(57)【要約】【課題】広い範囲を良好にパターニングすることができ、生産性を向上させることができる。【解決手段】パターニング装置１０は、インクジェット方式を用いた塗布装置に応用したものであり、ドット形状の塗布剤を飛散させ、基材に微細なパターンを形成するＩＪヘッド１１と、ＩＪヘッド１１と基材２０との間に挿入され、予め必要なパターンの貫通部Ａが形成されたマスク１２と、マスク１２を固定するマスク台１３、マスク１２の下に配置され、基材２０を載せ、マスク１２との相対位置決めを行うＸＹθステージ１４と、塗布時にＩＪヘッド１１に対して、マスク１２及び基材２０を移動するＸＹステージ１５と、マスク１２と基材２０が塗布方向に対して、直交をなすように回転方向の位置決めを行うθステージ１６と、位置決めに使う拡大カメラ１７等とを備えている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドット形状の塗布剤を飛散させ、基材に微細なパターンを形成するドット発生部と、
前記ドット発生部と前記基材との間に挿入され、予め必要なパターンの開口部が形成されたマスク部材と、
を備えたパターニング装置。
【請求項２】
請求項１に記載されたパターニング装置において、
前記マスク部材は、前記開口部の側面に付着したインキを毛細管現象を用いて内部に引き込む吸引部を備えたこと
を特徴とするパターニング装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載されたパターニング装置において、
前記基材を載置し、前記マスク部材との相対位置決めを行う第１の位置決め手段を備えたこと
を特徴とするパターニング装置。
【請求項４】
請求項３に記載されたパターニング装置において、
前記ドット発生部に対して、前記基材及び前記マスク部材を移動する移動部と、前記基材及び前記マスク部材の塗布方向に対する直角度を出す回転部とを有する第２の位置決め手段を備えたこと
を特徴とするパターニング装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載されたパターニング装置において、
前記ドット発生部は、前記マスク部材の開口部のピッチに合わせて、発生タイミングを制御すること
を特徴とするパターニング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーフィルターの着色工程等の微細なパターニングに好適に使用されるパターニング装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、この種のパターニング装置として、インクジェット方式を用いて、直接パターニングを行うものが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭６３−２３５９０１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来のパターニング装置は、液滴の吐出の直進性が不安定であり、また、異常吐出により本来でるべき液滴の一部が分離し、本来の着弾位置からずれて着弾するサテライトの発生もあり、広い範囲を欠点なしでパターニングするのが難しく、歩留も悪かった。
【０００５】
本発明の課題は、広い範囲を良好にパターニングすることができ、生産性を向上させることができるパターニング装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１の発明は、ドット形状の塗布剤を飛散させ、基材に微細なパターンを形成するドット発生部と、前記ドット発生部と前記基材との間に挿入され、予め必要なパターンの開口部が形成されたマスク部材と、を備えたパターニング装置である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載されたパターニング装置において、前記マスク部材は、前記開口部の側面に付着したインキを毛細管現象を用いて内部に引き込む吸引部を備えたことを特徴とするパターニング装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載されたパターニング装置において、前記基材を載置し、前記マスク部材との相対位置決めを行う第１の位置決め手段を備えたことを特徴とするパターニング装置である。
請求項４の発明は、請求項３に記載されたパターニング装置において、前記ドット発生部に対して、前記基材及び前記マスク部材を移動する移動部と、前記基材及び前記マスク部材基材の塗布方向に対する直角度を出す回転部とを有する第２の位置決め手段を備えたことを特徴とするパターニング装置である。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載されたパターニング装置において、前記ドット発生部は、前記マスク部材の開口部のピッチに合わせて、発生タイミングを制御することを特徴とするパターニング装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しくに説明する。
図１は、本発明によるパターニング装置の実施形態を示す図、図２は、本実施形態によるパターニング装置のＩＪヘッド、マスク及び基材の部分を拡大して示した図である。
【００１１】
この実施形態のパターニング装置１０は、インクジェット（ＩＪ）方式を用いた塗布装置に応用したものであり、ドット形状の塗布剤を飛散させ、基材に微細なパターンを形成するＩＪヘッド（ドット発生部）１１と、ＩＪヘッド１１と基材２０との間に挿入され、予め必要なパターンの貫通部（開口部）Ａが形成されたマスク１２と、マスク１２を固定するマスク台１３、マスク１２の下に配置され、基材２０を載せ、マスク１２との相対位置決めを行うＸＹθステージ１４と、塗布時にＩＪヘッド１１に対して、マスク１２及び基材２０を移動するＸＹステージ１５と、マスク１２と基材２０が塗布方向に対して、直交をなすように回転方向の位置決めを行うθステージ１６と、位置決めに使う拡大カメラ１７等とを備えている。
【００１２】
マスク１２は、開口１２１ａ，１２１ｂが形成された上層１２１と、開口１２２ａが形成された中層１２２と、開口１２３ａが形成された下層１２３とが積層されたものであり、開口１２１ａ，１２２ａ，１２３ａにより貫通孔Ａが形成され、開口１２２ａと開口１２１ｂとにより、貫通孔Ａの側面に付着したインキを毛細管現象を用い、マスク内部に引き込むための吸引部（トラップ部）Ｂが形成されている。
【００１３】
マスク１２の貫通孔Ａのサイズａは、図２に示すように、インクジェットヘッド１１の吐出面と基材２０との距離ｂと、マスク２０の厚みｃ、マスク２０の位置ｄ，ｅなどから決定される。
具体的な例として、幅ｆ＝１７０μｍの微細パターン２１を得るために、ｂ＝５００μｍ，ｃ＝１５０μｍ，ｄ＝２００μｍ，ｅ＝１５０μｍとした場合に、ａ＝１１０μｍとなる。
【００１４】
マスクの材料は、ＳＵＳ材を用いており、５０μｍ厚の３枚の板材（１２１、１２２、１２３）を貼り合わせている。貼り合わせ方法としては、接着剤を用いる方法、又は、拡散接合による接着剤を用いない方法のいずれでもよいが、パターンが微細になると、接着剤が貫通孔Ａを寒ぐおそれがあるため、拡散接合が好ましい。
【００１５】
次に、図２を参照しながら、本実施形態の動作を説明する。
まず、ＸＹθステージ１４に基板２０を固定し、拡大カメラ１７の画像に基づいて、ＸＹθステージ１４によって、マスク１２との相対位置決めを行う。
塗布時には、拡大カメラ１７の画像に基づいて、ＸＹステージ１５によって、ＩＪヘッド１１に対して、マスク１２及び基材２０を移動すると共に、θステージ１６によって、マスク１２と基材２０が塗布方向に対して、直交をなすように回転方向の位置決めを行う。
【００１６】
ＩＪヘッド１１より吐出されたインクの液滴３０は、図２に示すように、マスク１２の作用により、確実に塗布基材２０に着弾する（液滴３１）。
ここで、液滴３２のように、著しくターゲット（貫通孔Ａ）から外れた場合のは、マスク１２の上面に着弾する。
【００１７】
マスク１２の貫通孔Ａ付近に着弾した液滴３２は、吸引部Ｂによって、毛細管現象を利用して、吸引するので、液が垂れて基材２０を汚すことはない。
この吸引部Ｂにたまったインキ３４は、吸引孔Ｂ１から吸引可能な構造としてあり、１枚のマスク１２で複数回の塗布が可能としている。
【００１８】
このように、本実施形態によれば、ＩＪヘッド１１と基材とに間に、マスク１２を挿入したので、インクジェット方式による微細パターニングの欠点である、吐出液滴の飛翔曲がり、サテライトの発生によるパターニング不良を防ぐことができ、確実なパターニングを可能にした。
また、使用する板状のマスク１２に、微細加工による、インキを保持するディンプル（吸引部）を設けたので、マスク１２の貫通孔Ａの側面に着弾した液滴を、基材２０に垂らさないよう保持することができる。
【００１９】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）マスクは、フレキシブルな材料とした場合には、ロールによる供給を行ってもよい。
（２）マスクの使用材料は、耐溶剤性を想定してＳＵＳ材を用いているが、塗布材料の特性によっては、樹脂材料でもよい。
（３）塗布方法は、インクジェットヘッドを固定し、基材側を動かす構造としたが、インクジェットヘッドを動かす構造としてもよい。
（４）ＩＪヘッド１１を駆動制御する駆動制御部１１ａは、液滴量をセーブするために、マスク１２の開口部（貫通孔Ａ）のピッチに合わせて、吐出タイミングを制御するようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、パターニング形状に合わせた開口部を持つマスク部材を、ドット発生器の吐出面と基材との間に設置したので、異常吐出した液滴の基材への着弾を防止することができる。
また、マスク部材の開口部側面にインキを内部に引き込む吸引部を設けたので、開口部側面に着弾した液滴が基材に垂れることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるパターニング装置の実施形態を示す図である。
【図２】本実施形態によるパターニング装置のＩＪヘッド、マスク及び基材の部分を拡大して示した図である。
【符号の説明】
１０  パターニング装置
１１  ＩＪヘッド（ドット発生部）
１２  マスク
１３  マスク台
１４  ＸＹθステージ
１５  ＸＹステージ
１６  θステージ
１７  拡大カメラ
２０  基板
３０〜３４  インクの液滴
【図１】
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【図２】
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