JP2006281625A - Pattern forming device and pattern forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタなどの細かいパターンの繰り返しを組み合わせてなる組み合わせ部分を有するパターンを形成する装置とその方法に関するものである。 The present invention relates to an apparatus and a method for forming a pattern having a combination portion formed by combining repetition of fine patterns such as a color filter used in a liquid crystal display device.
従来、液晶表示装置用のカラーフィルタの製造には、フォトレジスト材を用いたフォトリソ手法が採用されているが、画素材料である前記フォトレジスト材の大部分をスピンコートの時点で捨てることとなり、このフォトレジスト材の経済的な使用が図れないという問題がある。また、色ごとに露光、現像などの工程を経ることから全体としての作業効率が低いとともに、露光装置、現像装置などの高価な光学機器を要しており、これによってコストを引き下げることができないという問題もある。 Conventionally, a photolithographic method using a photoresist material has been adopted for manufacturing a color filter for a liquid crystal display device, but most of the photoresist material as a pixel material is discarded at the time of spin coating, There is a problem that this photoresist material cannot be used economically. In addition, the overall work efficiency is low because the process of exposure and development is performed for each color, and expensive optical equipment such as an exposure apparatus and a development apparatus is required, which makes it impossible to reduce the cost. There is also a problem.
そのため、近年においては印刷によりこのカラーフィルタを得ようとする試みがある。例えば黒(ブラックマトリックス)、赤、緑、青の4色のパターン構成色によりパターンを得る場合、各パターン構成色のパターンのネガパターンにして凸版である除去版を用意し、ブランケット胴のブランケットにパターン構成色のインキを定厚で塗布し、このブランケット胴のブランケットをパターン構成色に対応する前記除去版に押圧して、除去版の凸部にて得ようとするパターンのネガパターンであるインキを転写除去することで、ブランケットにパターンを形成し、このパターンを基板に転写し、これを繰り返すことで、カラーフィルタとしての高精細パターンを得ようとするものである(例えば特許文献1参照)。
上述した高精細パターンの形成方法を実施する装置の一例を図1に概略的に示した。この高精細パターン形成装置1は、図示しないインキ供給装置からインキの供給を受けるシリコン樹脂製の上記ブランケットを周面に配したブランケット胴2を、ブランケット胴搭載台車3に回転可能に支持させ、そのブランケット胴搭載台車3を装置フレーム4に対して走行させるようにしたものである。
より具体的には、インキ供給装置(図示せず)と、ブランケット胴2を回転可能に支持する前記ブランケット胴搭載台車3と、前記装置フレーム4と、高精細パターンのネガパターンとした凸版であって前記ブランケット胴2のブランケットが押圧してから分離する上記除去版5を支持する版定盤6と、ガラス板などからなる被印刷体であって前記ブランケット胴2のブランケットが押圧してから分離する基板7を支持する基板定盤8とを備えていて、前記版定盤6は、ブランケット胴搭載台車3の走行とともに回転しているブランケット胴2のブランケットに除去版5が接するようにして装置フレーム4に取り付けられ、同様に前記基板定盤8も、ブランケット胴搭載台車3の走行とともに回転しているブランケット胴2のブランケットに基板7が接するようにして装置フレーム4に取り付けられている。なお、図においてLGはリニアガイド(直線送り機構)を示している。
この高精細パターン形成装置1では、上述したようにインキ供給装置からインキの供給を受けてブランケットの表面に塗膜が形成され、走行するブランケット胴搭載台車3が版定盤6の位置に達すると、ブランケット胴搭載台車3の走行に伴って回転しているブランケット胴2の前記ブランケットが除去版5に押圧して分離し、その除去版5によりブランケットの塗膜からネガパターンにしてインキを転写除去してそのブランケットに高精細パターンを形成するようにしている。さらに、走行するブランケット胴搭載台車3が基板定盤8の位置に達すると、ブランケット胴搭載台車3の走行に伴って回転しているブランケット胴2のブランケットが基板7に押圧して分離し、基板7にブランケットから高精細パターンを転写するようにしているものである。高精細パターンが液晶表示装置のカラーフィルタである場合にはこの高精細パターン形成装置を用いてフィルタ構成色ごとにパターンの転写を行なうものとしている。
An example of an apparatus for carrying out the above-described high-definition pattern forming method is schematically shown in FIG. This high-definition
More specifically, an ink supply device (not shown), the blanket cylinder-mounted
In the high-definition
さらに上述した高精細パターン形成装置1におけるブランケット胴搭載台車3を走行させるためにつぎのような仕組みを有している。
この高精細パターン形成装置1では、図1に示すようにブランケット胴搭載台車3を走行させるための駆動を、装置フレーム4においてのブランケット胴搭載台車3の走行方向に沿った一辺側に配置されたサーボモータ9とボールネジ10などとからなる一軸駆動の構成とし、ブランケット胴軸上の端部側それぞれに取り付けられたピニオンギア11と、装置フレーム4にブランケット胴の軸方向に対向するように平行とし、前記ピニオンギア11と噛み合うようにパターン形成エリアに配置されたラックギア12とにより、ブランケット胴搭載台車3の走行とともに、ブランケット胴搭載台車3からの駆動伝達によりブランケット胴2が連れ回る仕組みとなっている。
なお、図1に示された例では、サーボモータ9がボールネジ10を回転させるようにしているとともに、ブランケット胴搭載台車3の一端部側に前記ボールネジ10に螺合している部分があって、ボールネジ10が軸回転することでブランケット胴搭載台車3を走行させるようにしている。
Furthermore, in order to run the blanket
In this high-definition
In the example shown in FIG. 1, the
上記装置1において未調整で稼働させると、ブランケット胴搭載台車を走行させるための力がブランケット胴搭載台車の一方のみから加わってブランケット胴搭載台車の走行方向に対する姿勢が崩れ、図2に示すように、印刷物の形状(例えば上述した基板に転写するパターンの形状)が歪んだ状態になる。この図2では、図上、設計値を表現するパターンaが正方形を縦横に並べた形状で示され、この設計値に基づいて形成された印刷物を実測した実測値を表現するパターンbが略菱形に歪んだ形状で示されている。矢印は印刷方向を示してる。
そこで装置フレームのブランケット胴搭載台車の走行方向に沿っているラックギアの位相を合わせることにより、印刷物の歪みの修正、即ち、ブランケット胴搭載台車の姿勢の矯正を熟練作業者による機械調整で行なっている。
しかしながら、一度の修正では完全な歪み修正はできず、印刷物の結果を見ながら修正を複数回繰り返しているため、印刷物の歪み修正に多大な時間を費やしているのが現状であった。
When the
Therefore, by correcting the phase of the rack gear along the traveling direction of the carriage with the blanket cylinder on the device frame, the distortion of the printed matter is corrected, that is, the posture of the carriage with the blanket cylinder is corrected by machine adjustment by a skilled worker. .
However, it is impossible to completely correct the distortion with a single correction, and since the correction is repeated a plurality of times while viewing the result of the printed matter, a large amount of time is spent on correcting the distortion of the printed matter.
また、ラックギアとピニオンギアとの噛み合わせ機構によるブランケット胴の連れ回し機構を用いずに、ブランケット胴搭載台車3とブランケット胴2とにそれぞれ独立した駆動を持つようにすることが考えられていて、図3に示すようにブランケット胴搭載台車3の走行方向に沿って装置フレーム4に位置するボールネジ10とこのボールネジ10に沿って移動できるサーボモータ9との駆動機構を、ブランケット胴搭載台車3の両端部側に設け、この対の駆動機構でブランケット胴搭載台車3が走行するようにするとともに、ブランケット胴2を回転させるブランケット胴回転モータ13を前記ブランケット胴搭載台車3に配置する装置構造とすることが可能である。図3に示した高精細パターン形成装置1の場合、ボールネジ10それぞれは回転せず、このボールネジ10に螺合するサーボモータ9側が回転することで、そのサーボモータ9を配したブランケット胴搭載台車3が走行するようにしている。
このような構成の場合、ラックギアとピニオンギアとの噛み合わせ機構を使用しないため、ブランケット胴搭載台車の走行とブランケット胴の回転との同期(ブランケット胴搭載台車の移動量とブランケット胴の転がり長さとを同じにすること)の制御が必要となる。具体的には、図3に示すようにブランケット胴搭載台車3の両端部側それぞれに対応するようにしてリニアスケール14(エンコーダ読み取り用の直線目盛)を対にして装置フレーム4に配置し、走行時にブランケット胴搭載台車3のリニアスケール対応部分の移動距離をそのリニアスケール14を利用してエンコーダ15にて読み取るとともに、ブランケット胴2に前記エンコーダ15を設けて、制御することが必要となる。
先に記載したように印刷物の形状の歪みは、印刷時(上述した反転オフセット方式の場合、転写除去時と転写時とが対応する)のブランケット胴搭載台車3(即ち、ブランケット胴)の姿勢制御が重要であるが、ブランケット胴搭載台車3の両端部側に対応して装置フレーム4に配置されたリニアスケール14それぞれを計測して発せられるパルスのパルス偏差が指令値に対して小さくなるように、上述した対の駆動機構(ボールネジとサーボモータの組み合わせ)それぞれを制御し、その制御が行われた駆動機構それぞれの動作の結果をさらに計測するなどのフィードバック制御を行なうことが普通である。
In addition, it is considered that the blanket cylinder mounted
In such a configuration, since the meshing mechanism of the rack gear and the pinion gear is not used, the movement of the carriage with the blanket cylinder and the rotation of the blanket cylinder are synchronized (the amount of movement of the blanket cylinder and the rolling length of the blanket cylinder). Must be the same). Specifically, as shown in FIG. 3, linear scales 14 (linear scales for reading encoders) are arranged in pairs on the
As described above, the distortion of the shape of the printed matter is caused by the attitude control of the blanket cylinder mounted carriage 3 (that is, the blanket cylinder) at the time of printing (in the case of the above-described reverse offset method, the transfer removal and the transfer correspond). Is important, but the pulse deviation of the pulse generated by measuring each of the
しかしながら、ボールネジとサーボモータとからなる駆動を対にしてブランケット胴搭載台車を走行させ、その走行時にエンコーダで読み取った情報に基づいて上記駆動機構それぞれをフィードバック制御する上述のブランケット胴の姿勢制御の方法を採用しても、図4に示すような歪みを持った印刷物となる場合があった。
図4においては(イ)に刷版のパターンcが正方形を田の字状に並べた形態で示され、(ロ)が実施に得られた印刷物のパターンdを示している。さらに(ハ)は、印刷時のブランケット胴搭載台車の端部それぞれをレーザ測長器で計測し、複数の任意の地点それぞれでのブランケット胴搭載台車の端部位置を得て、一方の端部と他方の端部とを結ぶ線eでブランケット胴の姿勢を表しており、その姿勢の変化が軌跡として示されている。この図4に示されているように印刷物の歪みにブランケット胴搭載台車の姿勢が大きく影響を与えていることが分かる。
However, the blanket cylinder attitude control method described above, in which a blanket cylinder-mounted carriage is driven by a pair of drives consisting of a ball screw and a servo motor, and each of the drive mechanisms is feedback controlled based on information read by an encoder during the driving. In some cases, a printed matter having a distortion as shown in FIG.
In FIG. 4, (a) shows the pattern c of the printing plate in a form in which squares are arranged in a square shape, and (B) shows the pattern d of the printed matter obtained in practice. Furthermore, (c) measures each end of the blanket cylinder mounted carriage at the time of printing with a laser length measuring device, obtains the end position of the blanket cylinder mounted carriage at each of a plurality of arbitrary points, The blanket cylinder posture is represented by a line e connecting the first end and the other end portion, and the change in the posture is shown as a locus. As shown in FIG. 4, it can be seen that the posture of the carriage with the blanket cylinder greatly affects the distortion of the printed matter.
考えられる原因としては上記リニアスケールが真直でない点である。このリニアスケールは設置後校正作業を実施するが、リニアスケールは装置フレームに取り付けるため、装置フレームの真直性にも左右され、正しいブランケット胴搭載台車の移動量が検出できていない可能性がある。
またリニアスケールは駆動部近傍に設けられている場合が多く、図3に示されているように装置フレームのパターン形成エリアの高さ辺りに位置している。一方、現在、大型サイズの基材へのパターン形成が主流であり、この場合、当然ながらブランケット胴の径も大きく、ブランケット胴搭載台車の重心も高くなり、転写時にブランケット胴搭載台車内に搭載されたブランケット胴の姿勢がどのようになっているかが、最も重要である。しかしながら、高位置にあるブランケット胴の姿勢状態が、低位置にあるリニアスケールから読み取られたデータに正確に反映されているとすることに困難性があり、この点も原因と考えられる。
A possible cause is that the linear scale is not straight. This linear scale is calibrated after installation. However, since the linear scale is attached to the apparatus frame, it is also affected by the straightness of the apparatus frame, and there is a possibility that the correct movement amount of the carriage with the blanket cylinder cannot be detected.
Further, the linear scale is often provided in the vicinity of the drive unit, and is positioned around the height of the pattern formation area of the apparatus frame as shown in FIG. On the other hand, at present, pattern formation on large-sized substrates is the mainstream. In this case, of course, the diameter of the blanket cylinder is naturally large, the center of gravity of the blanket cylinder mounted carriage is also high, and it is mounted in the blanket cylinder mounted carriage during transfer. The most important thing is the attitude of the blanket cylinder. However, it is difficult to assume that the posture state of the blanket cylinder at the high position is accurately reflected in the data read from the linear scale at the low position, which is also considered to be the cause.
また前述のランクアンドピニオン方式における方法では以下の二つの現象が発生する。
ある区間の印刷座標ピッチが伸びてしまう場合と縮んでしまう場合である(図6参照)。これはピニオンギアとラックギアの機械加工精度に限界があって、歯間ピッチが数μmオーダで誤差が生じる。このピニオンギアとラックギアでブランケット胴が連れ回りするようにした方式を先に述べたが、転写時にピッチ誤差が累積し、印刷座標の伸び縮みが発生する。よってこのピニオンギアとラックギアとの噛み合わせでブランケット胴を連れ回しする方式では機械調整も困難で問題となっていた。
Further, the following two phenomena occur in the method of the rank and pinion method described above.
This is a case where the print coordinate pitch of a certain section expands or contracts (see FIG. 6). This has a limit in the machining accuracy of the pinion gear and the rack gear, and an error occurs when the inter-tooth pitch is on the order of several μm. The method in which the blanket cylinder is rotated by the pinion gear and the rack gear has been described above. However, pitch errors accumulate during transfer, and the print coordinates expand and contract. Therefore, in the method of rotating the blanket cylinder by meshing the pinion gear and the rack gear, mechanical adjustment is difficult and has been a problem.
そこで本発明は上記事情に鑑み、ブランケット胴搭載台車の走行時にそのブランケット胴搭載台車の端部側それぞれの動きを制御してブラケット胴が適正な姿勢となるようにし、ピニオンギアとラックギアとの噛み合わせによるブランケット胴の連れ回しを行なうことなく、ブランケット胴への単独の駆動によりそのブランケット胴を回転させるようにすることを課題とし、ブランケット胴搭載台車の端部それぞれの動きに対する人為的な調整を必要とせずに適正なパターンが形成できるようにすることを目的とするものである。 Therefore, in view of the above circumstances, the present invention controls the movement of each end side of the blanket cylinder-mounted carriage so that the bracket cylinder is in an appropriate posture during the travel of the blanket cylinder-mounted carriage, and the pinion gear and the rack gear are engaged. The objective is to rotate the blanket cylinder by a single drive to the blanket cylinder without rotating the blanket cylinder by alignment, and artificially adjust the movement of each end of the blanket cylinder mounted carriage. The object is to enable an appropriate pattern to be formed without the need.
本発明は上記課題を考慮してなされたもので、インキ供給装置と、前記インキ供給装置からのインキの供給を受けるブランケットを周面に配したブランケット胴を回転可能に支持するブランケット胴搭載台車と、前記ブランケット胴搭載台車を移動可能に支持する装置フレームと、形成するパターンのネガパターンとした凸版であって前記ブランケット胴のブランケットが押圧してから分離する除去版を支持して、前記装置フレームに位置する版定盤と、ガラス板などからなる被印刷体であって前記ブランケット胴のブランケットが押圧してから分離する基板を支持して、前記装置フレームに位置する基板定盤とを備え、前記インキ供給装置からインキの供給を受けて前記ブランケットの表面に塗膜が形成されたブランケット胴搭載台車が装置フレームに対して走行して、前記ブランケット胴が回転し、ブランケット胴搭載台車走行の下で回転している前記ブランケット胴のブランケットが前記除去版に押圧してから分離して、前記除去版によりブランケットの塗膜からネガパターンにしてインキを転写除去してブランケットにパターンを形成し、該転写除去後、ブランケット胴搭載台車走行の下で回転している前記ブランケット胴のブランケットが前記基板に押圧してから分離して、前記ブランケットが高精細パターンを基板に転写するパターン形成装置において、前記ブランケット胴搭載台車におけるブランケット胴の軸方向に対向する台車端部それぞれに対応して、前記台車端部をブランケット胴搭載台車の走行方向に移動させる台車駆動手段と、前記ブランケット胴搭載台車におけるブランケット胴の端部の近傍位置それぞれを被測定部として、該被測定部のブランケット胴搭載台車の走行方向での移動距離を測定する測定手段と、前記測定手段により測定された前記被測定部の移動距離の差が一定となるように前記台車駆動手段を動作させる制御手段とを有していることを特徴とするパターン形成装置を提供して、上記課題を解消するものである。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and includes an ink supply device, and a blanket cylinder-equipped carriage that rotatably supports a blanket cylinder having a blanket that receives ink supplied from the ink supply device disposed on a peripheral surface thereof. An apparatus frame that movably supports the blanket cylinder-mounted carriage, and a relief plate that is a negative pattern of the pattern to be formed and supports a removal plate that is separated after the blanket cylinder blanket is pressed, and the apparatus frame A platen platen, and a substrate platen that is a printed substrate made of a glass plate or the like and supports a substrate to be separated after being pressed by the blanket of the blanket cylinder, and is located on the apparatus frame, A blanket cylinder-mounted carriage having a coating film formed on the surface of the blanket upon receipt of ink from the ink supply device is mounted. The blanket cylinder rotates against the frame, and the blanket cylinder rotating under the carriage running on the blanket cylinder is pressed against the removal plate and separated, and the blanket is removed by the removal plate. The ink is transferred and removed from the coating film to form a pattern on the blanket, and after the transfer and removal, the blanket cylinder blanket rotating under the carriage running on the blanket cylinder is pressed against the substrate. In the pattern forming apparatus in which the blanket transfers a high-definition pattern to the substrate, the carriage end is blanket corresponding to each of the carriage ends facing the axial direction of the blanket cylinder in the blanket cylinder mounting carriage. A carriage driving means for moving the trunk mounted carriage in the traveling direction, and the blanket cylinder mounting base Measuring each of the positions near the end of the blanket cylinder in the measurement section, and measuring the movement distance of the measurement section in the travel direction of the carriage mounted on the blanket cylinder, and the measurement section measured by the measurement means There is provided a pattern forming apparatus characterized by having a control means for operating the carriage driving means so that the difference in the movement distance is constant.
この発明において、上記ブランケット胴搭載台車に取り付けられ、前記ブランケット胴搭載台車の走行方向での位置に応じてブランケット胴の回転角速度を変化させてこのブランケット胴を回転させるブランケット胴駆動手段を有し、上記除去版によるインキの転写除去時または上記基板への転写時に、前記ブランケット胴駆動手段のブランケット胴の回転制御によりブランケット胴の回転とブランケット胴搭載台車の走行とを非同期にする構成とすることが良好である。 In this invention, it is attached to the blanket cylinder mounting carriage, and has blanket cylinder driving means for rotating the blanket cylinder by changing the rotational angular velocity of the blanket cylinder according to the position in the traveling direction of the blanket cylinder mounting carriage, When the ink is transferred and removed by the removal plate or transferred to the substrate, the rotation of the blanket cylinder and the travel of the blanket cylinder mounting carriage are made asynchronous by controlling the rotation of the blanket cylinder of the blanket cylinder driving means. It is good.
また、もう一つの発明は、インキ供給装置と、前記インキ供給装置からのインキの供給を受けるブランケットを周面に配したブランケット胴を回転可能に支持するブランケット胴搭載台車と、前記ブランケット胴搭載台車を移動可能に支持する装置フレームと、形成するパターンのネガパターンとした凸版であって前記ブランケット胴のブランケットが押圧してから分離する除去版を支持して、前記装置フレームに位置する版定盤と、ガラス板などからなる被印刷体であって前記ブランケット胴のブランケットが押圧してから分離する基板を支持して、前記装置フレームに位置する基板定盤とを備え、前記インキ供給装置からインキの供給を受けて前記ブランケットの表面に塗膜が形成されたブランケット胴搭載台車が装置フレームに対して走行して、前記ブランケット胴が回転し、ブランケット胴搭載台車走行の下で回転している前記ブランケット胴のブランケットが前記除去版に押圧してから分離して、前記除去版によりブランケットの塗膜からネガパターンにしてインキを転写除去してブランケットにパターンを形成し、該転写除去後、ブランケット胴搭載台車走行の下で回転している前記ブランケット胴のブランケットが前記基板に押圧してから分離して、前記ブランケットがパターンを基板に転写するパターン形成方法において、前記ブランケット胴搭載台車におけるブランケット胴の軸方向に対向する台車端部それぞれに対応して、前記台車端部をブランケット胴搭載台車の走行方向に移動させる台車駆動手段と、前記ブランケット胴搭載台車におけるブランケット胴の端部の近傍位置それぞれを被測定部として、該被測定部のブランケット胴搭載台車の走行方向での移動距離を測定する測定手段とを有し、前記測定手段により測定された前記被測定部の移動距離の差を一定とする台車駆動手段の動作の下で前記転写除去と転写とを行なうことを特徴とするパターン形成方法であり、このパターン形成方法を提供して上記課題を解消するものである。 Another invention is an ink supply device, a blanket cylinder-mounted carriage that rotatably supports a blanket cylinder having a blanket that receives ink supplied from the ink supply apparatus, and the blanket cylinder-mounted carriage. And a platen plate that is positioned on the apparatus frame and supports a removal plate that is a negative pattern of a pattern to be formed, and that supports a removal plate that is separated after the blanket of the blanket cylinder is pressed. And a substrate surface plate positioned on the apparatus frame for supporting a substrate to be separated after the blanket of the blanket cylinder is pressed by a blanket of the blanket cylinder. A blanket cylinder mounted carriage with a coating film formed on the surface of the blanket is supplied to the apparatus frame. The blanket cylinder is rotated, and the blanket of the blanket cylinder rotating under the carriage traveling on the blanket cylinder is pressed against the removal plate and separated from the coating film of the blanket by the removal plate. The ink is transferred and removed as a negative pattern to form a pattern on the blanket, and after the transfer and removal, the blanket cylinder blanket rotating under the carriage running on the blanket cylinder is pressed against the substrate and separated. In the pattern forming method in which the blanket transfers the pattern to the substrate, the carriage end portion corresponds to each carriage end portion facing the axial direction of the blanket cylinder in the blanket cylinder mounting carriage, and the carriage end portion is moved in the running direction of the blanket cylinder mounting carriage. And a blanket cylinder in the blanket cylinder mounted carriage. Each of the positions near the end portion as a measured portion, and a measuring means for measuring a movement distance of the measured portion in the travel direction of the blanket drum mounted carriage, and the measured portion measured by the measuring means A pattern forming method characterized in that the transfer removal and transfer are performed under the operation of a carriage driving means that makes a difference in moving distance constant, and this pattern forming method is provided to solve the above-mentioned problems. is there.
この発明において、上記ブランケット胴搭載台車に取り付けられ、前記ブランケット胴搭載台車の走行方向での位置に応じてブランケット胴の回転角速度を変化させてこのブランケット胴を回転させるブランケット胴駆動手段を有し、上記除去版によるインキの転写除去または上記基板への転写に、前記ブランケット胴駆動手段のブランケット胴の回転制御によりブランケット胴の回転とブランケット胴搭載台車の走行とを非同期にする構成とすることが良好である。 In this invention, it is attached to the blanket cylinder mounting carriage, and has blanket cylinder driving means for rotating the blanket cylinder by changing the rotational angular velocity of the blanket cylinder according to the position in the traveling direction of the blanket cylinder mounting carriage, It is preferable that the rotation of the blanket cylinder and the travel of the carriage mounted on the blanket cylinder are asynchronously controlled by the rotation control of the blanket cylinder of the blanket cylinder driving means for the transfer removal of the ink by the removal plate or the transfer to the substrate. It is.
(請求項1の効果)
請求項1の発明によれば、ブランケット胴搭載台車の走行時に、測定手段で測定された前記ブランケット胴搭載台車の端部それぞれの移動距離に基づいて制御手段がブランケット胴搭載台車の端部それぞれの動きを制御してブランケット胴搭載台車の向きを適正な状態にする構成となっているので、そのブランケット胴の姿勢が常時適正な状態となるようにすることができる。そのため、除去版での転写除去時に適正な形状のパターンがブランケット上に形成され、さらに基板への転写時に適正な形状のパターンが基板上に形成できるようになる。
また、ブランケット胴搭載台車の端部の移動距離の差が一定となるように制御するので、作業者が手作業で機械調整することなく適正なパターンを得ることができ、機械調整に要する労力を軽減できるようになる。
(Effect of Claim 1)
According to the first aspect of the present invention, when the blanket cylinder-mounted carriage travels, the control means controls each of the end portions of the blanket cylinder-mounted carriage based on the movement distance of each end of the blanket cylinder-mounted carriage measured by the measuring means. Since the movement is controlled so that the direction of the carriage with the blanket cylinder is in an appropriate state, the posture of the blanket cylinder can be always in an appropriate state. For this reason, a pattern with an appropriate shape is formed on the blanket when transferring and removing with the removal plate, and a pattern with an appropriate shape can be formed on the substrate when transferring to the substrate.
In addition, since the control is performed so that the difference in the moving distance of the end of the carriage with the blanket cylinder is constant, an appropriate pattern can be obtained without manual adjustment of the machine by the operator, and the labor required for machine adjustment is reduced. Can be reduced.
(請求項2の効果)
請求項2の発明により、パターンのある区画の印刷座標ピッチが伸びている状態や縮んでいる状態の印刷座標を機械調整前などの事前に得ておけば、ピッチ調整した印刷座標に応じるようにブランケット胴回転角速度を調整でき、印刷方向の座標位置補正が可能なパターン形成装置となる。
(Effect of claim 2)
According to the invention of
(請求項3の効果)
請求項3の発明によれば、ブランケット胴搭載台車の走行時に、測定手段で測定された前記ブランケット胴搭載台車の端部それぞれの移動距離に基づいて制御手段がブランケット胴搭載台車の端部それぞれの動きを制御してブランケット胴搭載台車の向きを適正な状態にする構成し、そのブランケット胴の姿勢が適正な状態で転写除去と転写とを行なうので、適正な形状のパターンが基板上に形成できるようになる。
また、ブランケット胴搭載台車の端部の移動距離の差が一定となるように制御するので、作業者が手作業で機械調整することなく適正なパターンを得ることができ、機械調整に要する労力を軽減できるようになる。
(Effect of claim 3)
According to the invention of
In addition, since the control is performed so that the difference in the moving distance of the end of the carriage with the blanket cylinder is constant, an appropriate pattern can be obtained without manual adjustment of the machine by the operator, and the labor required for machine adjustment is reduced. Can be reduced.
(請求項4の効果)
請求項4の発明により、パターンのある区画の印刷座標ピッチが伸びている状態や縮んでいる状態の印刷座標を機械調整前などの事前に得ておけば、ピッチ調整した印刷座標に応じるようにブランケット胴回転角速度を調整でき、印刷方向の座標位置補正が可能となる。
(Effect of claim 4)
According to the invention of
つぎに本発明を図5と図6とに基づいて詳細に説明する。なお、図1、図3に示す従来例と構成が重複する部分は同符号を付してその説明を省略する。
本発明の高精細パターン形成装置1にあっては、インキ供給装置からインキの供給を受けてブランケットの表面に塗膜が形成されたブランケット胴搭載台車3が装置フレーム4に対して走行して、ブランケット胴2が回転し、ブランケット胴搭載台車3の走行の下で回転しているブランケット胴2のブランケットが、版定盤6に支持されている除去版5に押圧してから分離して、除去版5によりブランケットの塗膜からネガパターンにしてインキを転写除去してブランケットに高精細パターンを形成し、該転写除去後、ブランケット胴搭載台車3の走行の下で回転している前記ブランケット胴2のブランケットが、基板定盤8に支持されている基板7に押圧してから分離して、ブランケットが高精細パターンを基板7に転写する点では従来の装置と同じである。
Next, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the high-definition
そして、この高精細パターン形成装置1において、図3に示す装置1と同じようにブランケット胴搭載台車3のブランケット胴2の軸方向に対向する台車端部16それぞれに対応して、この台車端部16をブランケット胴搭載台車3の走行方向に移送させることのできる一対の台車駆動手段17を有している。この台車駆動手段17それぞれは、装置フレーム4に取り付けられて軸回転はしないボールネジ10とこのボールネジ10に螺合して回転することによりボールネジ10に沿って移動可能とされたサーボモータ9とからなり、前記サーボモータ9が台車端部16に取り付けられている。よって、対の台車駆動手段17それぞれが制御された状態で動作することでブランケット胴搭載台車3が走行するように設けられている。
さらにこの高精細パターン形成装置1においては測定手段18を有している。この測定手段18は、ブランケット胴搭載台車3の一側面におけるブランケット胴2の端部の近傍位置それぞれを被測定部として、その被測定部それぞれに反射ミラー19を取り付け、装置フレーム4に固定したレーザ測長器20からレーザ光を発射し、そのレーザ光を分岐ミラー21にて一方の被測定部側と他方の被測定部側とに分岐させて各反射ミラー19に達しさせ、その反射ミラー19からレーザ光の戻りを受けることで、走行しているブランケット胴塔体台車3の台車端部16における各被測定部の走行方向での移動距離(変位)を得て、二つの被測定部の移動距離の差(変位差)を常時計測するものである。
被測定部に位置する反射ミラー19とブランケット胴2の端部との位置関係は常時一定である。そのため、測定手段18はブランケット胴2の端部の走行方向での移動距離(変位)を得て、両端部の移動距離の差(変位差)を常時計測する役割を果たす。
In the high-definition
Further, the high-definition
The positional relationship between the
また、高精細パター形成装置1はブランケット胴搭載台車3の向きの制御に関わる制御手段22を有している。この制御手段22は、上記測定手段18で測定されたブランケット胴搭載台車3の台車端部における被測定部の移動距離の差を常時監視し、この移動距離の差が零を含む一定となるように上記対の台車駆動手段17を動作させてブランケット胴搭載台車3のブランケット胴軸方向の向きがスペース形成エリア上を含むブランケット胴搭載台車走行範囲で常時平行移動するように制御する。特に上述したブランケットからのインキの転写除去時と基板への転写時においては、台車駆動手段17それぞれを動作させた結果に基づいてさらにこの台車駆動手段17を動作させるフィードバック制御を行ない、転写除去と転写とを行なっているときのブランケット胴搭載台車3の直進性を保証するように設けられている。
上述したように被測定部に位置する反射ミラー19とブランケット胴2の端部との位置関係は常時一定であることから、転写除去時と転写時とのブランケット胴搭載台車3の直進性の保証は、ブランケット胴2自体の直進性の保証となる。
なお、測定手段18ではレーザ光をその光路を屈曲させて用いているので、被測定部それぞれの高さ方向での位置はブランケット胴の軸の高さに揃えることが好ましい。
Further, the high-definition
As described above, since the positional relationship between the
Since the measuring means 18 uses the laser beam with its optical path bent, it is preferable that the position of each part to be measured is aligned with the height of the axis of the blanket cylinder.
この高精細パターン形成装置1では、図3に示す従来例と同じようにブランケット胴2を単独で回転させるブランケット胴回転モータ13からなるブランケット胴駆動手段23を有している。このブランケット胴駆動手段23は、ブランケット胴搭載台車3の走行方向での位置に応じてブランケット胴2の回転角速度が変化するようにブランケット胴2を駆動回転させるものであり、走行方向(印刷方向)でのパターンのある区画で印刷座標ピッチに伸びや縮みがある場合にこのブランケット胴駆動手段23にてブランケット胴2の回転角速度を変えてピッチの補正を行なうものである。
上述したブランケット胴搭載台車3の直進性を保証した状態の下で転写除去と転写を行なって基板7にパターンを形成する際、図6に示すように得られたパターンの走行方向において、ある区画h(第三区画)で、印刷座標ピッチが伸びた状態となって設計での印刷座標に対して狂いがあるパターン形成となる場合(イ)や、逆に縮んだ状態となって設計での印刷座標に対して狂いがあるパターン形成となる場合(ロ)がある。このような場合、事前に印刷座標ピッチに狂いが出ている印刷座標を得ておき、印刷座標ピッチが不正となっている区画にブランケット胴が差し掛かるときに上記ブランケット胴駆動手段23がピッチの補正を行なう方向に回転角速度を変化させるようにする。
このブランケット胴駆動手段23の動作は上記制御手段22にて制御されるもので、印刷座標ピッチの補正は上記転写除去時、若しくは転写時の何れかで実施し、ピッチを伸ばすときには
ブランケット胴搭載台車3の走行速度>ブランケット胴の回転角速度
として、ブランケット胴3自体の移動距離をブランケット胴の転がり長さより長くする。縮める場合には、
ブランケット胴搭載台車3の走行速度<ブランケット胴の回転角速度
として、ブランケット胴3自体の移動距離をブランケット胴の転がり長さより短くする。このようにブランケット胴の回転とブランケット胴搭載台車の走行とを非同期としてピッチの補正を行なう。補正操作に関わらない区画では、ブランケット胴の回転とブランケット胴搭載台車の走行とが同期するようにブランケット胴駆動手段23の動作が、ブランケット胴搭載台車3の走行時の位置情報に基づいて上記制御手段23により制御される。
The high-definition
When a pattern is formed on the
The operation of the blanket cylinder driving means 23 is controlled by the control means 22, and the correction of the printing coordinate pitch is performed either at the time of transfer removal or at the time of transfer, and when the pitch is increased, the carriage mounted on the blanket cylinder. The traveling distance of the
The travel distance of the
シリコン樹脂製のブランケットを周面に配したブランケット胴を搭載したブランケット胴搭載台車の台車端部それぞれに対応して、サーボモータ、ボールネジ、リニアモータからなる駆動機構を設けた。ブランケット胴本体はサーボモータにより回転させるようにした。
上述したように高精度のパターン形成を行なうためにブランケット胴搭載台車の走行方向の移動量とブランケット胴の回転との同期が必須である。ブランケット胴搭載台車の移動量の検出はフレーム架台(装置フレーム)に設置した装置組み込み型のレーザ測長器によって計測するようにした。
転写時のブランケット胴搭載台車の姿勢制御は、レーザ測長器で計測した台車端部の移動距離の距離偏差が小さくなるよう常時監視し、ブランケット胴搭載台車の上記駆動機構それぞれにフィードバックを行なうようにした。これにより図4に見られるようなブランケット胴搭載台車の姿勢の問題で印刷物(基板上のパターン)の歪みが発生しないようになった。ブランケット胴搭載台車の負荷はリニアガイドにより支持した。
ブランケット胴の回転量制御はブランケット胴の軸に設けた高精度エンコーダの回転角検出により、指令値に合致するようにサーボモータ側にフィードバックを行なうようにした。
A drive mechanism comprising a servo motor, a ball screw, and a linear motor was provided corresponding to each end of the carriage of a carriage with a blanket cylinder mounted with a blanket cylinder with a blanket made of silicon resin on the peripheral surface. The blanket cylinder body was rotated by a servo motor.
As described above, in order to form a highly accurate pattern, it is essential to synchronize the amount of movement of the carriage with the blanket cylinder mounted in the traveling direction and the rotation of the blanket cylinder. The amount of movement of the blanket cylinder mounted carriage was measured by a built-in laser length measuring device installed on the frame base (equipment frame).
At the time of transfer, the attitude control of the carriage with the blanket cylinder is constantly monitored so that the distance deviation of the movement distance of the carriage end measured by the laser length measuring device becomes small, and feedback is made to each of the above drive mechanisms of the carriage with the blanket cylinder. I made it. As a result, the printed matter (pattern on the substrate) is not distorted due to the attitude of the blanket cylinder-mounted carriage as shown in FIG. The load of the carriage with the blanket cylinder was supported by a linear guide.
The amount of rotation of the blanket cylinder is controlled by detecting the rotation angle of a high-precision encoder provided on the shaft of the blanket cylinder so that feedback is provided to the servo motor side so as to match the command value.
高精細パターン形成装置でのパターン形成の構成は、つぎの通りとした。
(1)ブランケットに対して、ノズルによるインキ供給装置で塗工を行なった。
(2)ブランケット胴が基板に接触しない状況で、図5での右側となる方向に空走させた。
(3)ブランケット胴が除去版に接するような高さに待機し、除去版上をブランケット胴搭載台車が図5での左側となる方向へ移動させるとともに、ブランケット胴が転動し、ブランケットに塗布された塗膜の内の不要インキを除去し、必要なパターンをブランケット上に形成した。
(4)続いてブランケット胴搭載台車を基板上に移動し、除去版の場合と同じようにブランケット胴を転動させ、基板にパターンを形成させた。
The pattern forming configuration in the high-definition pattern forming apparatus was as follows.
(1) The blanket was coated with an ink supply device using a nozzle.
(2) In a state where the blanket cylinder did not contact the substrate, the blanket cylinder was idled in the direction on the right side in FIG.
(3) Wait until the blanket cylinder is in contact with the removal plate and move the blanket cylinder-mounted carriage on the removal plate in the direction to the left in FIG. 5, and the blanket cylinder rolls and is applied to the blanket. Unnecessary ink in the coated film was removed, and a necessary pattern was formed on the blanket.
(4) Subsequently, the carriage on which the blanket cylinder was mounted was moved onto the substrate, and the blanket cylinder was rolled in the same manner as in the case of the removal plate to form a pattern on the substrate.
印刷座標ピッチの調整について説明する。
図6(イ)に示す如く適正座標ピッチで構成されている除去版パターンに対して印刷物(基板上に形成された)での第一区画f、第二区画g、第四区画iの印刷座標位置及び第一区画f、第二区画g、第四区画iの区画長(印刷方向)が正常で、第三区画hでの印刷物上での印刷座標が印刷方向に伸びるパターンとなるように事前設定した。
そして、ブランケットからの不要インキの転写除去時で、伸びている区画に対してブランケット胴搭載台車の移動速度の制御を行なった。なお、この点は上述したようにブランケットからの不要インキの転写除去時、もしくは基板への転写時の何れかでよく、またブランケット胴搭載台車の移動速度の制御、もしくはブランケット胴の回転角速度の制御のどちらかで行なえばよい。
上記第三区画hを縮める形態を継続すると第四区画iでも縮んでしまうので、第四区画iに係る部分では第三区画hに係る部分での制御とは逆の制御、即ち、ブランケット胴搭載台車の移動速度>ブランケット胴回転角速度となるように制御した。
これによって、印刷方向での印刷座標位置が補正されたパターンが得られた。
The adjustment of the print coordinate pitch will be described.
As shown in FIG. 6 (a), the printing coordinates of the first section f, the second section g, and the fourth section i on the printed material (formed on the substrate) with respect to the removed plate pattern formed at an appropriate coordinate pitch. The position and the section length (printing direction) of the first section f, the second section g, and the fourth section i are normal, and the printing coordinates on the printed matter in the third section h are in advance in a pattern extending in the printing direction. Set.
Then, at the time of transferring and removing unnecessary ink from the blanket, the moving speed of the carriage with the blanket cylinder was controlled with respect to the extending section. As described above, this point may be either at the time of transfer and removal of unnecessary ink from the blanket or at the time of transfer to the substrate, control of the moving speed of the carriage mounted on the blanket cylinder, or control of the rotational angular speed of the blanket cylinder. You can do either.
If the third section h is continuously contracted, the fourth section i is also contracted. Therefore, in the part related to the fourth section i, the control opposite to the control in the part related to the third section h, that is, the blanket cylinder is mounted. Control was performed so that the moving speed of the carriage> the angular velocity of the blanket cylinder.
As a result, a pattern in which the printing coordinate position in the printing direction was corrected was obtained.
基本的にはブランケット胴搭載台車の移動とブランケット胴の回転との同期が取れ、ブランケット不要インキの転写除去時と基板への転写時で同じ状態が保たれれば、除去版のパターンと同じパターンの印刷物が形成できるはずであるが、現実としてブランケットの厚みのばらつき、定盤平面のうねりがあり、除去版に対して印刷座標位置が数μmのオーダでずれてしまうことがある。本高精細パターン形成装置を使用してカラーフィルタを製造し、液晶表示装置におけるアレイ側(液晶駆動回路形成側)と貼り合わせを実施した場合、その際にカラーフィルタとアレイ側とのピッチずれが生じて、貼り合わせが上手くいかないことがある。そして、カラーフィルタ側でピッチの補正をする場合が発生する。このため、ピッチ補正は高精細パターン形成装置において必須の機構である。 Basically, the movement of the carriage with the blanket cylinder and the rotation of the blanket cylinder can be synchronized, and if the same state is maintained when transferring the blanket-free ink and transferring to the substrate, the same pattern as the removed plate pattern However, in reality, there are variations in the thickness of the blanket and waviness on the surface of the surface plate, and the printing coordinate position may deviate on the order of several μm with respect to the removed plate. When a color filter is manufactured using this high-definition pattern forming device and bonded to the array side (liquid crystal driving circuit forming side) in the liquid crystal display device, the pitch deviation between the color filter and the array side is caused at that time. It may occur and the bonding may not be successful. Then, there is a case where the pitch is corrected on the color filter side. For this reason, pitch correction is an essential mechanism in a high-definition pattern forming apparatus.
1…高精細パターン形成装置
2…ブランケット胴
3…ブランケット胴搭載台車
4…装置フレーム
5…除去版
7…基板
16…台車端部
17…台車駆動手段
18…測定手段
20…レーザ測長器
22…制御手段
3…ブランケット胴駆動手段
f…第一区画
g…第二区画
h…第三区画
i…第四区画
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記インキ供給装置からインキの供給を受けて前記ブランケットの表面に塗膜が形成されたブランケット胴搭載台車が装置フレームに対して走行して、前記ブランケット胴が回転し、ブランケット胴搭載台車走行の下で回転している前記ブランケット胴のブランケットが前記除去版に押圧してから分離して、前記除去版によりブランケットの塗膜からネガパターンにしてインキを転写除去してブランケットにパターンを形成し、該転写除去後、ブランケット胴搭載台車走行の下で回転している前記ブランケット胴のブランケットが前記基板に押圧してから分離して、前記ブランケットが高精細パターンを基板に転写するパターン形成装置において、
前記ブランケット胴搭載台車におけるブランケット胴の軸方向に対向する台車端部それぞれに対応して、前記台車端部をブランケット胴搭載台車の走行方向に移動させる台車駆動手段と、
前記ブランケット胴搭載台車におけるブランケット胴の端部の近傍位置それぞれを被測定部として、該被測定部のブランケット胴搭載台車の走行方向での移動距離を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された前記被測定部の移動距離の差が一定となるように前記台車駆動手段を動作させる制御手段とを有していることを特徴とするパターン形成装置。 An ink supply device, a blanket cylinder-mounted carriage that rotatably supports a blanket cylinder having a blanket that receives ink supplied from the ink supply apparatus, and a device frame that movably supports the blanket cylinder-mounted carriage And a relief plate that is a negative pattern of the pattern to be formed, supporting a removal plate that is separated after the blanket of the blanket cylinder is pressed, and a platen plate that is located on the apparatus frame, and a cover plate made of a glass plate, etc. A printed body, supporting a substrate to be separated after being pressed by a blanket of the blanket cylinder, and comprising a substrate surface plate positioned on the apparatus frame,
A blanket cylinder-mounted carriage having a coating film formed on the surface of the blanket after receiving ink supply from the ink supply apparatus runs on the apparatus frame, the blanket cylinder rotates, and the blanket cylinder-mounted carriage runs under The blanket of the blanket cylinder rotating in the press is separated after being pressed against the removal plate, and the removal plate forms a negative pattern from the blanket coating film to transfer and remove the ink to form a pattern on the blanket, In the pattern forming apparatus, after the transfer and removal, the blanket of the blanket cylinder rotating under the carriage running on the blanket cylinder is pressed against the substrate and separated, and the blanket transfers the high-definition pattern to the substrate.
Corresponding to each end of the carriage facing the axial direction of the blanket cylinder in the blanket cylinder mounted carriage, a carriage driving means for moving the end of the carriage in the traveling direction of the blanket cylinder mounted carriage,
Measuring means for measuring the moving distance of the measured portion in the travel direction of the blanket cylinder mounted carriage, each of the positions near the end of the blanket cylinder in the blanket cylinder mounted carriage as a measured portion;
A pattern forming apparatus comprising: a control unit that operates the carriage driving unit so that a difference in moving distance of the measurement target measured by the measuring unit is constant.
前記インキ供給装置からインキの供給を受けて前記ブランケットの表面に塗膜が形成されたブランケット胴搭載台車が装置フレームに対して走行して、前記ブランケット胴が回転し、ブランケット胴搭載台車走行の下で回転している前記ブランケット胴のブランケットが前記除去版に押圧してから分離して、前記除去版によりブランケットの塗膜からネガパターンにしてインキを転写除去してブランケットにパターンを形成し、該転写除去後、ブランケット胴搭載台車走行の下で回転している前記ブランケット胴のブランケットが前記基板に押圧してから分離して、前記ブランケットが高精細パターンを基板に転写するパターン形成方法において、
前記ブランケット胴搭載台車におけるブランケット胴の軸方向に対向する台車端部それぞれに対応して、前記台車端部をブランケット胴搭載台車の走行方向に移動させる台車駆動手段と、
前記ブランケット胴搭載台車におけるブランケット胴の端部の近傍位置それぞれを被測定部として、該被測定部のブランケット胴搭載台車の走行方向での移動距離を測定する測定手段とを有し、
前記測定手段により測定された前記被測定部の移動距離の差を一定とする台車駆動手段の動作の下で前記転写除去と転写とを行なうことを特徴とするパターン形成方法。 An ink supply device, a blanket cylinder-mounted carriage that rotatably supports a blanket cylinder having a blanket that receives ink supplied from the ink supply apparatus, and a device frame that movably supports the blanket cylinder-mounted carriage And a relief plate that is a negative pattern of the pattern to be formed, supporting a removal plate that is separated after the blanket of the blanket cylinder is pressed, and a platen plate that is located on the apparatus frame, and a cover plate made of a glass plate, etc. A printed body, supporting a substrate to be separated after being pressed by a blanket of the blanket cylinder, and comprising a substrate surface plate positioned on the apparatus frame,
A blanket cylinder-mounted carriage having a coating film formed on the surface of the blanket after receiving ink supply from the ink supply apparatus runs on the apparatus frame, the blanket cylinder rotates, and the blanket cylinder-mounted carriage runs under The blanket of the blanket cylinder rotating in the press is separated after being pressed against the removal plate, and the removal plate forms a negative pattern from the blanket coating film to transfer and remove the ink to form a pattern on the blanket, In the pattern formation method, after the transfer removal, the blanket of the blanket cylinder rotating under the carriage running on the blanket cylinder is pressed against the substrate and then separated, and the blanket transfers the high-definition pattern to the substrate.
Corresponding to each end of the carriage facing the axial direction of the blanket cylinder in the blanket cylinder mounted carriage, a carriage driving means for moving the end of the carriage in the traveling direction of the blanket cylinder mounted carriage,
With each of the positions near the end of the blanket cylinder in the blanket cylinder-mounted carriage as a measured part, measuring means for measuring the movement distance of the measured part in the travel direction of the blanket cylinder-mounted carriage,
A pattern forming method, wherein the transfer removal and the transfer are performed under the operation of a carriage driving unit that makes a difference in moving distance of the part to be measured measured by the measuring unit constant.
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