(57)【要約】【課題】基板の端部まで均一なパターンを描くことができる基板載置ステージを提供する。【解決手段】基板載置ステージ１は、インクジェットヘッドによりインクが滴下される基板６を載置する載置面と、この載置面の周縁に沿って形成された複数の側壁３とを有する基板載置ステージであって、載置面の外形サイズは、基板６の外形サイズよりも小さく、インクジェットヘッドにより滴下されたインクを吸引するためのスリット４が、載置面に平行な方向に沿って側壁３に形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドによりインクが滴下される基板を載置する載置面と、前記載置面の周縁に沿って形成された複数の側壁とを有する基板載置ステージであって、
前記載置面の外形サイズは、前記基板の外形サイズよりも小さく、
前記インクジェットヘッドにより滴下されたインクを吸引するためのスリットが、前記載置面に平行な方向に沿って前記側壁に形成されていることを特徴とする基板載置ステージ。
【請求項２】
前記スリットは、前記側壁の全周に渡って形成されている請求項１記載の基板載置ステージ。
【請求項３】
前記スリットは、吸引方向が斜め方向となるように形成されている請求項１記載の基板載置ステージ。
【請求項４】
前記スリットは、吸引方向が水平方向となるように形成されている請求項１記載の基板載置ステージ。
【請求項５】
前記スリットを通して吸引した前記インクを排気する排気手段が設けられている請求項１記載の基板載置ステージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット塗布装置の被処理物である基板を載置する基板載置ステージに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット塗布装置は、家庭用印刷用途のみならず、最近では産業用途にも多々用いられるようになってきている。産業用途としては、特に限られるものではないが、例えば、液晶ディスプレイ用途としては、カラーフィルターの製造工程や、ＴＦＴパネルの配線形成に使用され、太陽電池用途でも、配線形成等に使用され、また、衣服などに用いられる繊維織物の染色等に使用され、さまざまな応用の可能性が考えられている。
【０００３】
図４は、従来の基板載置ステージの構成を示す断面図である。軸部８１と一体に形成された円盤状の本体８０の外径は、本体８０の上に載置される基板外径よりも大きく、基板は、本体８０の上面に吸着固定される。本体８０の基板外周位置にほぼ相当する箇所には、円周状の溝８５が形成されており、溝８５内には複数の通気孔８３が開口している。溝８５の外側には、円周状の凸条８４が設けられており、通気孔８３に空気、Ｎ２等の気体を送り込むと、気体は溝８５に溜り、基板端面と凸条８４との間の隙間から吹き出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−１４９３６８号公報（１９９０年６月７日公開）
【特許文献２】特開平５−１０４０５５号公報（１９９３年４月２７日公開）
【特許文献３】特開平１１−２３９７５５号公報（１９９９年９月７日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
背景技術の欄に記載したように、インクジェット塗布装置は、さまざまな応用分野に適用されようとしているが、最近では処理時間の短縮が大きな課題となっている。また、被処理物に対して、被処理物の表面端部までの全面描画が必要であるにも関わらず、被処理物のサイズの誤差が大きい場合には、インクジェット塗布装置に、被処理物の表面端部を認識させ、描画範囲と非描画範囲とを判別するという工程が必要になり、処理時間が長くなるという課題があった。
【０００６】
このため、発明者らは、図５〜図７に示すように、被処理基板サイズ９２・９５・８９に対して、十分に広範囲な描画範囲９３・９６・９０を設定した。このため、描画範囲と非描画範囲とをインクジェット塗布装置に判別させる工程を省略することができ、処理時間を短縮することに成功した。
【０００７】
ただし、前述したように、被処理基板サイズ９２・９５・８９よりも広範囲な描画範囲９３・９６・９０にパターンを形成しようとすると、被処理基板サイズ９２・９５・８９よりも外側で且つ描画範囲９３・９６・９０よりも内側の領域に向かって吐出された不要なインクによって、図８に示すように、基板載置ステージ７１の表面や、次に投入される被処理基板６を汚してしまう、等の課題がある。
【０００８】
このため、被処理基板６上のパターン形成に不必要なインクを除去もしくは吸引する方法が必要になるが、このような方法としては、以下の方法が考案されている。
【０００９】
まず、特許文献１には、基板載置ステージを回転させ、回転する基板載置ステージの外周に対向して配置された吸収口、又は、受け皿によって不必要なインクを除去する方法が開示されている。ただし、この方法をインクジェット塗布装置に応用する場合、基板載置ステージのインクが完全に除去できない可能性があり、さらに基板載置ステージの外周に対向する位置に吸気口を設ける必要があるため、装置の床面積が大きくなってしまう、という課題がある。
【００１０】
特許文献２には、図４に示すように、基板載置ステージに載置された基板の外周部に、通気孔を設け、この通気孔より気体を送り込むことで不必要なインクを除去する方法が開示されている。ただし、この方法をインクジェット塗布装置に応用する場合、被処理基板端部付近のパターン形成に必要なインクまでも除去してしまう可能性があり、また、除去されたインクが基板上に滴下され、形成されたパターンに欠陥が生じる原因となってしまうという課題もある。
【００１１】
特許文献３には、基板載置ステージの相対移動機構の走査方向前後に、矩形回転盤を設け、この矩形回転盤のみを回転させることで不必要なインクを除去する方法が開示されている。この方法をインクジェット塗布装置に応用する場合、やはり、この矩形回転盤を配置することによって装置の床面積が大きくなってしまい、さらに矩形回転盤を、退避、回転させるための機構が必要なために、装置構成が複雑になるという課題がある。
【００１２】
本発明者らは、不要なインクを吸収するために、特許文献２に示されたような構造を応用し、図９に示すように、基板載置ステージ７１Ａの上面に載置された基板６の外周部に沿って、基板載置ステージ７１Ａの上面にスリット７３を形成した構成を採用し、スリット７３から不要なインクを吸引しながら、パターン形成を行った。この結果、基板６の表面端部付近へ吐出されたインクまでも、スリット７３側に吸引されるため、基板６の端部近傍に所望の厚みのパターンが得られないという課題が発生した。
【００１３】
このように、従来の装置では、基板の外形サイズよりも大きなステージが採用されることが多く、また、基板表面端部にまでパターン形成が必要な必要な場合も多い。この場合、基板表面端部においてサテライト（飛沫）が発生したり、あるいは、基板のサイズがまちまちであるために、基板サイズから外れて基板サイズの外側で吐出処理を行ってしまう場合があり、このとき、ステージにインクが付着して汚れが発生し、また、その汚れが次に基板載置ステージに載置された基板に付着してしまう等の課題がある。このため図９に示すように基板の外周部に吸気のためのスリットを形成すると、基板表面の端部に滴下したインクまで吸引されてしまい、また、装置のフットプリントが大型化するという課題があった。
【００１４】
本発明の目的は、基板の端部まで均一なパターンを描くことができる基板載置ステージを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係る基板載置ステージは、インクジェットヘッドによりインクが滴下される基板を載置する載置面と、前記載置面の周縁に沿って形成された複数の側壁とを有する基板載置ステージであって、前記載置面の外形サイズは、前記基板の外形サイズよりも小さく、前記インクジェットヘッドにより滴下されたインクを吸引するためのスリットが、前記載置面に平行な方向に沿って前記側壁に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
この特徴により、基板の外形サイズよりも小さい載置面の周縁に沿って形成された側壁に、載置面に平行な方向に沿ってスリットが形成され、このスリットが、インクジェットヘッドにより滴下されたインクを吸引する。このため、このスリットは、基板の端面に沿って通り抜けたインクを吸引し、基板表面の端部に吐出されたインクは吸収しないから、この基板表面の端部に吐出されたインクは、従来技術の構成のようにスリット側に吸引されず、従って、基板表面の端部まで均一なパターンを描くことができる。
【００１７】
本発明に係る基板載置ステージでは、前記スリットは、前記側壁の全周に渡って形成されていることが好ましい。
【００１８】
上記構成により、基板の全周に渡って端部まで均一なパターンを描くことができる。
【００１９】
本発明に係る基板載置ステージでは、前記スリットは、吸引方向が斜め方向となるように形成されていることが好ましい。
【００２０】
上記構成により、インクを効率的に吸引することができる。
【００２１】
本発明に係る基板載置ステージでは、前記スリットは、吸引方向が水平方向となるように形成されていることが好ましい。
【００２２】
上記構成により、スリットの位置、スリット幅によらず、より選択的に不要なインクのみを回収することができる。
【００２３】
本発明に係る基板載置ステージでは、前記スリットを通して吸引した前記インクを排気する排気手段が設けられていることが好ましい。
【００２４】
上記構成により、吸引したインクを基板載置ステージの外に廃棄することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る基板載置ステージは、インクジェットヘッドにより滴下されたインクを吸引するためのスリットが、前記載置面に平行な方向に沿って前記側壁に形成されているので、基板表面の端部に吐出されたインクは、従来技術の構成のようにスリット側に吸引されず、従って、基板表面の端部まで均一なパターンを描くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施の形態に係る基板載置ステージの外観を示す斜視図である。
【図２】上記基板載置ステージの部分断面図である。
【図３】上記基板載置ステージの変形例の部分断面図である。
【図４】従来の基板載置ステージの構成を示す断面図である。
【図５】基板サイズに対する、描画領域と載置ステージの大きさを示す模式図である。
【図６】基板サイズに対する、描画領域と載置ステージの大きさを示す模式図である。
【図７】基板サイズに対する、描画領域と載置ステージの大きさを示す模式図である。
【図８】従来の他の基板載置ステージの構成を示す断面図である。
【図９】従来のさらに他の基板載置ステージの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の基板載置ステージに関する実施形態について、図１〜図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００２８】
図１は、実施の形態に係る基板載置ステージ１の外観を示す斜視図である。図２は、基板載置ステージ１の部分断面図である。基板載置ステージ１は、略直方体形状をしており、インクジェットヘッド５によりインクが滴下される基板６を載置する載置面を有している。この載置面の周縁に沿って、複数の側壁３が垂直方向に沿って形成されている。載置面の外形サイズは、基板６の外形サイズよりも充分に小さくなっている。側壁３の表面には、インクジェットヘッド５により滴下されて基板６の端面を通り抜けたインクを吸引するためのスリット４が、載置面に平行な方向に沿って形成されている。このスリット４は、側壁３の全周に渡って形成されている。そしてスリット４は、図２に示すように、基板載置ステージ１の内側から外側に向かって斜め上方向に形成されており、吸引方向が斜め方向となるように形成されている。
【００２９】
また、必要であれば、図中には図示していないが、基板６を載置するためのリフトピン、基板６を固定するための吸着孔、基板６を加熱するためのヒーター、または基板６の位置決めをするためのアライメント機構等を基板載置ステージ１に設けても良い。
【００３０】
図２を参照すると、基板載置ステージ１の本体と側壁３との間に、吸引のためのスリット４を形成し、さらに、吸引用バッファ部８を通して、図示しない排気部に連通させている。この排気部としては、真空ポンプ、及び負圧発生器等が例として挙げられるが、排気部は、必要な吸引速度に応じて適宜選択すればよい。また、これも特に図示してはいないが、吸引速度調整弁、及び開閉弁等を必要に応じて設置してもよい。また、本実施の形態では、これも特に図示してはいないが、配管経路上に有機溶剤吸着用のフィルターを設置してもよい。このフィルターも吸引するインクの性質に応じて適宜変更してもよい。
【００３１】
本実施の形態では、図２に示すように、基板載置ステージ１上に基板６を載置し、インクジェットユニット５を、図示しない走査手段を用いて走査しながら、インクを所望の位置に吐出することで、パターン形成を行った。
【００３２】
このとき、前述したように、図５〜図７に示す、基板サイズ９２・９５・８９よりも十分に広範囲な描画範囲９３・９６・９０に対してパターン描画を行った。描画範囲を大きくすることで、基板サイズ９２・９５・８９が均一でない場合でも、処理速度を落とさずに、被処理対象の基板６の表面端部にまでパターン形成を行うことが可能となっている。
【００３３】
実際には、本実施の形態で使用した被処理対象の基板６は、図７に示すような形状のものであり、基板サイズ８９の外接する正方形が１２７ｍｍ±０．５ｍｍであり、四隅の角部を短辺１２ｍｍの直角二等辺三角形状によって落としているような形状のものであった。このため、本実施の形態では、描画範囲９０を外接する正方形が１２９ｍｍ、基板載置ステージサイズ９１を外接する正方形が１２６ｍｍとなるようにした。
【００３４】
この描画範囲９０や、基板載置ステージサイズ９１の大きさや形状は、例えば、図５及び図６に示されるように、被処理対象の基板６の大きさや形状、大きさの均一性などによって適宜変更すればよい。
【００３５】
また、図２に示す吸引スリット４は、基板載置ステージ１の載置面から、５ｍｍ下方に形成し、幅は約２ｍｍにした。この、スリット４の位置や、スリット幅に関しては、ステージ、基板、及び描画範囲の大きさ、スリット４の近傍での液滴速度、スリット近傍での吸引速度、液滴サイズ、及び液滴体積等に応じて適宜変更すればよい。
【００３６】
この様に、図２に示す被処理対象の基板６よりも小さなサイズの基板載置ステージ１の外周部に吸引スリット４を形成することで、図７に示す描画範囲９０内で、被処理基板６の外側に吐出されたインクを、スリット４により吸引して回収することができる。また、従来技術の構成のように、被処理基板６の表面端部に吐出されたパターン形成に必要なインクを吸引してしまうこともないため、被処理対象の基板６の表面の端部まで均一なパターンを形成することができる。また、背景技術の欄で前述したような、ステージ外周に吸引口を設ける必要が無く、回転盤等の機構も設ける必要がないため、基板載置ステージのサイズを最小限度に抑えることができる。
【００３７】
図３は、基板載置ステージの変形例の部分断面図である。図３に示されるように、スリット４Ａからの吸引方向が略水平方向となるように、スリット４Ａを４分の１円周状に形成し、スリット４Ａの先端形状を載置ステージ１の載置面に平行になるようにした。スリット４Ａの先端形状が、載置ステージ１の載置面に平行なこと以外は、図２を参照して前述した、装置構成と何ら代わりはない。
【００３８】
また、図１及び図２を参照して前述したように、吸引スリット４Ａの位置や、スリット幅に関しては、スリット近傍での液滴速度、スリット近傍での吸引速度、液滴サイズや体積等に応じて適宜変更すればよい。
【００３９】
図２に示す吸引スリット４の先端形状では、吸引方向が鉛直方向の成分を持つため、スリット４の位置や、スリット幅によっては、被処理対象の基板６の表面端部のパターンに影響を及ぼすおそれがあるという課題があった。しかし、図３に示すように、スリット４Ａの先端形状を、基板載置ステージ１の載置面に平行にすることで、吸引スリット４Ａの位置や、スリット幅によらず、より選択的に不要なインクのみを回収することが可能となった。このため、設計の自由度を向上し、より省スペースな装置構成を可能なものとした。
【００４０】
インクジェット装置を使用して、基板上にパターンを形成する装置において、大きさのまちまちな基板表面の端部までパターンを形成する場合、基板表面の端部を含む十分広い範囲に処理を行うことが有効である。しかしながら、この処理範囲よりも基板のサイズが小さいので、インクが装置側に付着してしまい、装置が汚れる等の課題が生じる。
【００４１】
本実施の形態では、基板サイズよりも小さめな基板吸着ステージの側壁の全周に渡って、ミスト吸引用のスリットを形成し、基板上のパターン形成に必要なインクを吸引することなく、不要なインクのみを効果的に吸引することができる。
【００４２】
さらに、このスリットを載置面に平行な方向に形成することにより、基板表面端部の選択性を高めることができる。
【００４３】
これにより、インクジェット装置を使用して、基板表面端部まで所望の描画が可能となり、さらに、基板表面端部よりも外側に吐出された不要なミストを効果的に吸引することができる。
【００４４】
以上のように、本実施の形態によれば、基板表面の端部まで所望のパターンを描くことができ、さらに、サテライト（飛沫）、及び基板から外れた位置に滴下されたインクは、効果的に吸収し、装置が汚れることを防ぐことができる。また、ステージ外周に対向する位置に吸引機構を設ける必要がないため、フットプリントを最小限にすることができる。
【００４５】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、インクジェット塗布装置用の被処理基板載置ステージの適用することができる。例えば、家庭用プリンターや、産業用プロセス装置など、さまざまな応用が可能である。特に、例えば、比較的小型の被処理物にパターン形成をするためのインクジェット塗布装置に適している。本発明は、特に、産業用途のインクジェット塗布装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１  基板載置ステージ
３  側壁
４  スリット
５  インクジェットヘッド
６  基板
【図１】
2011243844.tif 000003
【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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