(57)【要約】【課題】リニアスケールの検出精度として高精度の要求されるフィルタ製造裝置などに金属製のリニアスケールを用いた場合でも、その要求される精度に十分応えることができるようにする。【解決手段】  パルス信号生成手段は、リニアスケール手段から出力される所定長毎の信号を制御用パルスよりも十分に小さな周期の信号に分割する。その後、制御パルス生成手段は、このパルス信号を所定数だけカウントして制御用パルスを生成する。この制御用パルスを生成する過程で、パターン形成装置の環境温度が変化した場合、その温度変化に応じてリニアスケール手段から出力される信号の所定長が変化する。そこで、この発明では、制御パルス生成手段が、リニアスケール手段から出力される信号の所定長の変化の割合に応じてカウントする所定数を可変して制御用パルスを生成するようにした。【選択図】図１
2008196953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リニアスケール手段から出力される所定長毎の信号を用いて制御用パルスを生成し、この制御用パルスに基づいて表示用パネルにパターンを形成するパターン形成装置において、
前記リニアスケール手段から出力される信号を分割することによって前記制御用パルスよりも小さな周期のパルス信号を生成するパルス信号生成手段と、
前記パルス信号を所定数だけカウントすることによって前記制御用パルスを生成する制御パルス生成手段であって、前記パターン形成装置の環境温度の変化に応じて前記リニアスケール手段から出力される信号の所定長が変化した場合、その変化の割合に応じてカウントする前記所定数を可変して前記制御用パルスを生成する制御パルス生成手段と
を備え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、
前記パルス信号生成手段は、前記リニアスケール手段から出力される信号を５０から４００の範囲で分割して第１のパルス信号を生成するインターポレート手段と、前記第１のパルス信号をさらに４分割した第２のパルス信号を生成する位相弁別手段とから構成され、
前記制御パルス生成手段は、前記第２のパルス信号を前記所定数が９から８４の範囲内で可変してカウントする信号作成回路と、前記パターン形成装置の環境温度の変化に応じて９から８４の範囲の所定数を前記信号作成回路に供給する信号補正手段とから構成される
ことを特徴とするパターン形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載のパターン形成装置を用いて表示用パネルにパターンを形成することを特徴とする表示用パネル製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶パネル等の表示用パネルに所望のパターンを形成するパターン形成装置及びこれらを用いた表示用パネル製造方法に係り、特にリニアスケールを用いて高精度の制御用パルスを生成することのできるパターン形成装置及びこれらを用いた表示用パネル製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、液晶ディスプレイ装置などの表示用パネルで使用されるカラーフィルタなどをインクジェット法を用いて製造する製造方法が種々提案されている。このインクジェット法では、ＲＧＢの各色のインクを吐出する複数のインクジェットヘッドをガラス基板に対して相対的に移動させ、ガラス基板上の各色要素（ＲＧＢ）に対応する位置に所定色のインクを吐出して各色要素を製造している。このようなインクジェット法を用いたカラーフィルタ製造方法及び裝置を記載したものとして、例えば、特許文献１，２に記載のようなものが知られている。
【特許文献１】特開平０９−１０１４１２号公報
【特許文献２】特開昭６３−２３５９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１は、パターン形成装置として、従来のインクジェット法を用いたカラーフィルタ製造裝置の一例の概略構成を示す図である。図に示すように、このカラーフィルタ製造裝置は、ＸＹθステージ１０、インクジェットヘッド２０、リニアスケール３０、制御部４０から構成される。ＸＹθステージ１０は、図示しないガラス基板を搭載し、搭載した状態でガラス基板をインクジェットヘッド２０に対して相対的にＸ方向、Ｙ方向、θ方向に移動する。インクジェットヘッド２０は、ＸＹθステージの上方に図示しない保持手段を介して保持され、ＸＹθステージ１０上のガラス基板に対して各色（ＲＧＢ）に対応したインクを吐出する。なお、インクジェットヘッド２０もＸＹθステージ１０と同様にＸ方向、Ｙ方向、θ方向に移動制御される。リニアスケール３０は、２０［μｍ／周期］の正弦波となるリニアスケール信号を出力する。制御部４０は、リニアスケール３０からのリニアスケール信号をインターポレータ処理にて２０分割して、分割後の１［μｍ／パルス］の信号に基づいてインクジェットヘッド２０を制御し、インクジェットヘッド２０から各色のインクを吐出し、カラーフィルタを製造する。
【０００４】
リニアスケール３０が高価で高精度のレーザ測長式のリニアスケールの場合は、裝置の要求精度に合致しており、問題なく使用することができるが、ステンレスなどの金属製のスケールを用いたものは、周囲の環境温度の変化に応じて検出精度が大幅に変化するため、フィルタ製造裝置などのような要求精度の高い裝置に使用することができない。
【０００５】
図２は、リニアスケールの環境温度依存性を説明するための図である。図２（Ａ）は、リニアスケール３０から出力される約２０［μｍ／周期］のリニアスケール信号の一例を示す。実線の波形２ａ１は、常温下におけるリニアスケール信号であり、点線の波形２ａ２は、常温から比較的温度の上昇した環境下におけるリニアスケール信号である。温度上昇に伴ってリニアスケール３０が膨張したことによって、波形２ａ２の周期が波形２ａ１の周期よりも約５パーセント程度伸びている。図２（Ｂ）は、波形２ａ１のリニアスケール信号を２０分割した信号であり、図２（Ｃ）は、波形２ａ２のリニアスケール信号を２０分割した信号である。図２（Ｄ）は、図２（Ｃ）の信号に基づいて生成された１［μｍ／パルス］の信号であり、図２（Ｅ）は、図２（Ｄ）の信号に基づいて生成された１［μｍ／パルス］の基準クロック信号（制御用パルス）である。これから明らかなように、最終的に生成された１［μｍ／パルス］の基準クロック信号は、リニアスケールの膨張に伴った誤差を含むことになるので、高精度の要求される装置に金属製のリニアスケールは不向きであることが理解できる。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、リニアスケールの検出精度として高精度の要求されるパターン形成裝置などに金属製のリニアスケールを用いた場合でも、その要求される精度に十分応えることのできる検出精度を発揮できるように構成されたパターン形成裝置及びこれらを用いた表示用パネル製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のパターン形成装置の第１の特徴は、リニアスケール手段から出力される所定長毎の信号を用いて制御用パルスを生成し、この制御用パルスに基づいて表示用パネルにパターンを形成するパターン形成装置において、前記リニアスケール手段から出力される信号を分割することによって前記制御用パルスよりも小さな周期のパルス信号を生成するパルス信号生成手段と、前記パルス信号を所定数だけカウントすることによって前記制御用パルスを生成する制御パルス生成手段であって、前記パターン形成装置の環境温度の変化に応じて前記リニアスケール手段から出力される信号の所定長が変化した場合、その変化の割合に応じてカウントする前記所定数を可変して前記制御用パルスを生成する制御パルス生成手段とを備えたことにある。
パルス信号生成手段は、リニアスケール手段から出力される所定長毎の信号を制御用パルスよりも十分に小さな周期の信号に分割する。その後、制御パルス生成手段は、このパルス信号を所定数だけカウントして制御用パルスを生成する。例えば、リニアスケール手段から出力される信号が２０［μｍ／周期］の場合、パルス信号生成手段は、これを約４００分割して、０．０５［μｍ］のパルス信号を生成する。制御パルス生成手段は、この０．０５［μｍ］のパルス信号を約２０個分カウントすることによって、１［μｍ］の制御用パルスを生成する。このような制御用パルスを生成する過程で、パターン形成装置の環境温度が変化した場合、その温度変化に応じてリニアスケール手段から出力される信号の所定長が変化する。そこで、この発明では、制御パルス生成手段が、リニアスケール手段から出力される信号の所定長の変化の割合に応じてカウントする所定数を可変して制御用パルスを生成するようにした。例えば、リニアスケール手段の周囲の環境温度が上昇し、スケール自体が熱膨張した場合、カウント数として２０より少ない値を用いたりして、正確に１［μｍ］の制御用パルスが生成されるようにする。逆に環境温度が下降した場合には、カウント数として２０より大きい値を用いる。これによって、リニアスケール手段として金属製のものを用いた場合でも、パターン形成装置に要求される精度を十分発揮することができる。
【０００８】
本発明のパターン形成装置の第２の特徴は、前記パルス信号生成手段は、前記リニアスケール手段から出力される信号を５０から４００の範囲で分割して第１のパルス信号を生成するインターポレート手段と、前記第１のパルス信号をさらに４分割した第２のパルス信号を生成する位相弁別手段とから構成され、前記制御パルス生成手段は、前記第２のパルス信号を前記所定数が９から８４の範囲内で可変してカウントする信号作成回路と、前記パターン形成装置の環境温度の変化に応じて９から８４の範囲の所定数を前記信号作成回路に供給する信号補正手段とから構成されることにある。これは、パルス信号生成手段がインターポレート手段と位相弁別手段から構成され、制御パルス生成手段が信号作成回路と信号補正手段から構成され、リニアスケール手段から出力される信号のだいたいの分割数と、その分割された信号のカウント数に関するものである。分割数を増やすことで精度を上げることができるが、処理速度の点で問題が発生したりするので、この発明では適用可能な範囲を規定した。
【０００９】
本発明の表示用パネル製造方法の特徴は、前記第１の特徴に記載のパターン形成装置を用いて表示用パネルにパターンを形成することにある。これは、前記パターン形成装置を用いて、表示用パネルにパターンを形成するようにした表示パネル製造方法に関するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、リニアスケールの検出精度として高精度の要求されるパターン形成装置などに金属製のリニアスケールを用いた場合でも、その要求される精度に十分応えることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図３は、本発明の一実施の形態によるリニアスケール補正装置の概略構成を示す図である。この実施の形態に係るリニアスケール補正装置は、アナログ分岐ユニット４１、インターポレート４２及び信号変換ユニット４３から構成される。アナログ分岐ユニット４１は、リニアスケール３０から出力されるアナログの２０［μｍ／周期］の正弦波信号を分岐し、その一方をインターポレート４２に、他方をモーションコントロールボード４４に出力する。モーションコントロールボード４４は、フィルタ製造裝置の位置決めを行なう制御ボードである。インターポレート４２は、２０［μｍ／周期］の正弦波信号を１００分割して、０．２［μｍ／パルス］の信号を生成し、それを信号変換ユニット４３に出力する。信号変換ユニット４３は、インターポレート４２によって分割された０．２［μｍ／パルス］の信号を入力し、それに基づいて１．０［μｍ／パルス］のエンコーダ信号（Ａ相、Ｂ相）、プリントイネーブル信号及び分割トリガ信号を生成して、出力する。
【００１２】
信号変換ユニット４３は、位相弁別回路４３１、１μｍ作成回路４３２、信号補正回路４３３、出力回路４３４及びトリガ作成回路４３５から構成される。位相弁別回路４３１は、インターポレート４２によって分割された０．２［μｍ／パルス］の信号を入力し、それをさらに４分割した４分割クロック（０．０５［μｍ／パルス］）を作成する。位相弁別回路４３１によって生成された０．０５［μｍ／パルス］の４分割クロックは、それぞれ１μｍ作成回路４３２に出力される。１μｍ作成回路４３２は、０．０５［μｍ／パルス］の４分割クロックの立ち上がりタイミング（ＵＰ）及び立ち下がりタイミング（ＤＮ）で動作し、０．０５［μｍ／パルス］の４分割クロックを所定数だけカウントアップし、その所定数のカウントアップ終了時における４分割クロックの立ち上がりタイミング（ＵＰ）又は立ち下がりタイミング（ＤＮ）に対応して信号を出力回路４３４へ出力する。信号補正回路４３３は、カウント数に関する信号（カウント値信号）を１μｍ作成回路４３２に供給するものである。従って、１μｍ作成回路４３２は、信号補正回路４３３からのカウント値信号に対応した数だけ０．０５［μｍ／パルス］をカウントアップし、そのカウントアップ終了時における４分割クロックの立ち上がりタイミング（ＵＰ）又は立ち下がりタイミング（ＤＮ）に対応して信号を出力回路４３４及びトリガ作成回路４３５に出力する。出力回路４３４は、１．０［μｍ／パルス］のエンコーダ信号（Ａ相、Ｂ相）をインクジェット制御部へ出力する。トリガ作成回路４３５は、１μｍ作成回路４３２から出力される１．０［μｍ／パルス］に基づいたプリントイネーブル信号及び最大１６点の分割トリガ信号を生成する。
【００１３】
図４は、図３のリニアスケール補正装置の動作の一例を示す波形図である。図４（Ａ）は、リニアスケール３０から出力される約２０［μｍ／周期］のリニアスケール信号の一例を示す。実線の正弦波形２ａ１は、図２（Ａ）の波形と同じ、常温下におけるリニアスケール信号であり、点線の正弦波形２ａ２は、図２（Ａ）の波形と同じ、常温から比較的温度の上昇した環境下におけるリニアスケール信号である。温度上昇に伴ってリニアスケール３０が膨張したことによって、波形２ａ２の周期が波形２ａ１の周期よりも約５パーセント程度伸びている。
【００１４】
図４（Ｂ）は、インターポレート４２が２０［μｍ／周期］の正弦波信号２ａ１を１００分割して生成した０．２［μｍ／パルス］の信号である。すなわち、図４（Ｂ）の０．２［μｍ／パルス］の信号は、波形２ａ１の半周期（１０［μｍ］）当たり５０個のクロックパルスで構成されており、その５０個分が図示されている。
【００１５】
図４（Ｃ）は、位相弁別回路４３１が図４（Ｂ）の０．２［μｍ／パルス］の信号を４分割して生成した０．０５［μｍ／パルス］の４分割クロックである。図４（Ｃ）の４分割クロック信号は、波形２ａ１の半周期（１０［μｍ］）当たり２００個のクロックパルスで構成されており、その２００個分が図示されている。
【００１６】
図４（Ｅ）は、図４（Ｃ）の信号を図４（Ｄ）に示すようにそれぞれ１０個ずつカウントアップして生成された１［μｍ／パルス］の基準クロック信号（制御用パルス）である。図４（Ｅ）の１［μｍ／パルス］の基準クロック信号（制御用パルス）は、図２（Ｄ）の１［μｍ／パルス］の信号と同じものである。
【００１７】
これに対して、温度上昇に伴ってリニアスケール３０が膨張し、波形２ａ２の周期が波形２ａ１の周期よりも約５パーセント程度伸びた場合について説明する。図４（Ｆ）は、インターポレート４２が２０［μｍ／周期］の正弦波信号２ａ２を１００分割して生成した０．２［μｍ／パルス］の信号である。すなわち、図４（Ｆ）の０．２［μｍ／パルス］の信号は、波形２ａ２の半周期（１０［μｍ］）当たり５０個のクロックパルスで構成されており、その５０個分が図示されている。また、図４（Ｆ）の０．２［μｍ／パルス］の信号の５０個分は、図４（Ｂ）の０．２［μｍ／パルス］の信号の５０個分に対して、全体的な長さが約５パーセント伸びたものになっている。
【００１８】
図４（Ｇ）は、位相弁別回路４３１が図４（Ｆ）の０．２［μｍ／パルス］の信号を４分割して生成した０．０５［μｍ／パルス］の４分割クロックである。図４（Ｇ）の４分割クロック信号は、波形２ａ２の半周期（１０［μｍ］）当たり２００個のクロックパルスで構成されており、その２００個分が図示されている。この場合も同様に、図４（Ｇ）の０．０５［μｍ／パルス］の信号の２００個分は、図４（Ｃ）の０．０５［μｍ／パルス］の信号の２００個分に対して、全体的な長さが約５パーセント伸びたものになっている。
【００１９】
図４（Ｊ）は、１μｍ作成回路４３２が図４（Ｇ）の０．０５［μｍ／パルス］の信号を図４（Ｈ）に示すようにそれぞれ１９個（１０個と９個）ずつカウントアップすることによって生成した１［μｍ／パルス］の基準クロック信号（制御用パルス）である。図４の場合は、波形２ａ２の周期が波形２ａ１の周期よりも約５パーセント程度伸びているので、図４（Ｊ）の１［μｍ／パルス］の基準クロック信号（制御用パルス）は、図４（Ｅ）及び図２（Ｄ）の１［μｍ／パルス］の基準クロック信号（制御用パルス）と同じものとなっているが、波形２ａ２の周期が波形２ａ１の周期に対してどの程度伸びたり、縮んだりしているかによって、信号補正回路４３３から１μｍ作成回路４３２に対して図４（Ｇ）の０．０５［μｍ／パルス］の信号のカウント数を補正するようになっている。
【００２０】
例えば、波形２ａ２の周期が波形２ａ１の周期よりも約１パーセント程度伸びている場合には、波形２ａ２の半周期（１０［μｍ］）当たり１０回のうち、図４（Ｇ）の０．０５［μｍ／パルス］の信号を１９個分カウントアップする場合が２回、２０個分カウントアップする場合が８回の割合となる。逆に、波形２ａ２の周期が波形２ａ１の周期よりも約１パーセント程度縮んだ場合には、波形２ａ２の半周期（１０［μｍ］）当たり１０回のうち、図４（Ｇ）の０．０５［μｍ／パルス］の信号を２１個分カウントアップする場合が２回、２０個分カウントアップする場合が８回の割合となる。信号補正回路４３３は、周辺温度に応じてこのようなカウントアップ数を１μｍ作成回路４３２に指示する。なお、この場合、通常のカウントアップ数（２０個）より多い場合や少ない場合のカウントアップ数をどのタイミングで実施すればよいのかは、リニアスケール３０を装置に装着後にレーザー測長などを用いて実際に測長して、その実施タイミングを信号補正回路４３３に予め記憶させておけば良い。
【００２１】
上述の実施の形態では、リニアスケール３０から出力される波形の周期が２０［μｍ］で、インターポレート４２がこの波形を１００分割して０．２［μｍ／パルス］の信号を生成し、位相弁別回路４３１がこの０．２［μｍ／パルス］の信号をさらに４分割して０．０５［μｍ／パルス］の信号を生成し、１μｍ作成回路４３２がこの０．０５［μｍ／パルス］の信号を約１９〜２１個分カウントする場合について説明したが、これは一例であり、以下のような分割数を用いてもよい。例えば、リニアスケールから出力される波形の周期は２０［μｍ］で、インターポレートがこの波形を２００分割して０．１［μｍ／パルス］の信号を生成し、位相弁別回路がこの０．１［μｍ／パルス］の信号をさらに４分割して０．０２５［μｍ／パルス］の信号を生成し、１μｍ作成回路がこの０．０２５［μｍ／パルス］の信号を約３８〜４２個分カウントする。また、リニアスケールから出力される波形の周期は２０［μｍ］で、インターポレートがこの波形を４００分割して０．０５［μｍ／パルス］の信号を生成し、位相弁別回路がこの０．０５［μｍ／パルス］の信号をさらに４分割して０．０１２５［μｍ／パルス］の信号を生成し、１μｍ作成回路がこの０．０１２５［μｍ／パルス］の信号を約７６〜８４個分カウントする。さらに、リニアスケールから出力される波形の周期は２０［μｍ］で、インターポレートがこの波形を５０分割して０．４［μｍ／パルス］の信号を生成し、位相弁別回路がこの０．４［μｍ／パルス］の信号をさらに４分割して０．１［μｍ／パルス］の信号を生成し、１μｍ作成回路がこの０．１［μｍ／パルス］の信号を約９〜１１個分カウントする。以上に種々の場合が考えられるが、分割数を増加するとそれに伴う処理に時間を要するためにリアルタイム性に問題が生じたり、分割数を少なくすると精度が劣るという問題があるので、構成装置などの性能に併せて適当な分割数を選択する必要がある。
【００２２】
上述の実施の形態では、パターン形成装置として、インクジェット法を用いたカラーフィルタ製造裝置を例に説明したが、これ以外に、マスクを使用せず、電子ビームやレーザビームを使用して被露光体上にＣＡＤデータのパターンを直接描画する露光装置などにも適用可能である。この種の露光装置は、レーザ光源と、レーザ光源から発射されるレーザビームを往復走査する露光光学系と、被露光体を載置した状態で搬送する搬送手段とを備え、ＣＡＤデータ及び基準クロック信号（制御用パルス）に基づいてレーザ光源の発射状態を制御しながらレーザビームを往復走査すると共に被露光体をレーザビームの走査方向と直交する方向に搬送して、被露光体上に機能パターンに相当するＣＡＤデータのパターンを二次元的に形成するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来のインクジェット法を用いたカラーフィルタ製造裝置の一例の概略構成を示す図である。
【図２】リニアスケールの環境温度依存性を説明するための図である。
【図３】本発明の一実施の形態によるリニアスケール補正装置の概略構成を示す図である。
【図４】図３のリニアスケール補正装置の動作の一例を示す波形図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０…ＸＹθステージ
２０…インクジェットヘッド
３０…リニアスケール
４０…制御部
４１…アナログ分岐ユニット
４２…インターポレート
４３…信号変換ユニット
４３１…位相弁別回路
４２２…１μｍ作成回路
４３３…信号補正回路
４３５…トリガ作成回路
４４…モーションコントロールボード
【図１】
2008196953.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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