描画すべき描画パターンに対して、Δｘ、Δｙだけずらした描画パターンとし、描画する。
【００２３】
以下は、ステップ１０１に戻って上述した処理を繰り返す。蓄積される補正データの量が多くなるほど、補正データの精度が高くなる。
【００２４】
次に、環境測定ユニット３９を合わせた場合の補正の手順について説明する。
図４は環境測定ユニット３９による補正の手順を示すフローチャートである。
環境測定センサ２５は、ステージ３付近の温度、湿度、気圧等の物性値を測定し、測定した物性値を環境測定ユニット３９に送信する（ステップ２０１）
環境測定ユニット３９は物性値をデータ化し、データ化された物性値をデータ蓄積ユニット３１及び制御ユニット２９に送信する（ステップ２０２）。
【００２５】
ここで、環境測定センサ２５は描画毎に環境データを測定するため、環境データと補正データは１対１で対応している。そのため、データが蓄積されるに従い、環境データを元に補正データを生成することが可能である。
例えばある日の温度Ｔ１での補正データΔｘ１、Δｙ１‥が得られ、翌日は温度Ｔ２でΔｘ２、Δｙ２‥が得られたとすると、翌々日の温度がＴ１だった場合、その日は補正データΔｘ１、Δｙ１‥を基にして補正データを生成する。
また、蓄積されるデータ量が多いほど、精度が高くなるため、それに伴い補正データの精度も高くなる。
【００２６】
このように、本実施の形態によれば、描画ごとに自動で測定を行い、補正データを生成し、生成したデータを蓄積し、蓄積されたデータを元に補正データを生成する。
また、環境データを描画ごとに自動で測定し、蓄積し、蓄積されたデータを元に補正データを生成する。
従って、環境要素に応じた補正が可能となり、補正データの精度が向上する。
また、位置精度のばらつきが小さくなり、さらに従来と比べて作業工数が少なくなる。
【００２７】
以上、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明したが、本発明の技術的範囲は前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００２８】
例えば、本実施形態では測長ユニットを用いて形状測定を行う際、画像データを撮影し、画像データを位置データに変換するという手順を用いているが、形状測定機等を用いて直接位置データを測定してもよい。
また、前述した実施の形態では、Δｘ、Δｙだけずれた例を図示したが、描画パターンのずれは、このようなものに限らず、回転、扁平等、種々のものがあり、本発明にかかる描画装置では、各種のずれに対応して補正できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】レーザ描画装置１の斜視図
【図２】レーザ描画装置１のシステム概略構成を示すブロック図
【図３】補正の手順を示すフローチャート
【図４】補正の手順を示すフローチャート
【図５】パターン形状が描画された基板１１を示す図
【図６】パターン形状が描画された基板１１を示す図
【符号の説明】
【００３０】
１…………レーザ描画装置
３…………ステージ
５ａ………レール
５ｂ………レール
７…………プレート
９…………吸着プレート
１１………基板
１７ａ……測長ユニット
２３………描画ユニット
２５………環境測定センサ
２７………ステージコントローラ
２９………制御ユニット
３１………データ蓄積ユニット
３３………画像処理ユニット
３５………補正データ計算ユニット
３９………環境測定ユニット
【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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