JP2008062461A - 基板の位置決め方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 正確な位置決めを実行することが可能な基板の位置決め方法を提供する。
【解決手段】 印刷版のアライメントマークの位置を測定する第１測定工程と、基板のアライメントマークの位置を測定する第２測定工程と、基板の表面にアライメントマークのパターンを転写する転写工程と、転写されたアライメントマークのパターンの位置を測定する第３測定工程と、第２測定工程で測定したアライメントマークの位置と、第３測定工程で測定したパターンの位置とが一致するように、テーブルを移動させる第１位置決め工程と、次にパターンの転写に使用すべき印刷版のアライメントマークの位置を測定する版交換後測定工程と、第１測定工程で測定されたアライメントマークの位置と版交換後測定工程で測定されたアライメントマークの位置とに基づいてテーブルを移動させる版交換後位置決め工程とを備える。
【選択図】 図６

Description

この発明は、印刷版表面に形成されるた塗布液のパターンを基板の表面に転写する印刷装置における基板の位置決め方法に関する。

例えば、カラーフィルター、液晶用ガラス基板、フレキシブル液晶基板あるいは電子ペーパー等の基板の製造工程においては、これらの基板に対して、パターン形成用の材料やフォトレジスト、あるいはインキ等の塗布液のパターンを転写する印刷装置が使用される。このような印刷装置においては、塗布液によるパターンが形成された印刷版等と基板とを、互いに位置決めした状態で当接させることにより、塗布液のパターンを基板上に転写する構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−７１９３２号公報

このような印刷装置に使用される印刷版は、所定の耐刷枚数だけ印刷を行った後には、新しい印刷版と交換される。このときには、印刷版と基板との相対的な位置決めを迅速に実行可能とすることが好ましい。また、基板を交換した場合にも、この基板を迅速に位置決めすることが好ましい。

なお、一般的な印刷用紙を使用した印刷装置においては、試し刷りを行うことにより印刷用紙等と印刷版との位置決めを実行している。しかしながら、一般的に基板は高価であることから、この種の印刷機においては、試し刷り等を可能な限り省略し、印刷の当初から正確に位置決めされた印刷を実行することが好ましい。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、印刷版を交換した場合等においても、印刷の当初から正確な位置決めを実行することが可能な基板の位置決め方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、印刷版表面に形成されるた塗布液のパターンを基板の表面に転写する印刷装置における基板の位置決め方法であって、基準位置にある版胴の外周面に装着された印刷版に形成されたアライメントマークの位置を測定する第１測定工程と、基準位置にあるテーブル上に載置された基板に形成されたアライメントマークの位置を測定する第２測定工程と、前記印刷版から前記基板の表面にアライメントマークのパターンを転写する転写工程と、前記転写工程において基板の表面に転写されたアライメントマークのパターンの位置を測定する第３測定工程と、前記第２測定工程で測定したアライメントマークの位置と、前記第３測定工程で測定したパターンの位置とが一致するように、前記テーブルを移動させる第１位置決め工程と、次にパターンの転写に使用すべき印刷版を基準位置にある版胴の表面に装着して、この印刷版に形成されたアライメントマークの位置を測定する版交換後測定工程と、前記第１測定工程で測定されたアライメントマークの位置と、前記版交換後測定工程で測定されたアライメントマークの位置とに基づいて、前記テーブルを移動させる版交換後位置決め工程とを備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、印刷版表面に形成されるた塗布液のパターンを基板の表面に転写する印刷装置における基板の位置決め方法であって、基準位置にある版胴の外周面に装着された印刷版に形成されたアライメントマークの位置を測定する第１測定工程と、基準位置にあるテーブル上に載置された基板に形成されたアライメントマークの位置を測定する第２測定工程と、前記印刷版から前記基板の表面にアライメントマークのパターンを転写する転写工程と、前記転写工程において基板の表面に転写されたアライメントマークのパターンの位置を測定する第３測定工程と、前記第２測定工程で測定したアライメントマークの位置と、前記第３測定工程で測定したパターンの位置とが一致するように、前記テーブルを移動させる第１位置決め工程と、次にパターンの転写を行うべき基板を基準位置にあるテーブル上に載置して、この基板に形成されたアライメントマークの位置を測定する基板交換後測定工程と、前記第２測定工程で測定されたアライメントマークの位置と、前記基板交換後測定工程で測定されたアライメントマークの位置とに基づいて、前記テーブルを移動させる基板交換後位置決め工程とを備えたことを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、印刷版表面に形成されるた塗布液のパターンを基板の表面に転写する印刷装置における基板の位置決め方法であって、基準位置にある版胴の外周面に装着された印刷版に形成されたアライメントマークの位置を測定する第１測定工程と、基準位置にあるテーブル上に載置された基板に形成されたアライメントマークの位置を測定する第２測定工程と、前記印刷版から前記基板の表面にアライメントマークのパターンを転写する転写工程と、前記転写工程において基板の表面に転写されたアライメントマークのパターンの位置を測定する第３測定工程と、前記第２測定工程で測定したアライメントマークの位置と、前記第３測定工程で測定したパターンの位置とが一致するように、前記テーブルを移動させる第１位置決め工程と、次にパターンの転写を行うべき基板を基準位置にあるテーブル上に載置して、この基板に形成されたアライメントマークの位置を測定する基板交換後測定工程と、前記第２測定工程で測定されたアライメントマークの位置と、前記基板交換後測定工程で測定されたアライメントマークの位置とに基づいて、前記テーブルを移動させる基板交換後位置決め工程と、次にパターンの転写に使用すべき印刷版を基準位置にある版胴の表面に装着して、この印刷版に形成されたアライメントマークの位置を測定する版交換後測定工程と、前記第１測定工程で測定されたアライメントマークの位置と、前記版交換後測定工程で測定されたアライメントマークの位置とに基づいて、前記テーブルを移動させる版交換後位置決め工程とを備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、印刷版を交換した場合においても、印刷の当初から正確な位置決めを実行することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、連続して複数枚の基板に印刷を行う場合においても、印刷の当初から正確な位置決めを実行することが可能となる。

請求項１に記載の発明によれば、印刷版を交換し、さらに、連続して複数枚の基板に印刷を行う場合においても、印刷の当初から正確な位置決めを実行することが可能となる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

最初に、この発明を適用する印刷装置の基本的な構成について説明する。図１はこの発明を適用する印刷装置の要部を示す概要図である。

この印刷装置は、印刷版１７の表面に形成された塗布液のパターンを基板１６上に転写するものであり、その外周面に印刷版１７を装着する版胴１４と、その軸芯が版胴１４の軸芯と平行に配置され印刷版１７の表面に塗布液を供給する塗布液供給ローラ１２と、この塗布液供給ローラ１２の軸線方向に延びるスリットを有し塗布液供給ローラ１２の表面に塗布液を供給するスリットノズル１１と、塗布液供給ローラ１２の洗浄機構１３と、版胴１４の洗浄機構１５とを備える。上記スリットノズル１１、塗布液供給ローラ１２および洗浄機構１３は、塗布液供給機構１０を構成する。

スリットノズル１１と塗布液供給ローラ１２の表面とは、わずかな距離ｄ１だけ離隔している。また、塗布液供給ローラ１２の表面と印刷版１７の表面とは、塗布液の膜厚より小さい距離ｄ２だけ離隔している。さらに、印刷版１７の表面と基板１６の表面とは、塗布液の膜厚より小さい距離ｄ３だけ離隔している。これらの距離ｄ１、ｄ２、ｄ３は、調整機構により調整可能となっている。

この印刷装置においては、スリットノズル１１から塗布液供給ローラ１２の表面に塗布液が供給され、塗布液供給ローラ１２の表面に塗布液の薄膜が形成される。そして、この塗布液は、印刷版１７におけるパターンＰに転写され、塗布液のパターンが形成される。この塗布液のパターンが、基板１６上に転写される。

なお、塗布液を印刷版１７におけるパターンＰに転写した後の塗布液供給ローラ１２の表面は、洗浄機構１３により洗浄される。これは、塗布液供給ローラ１２の表面に塗布液が残存した場合、その上にさらにスリットノズル１１から塗布液供給ローラ１２の表面に塗布液が供給されたときに、塗布液の膜厚が増加して不均一となり、必要な膜厚を持ったパターンの転写が不可能となるためである。

また、塗布液を基板１６に転写した後の印刷版１７の表面は、洗浄機構１５により洗浄される。これも、印刷版１７上の塗布液の膜厚が不均一となり、必要な膜厚を持ったパターンの転写が不可能となるためである。なお、洗浄機構１５は、装置の端部と版胴１４に近接した位置との間を移動可能となっている。

次に、上述した印刷装置の具体的な構成について説明する。図２および図３は、この発明を適用する印刷装置を異なる方向から見た斜視図である。また、図４および図５は、この発明を適用する印刷装置の一部を拡大して示す斜視図である。なお、これらの図においては、上述した洗浄機構１３、１５の図示を省略している。

この印刷装置は、基台２０と、上述したスリットノズル１１、塗布液供給ローラ１２および版胴１４を搭載した昇降テーブル２１と、基板１６を支持した状態で基台２０上を往復移動するアライメントテーブル５１と、このアライメントテーブル５１上に配設された搬送テーブル２２とを備える。

図２乃至図４に示すように、基台２０上には、一対の直動ガイド３２と、これらの直動ガイド３２の間に配設されたリニアモータ３１とが配設されている。これらの直動ガイド３２およびリニアモータ３１は、その長手方向が版胴１４の軸芯と垂直な方向を向くように配設されている。また、アライメントテーブル５１は、これらの直動ガイド３２およびリニアモータ３１と連結されている。このため、アライメントテーブル５１は、リニアモータ３１の駆動を受け、搬送テーブル２２とともに版胴１４の軸芯と垂直な方向に往復移動する。

図３および図４に示すように、版胴１４と対向する位置には、印刷版１７に形成されたアライメントマークの位置を測定するための一対のＣＣＤカメラ５２が配設されている。また、図５に示すように、搬送テーブル２２と対向する位置には、基板１６に形成されたアライメントマークの位置と、基板１６の表面に転写されたアライメントマークのパターンの位置とを測定するための一対のＣＣＤカメラ５１が配設されている。

以上のような構成を有する印刷装置においては、印刷を実行するに先立って、最初に基板１６の位置決め工程を実行する。この位置決め工程については、後程詳細に説明する。

また、これに引き続き、各調整機構により、スリットノズル１１と塗布液供給ローラ１２の表面との距離ｄ１、塗布液供給ローラ１２の表面と印刷版１７の表面との距離ｄ２、および、上述した印刷版１７の表面と基板１６の表面との距離ｄ３を、基板１６に塗布すべき塗布液の膜厚等に基づいて所定の値に設定する。

しかる後、図示しないモータの駆動により塗布液供給ローラ１２および版胴１４を互いに同期して回転させると共に、リニアモータ３１の駆動により搬送テーブル２２を、版胴１４の周速度と同一の速度で版胴１４の軸芯と垂直な方向に移動させる。これにより、版胴１４の外周部に装着した印刷版１７上の塗布液のパターンが基板１６の表面に転写される。

そして、塗布液を基板１６上に転写した印刷版１７の表面は、図１に示す版胴１４の洗浄機構１５により洗浄される。また、印刷版１７に塗布液を供給した塗布液供給ローラ１２は、図１および図８に示す塗布液供給ローラ１２の洗浄機構１３により洗浄される。

次に、上述した位置決め工程について説明する。図６および図７は、この発明に係る基板位置決め方法を示すフローチャートである。

作業を開始する場合には、最初に、版胴１４の外周面に印刷版１７を装着する（ステップＳ１）。そして、版胴１４を回転させて基準位置に配置する。このときには、印刷版１７に形成された一対のアライメントマークが、図３および図４に示すＣＣＤカメラ５２の視野内に入っているものとする。

この状態において、このときの版胴１４の回転角度位置を図示しないロータリエンコーダにより認識するとともに、ＣＣＤカメラ５２により撮像した一対のアライメントマークの画像を二値化してその中心位置を測定する（ステップＳ３）。このときのアライメントマークの位置は、原点位置として記憶される。

次に、基板１６を搬送テーブル２２に装着する（ステップＳ４）。そして、リニアモータ３１の駆動により搬送テーブル２２を移動させ、搬送テーブル２２を基準位置に配置する（ステップＳ５）。このときには、基板１６に形成された一対のアライメントマークが、図５に示すＣＣＤカメラ５３の視野内に入っているものとする。

この状態において、このときの搬送テーブル２２の位置を図示しないリニアエンコーダにより認識するとともに、ＣＣＤカメラ５３により撮像した一対のアライメントマークの画像を二値化してその中心位置を測定する（ステップＳ６）。このときのアライメントマークの位置も、原点位置として記憶される。

次に、印刷動作を実行して、印刷版１７上のアライメントマークのパターンを基板１６の表面に転写する（ステップＳ７）。そして、ＣＣＤカメラ５３により、この転写工程において基板１６の表面に転写されたアライメントマークのパターンを撮像する。この状態において、このときの搬送テーブル２２の位置を図示しないリニアエンコーダにより認識するとともに、ＣＣＤカメラ５３により撮像した一対のアライメントマークの画像を二値化してその中心位置を測定する（ステップＳ８）。

このときのアライメントマークの中心位置と、先に測定した基板における一対のアライメントマークの中心位置との差は、基板セット時補正量として記憶される。そして、アライメントテーブル５１により搬送テーブル２２をＸ、Ｙ、θ方向に移動させ、基板セット時補正量がゼロとなるように、この基板セット時補正量に基づいて基板１６を位置決めする（ステップＳ９）。これにより、ステップＳ６で測定したアライメントマークの位置と、ステップＳ８で測定したパターンの位置とを相対的に一致させることが可能となる。

なお、このステップＳ４〜ステップＳ９を、必要に応じ複数回くり返すことにより、位置決め精度をより高精度なものとしてもよい。

以上の工程が終了すれば、基板１６の交換を行い、実際に印刷を行うべき基板１６を搬送テーブル２２上にセットする（ステップＳ１０）。そして、そして、リニアモータ３１の駆動により搬送テーブル２２を移動させ、搬送テーブル２２を基準位置に配置する（ステップＳ１１）。

この状態において、ＣＣＤカメラ５３により交換後の基板１６における一対のアライメントマークを撮像し、その画像を二値化してその中心位置を測定する（ステップＳ１２）。そして、測定後のアライメントマークの中心位置と、ステップＳ９で得た基板セット時補正量とに基づいて、アライメントテーブル５１により搬送テーブル２２をＸ、Ｙ、θ方向に移動させ、基板１６を位置決めする（ステップＳ１３）。これにより、ステップＳ１２で測定したアライメントマークの位置と、印刷版１７におけるアライメントマークの位置とが、相対的に一致することになる。

この状態において、搬送テーブル２２をＹ方向に移動させるとともに、版胴１４を回転させて印刷を実行する（ステップＳ１４）。複数枚の基板１６に対して印刷を継続する場合には、ステップＳ１０〜ステップＳ１４をくり返し実行する。

この種の印刷においては、基板１６に対する印刷を継続し、印刷版１７における耐刷枚数に到達した場合には、それまでに印刷に利用した印刷版１７を、同一のパターンを有する新たな印刷版１７に交換する必要がある。このため、耐刷枚数に達した場合には（Ｓ１５）、印刷版１７を交換する。

このときには、版胴１４の外周面に新たな印刷版１７を装着する印刷版の交換動作を終了した上で、版胴１４を回転させて基準位置に配置する（ステップＳ１６）。そして、ＣＣＤカメラ５２により新たな印刷版１７における一対のアライメントマークを撮像し、このアライメントマークの画像を二値化してその中心位置を測定する（ステップＳ１７）。

そして、ステップＳ３で測定した先の印刷版１７における一対のアライメントマークのその中心位置と、新たな印刷版１７における一対のアライメントマークの中心位置との差を演算する。このときのステップＳ３で測定した先の印刷版１７における一対のアライメントマークのその中心位置と、新たな印刷版１７における一対のアライメントマークの中心位置との差は、印刷版セット時補正量として記憶される。

そして、アライメントテーブル５１により搬送テーブル２２をＸ、Ｙ、θ方向に移動させ、印刷版セット時補正量がゼロとなるように、この印刷版セット時補正量に基づいて基板１６を位置決めする（ステップＳ１８）。これにより、新たな印刷版１７におけるアライメントマークの位置が、それ以前の印刷版１７におけるアライメントマークの位置とを相対的に一致させることが可能となる。このため、ステップＳ７およびステップＳ８の用はパターン転写動作を省略しながら、高精度の印刷を実行することが可能となる。

印刷版の交換が終了すれば、再度、ステップＳ１０に戻って、必要な印刷が終了するまで印刷が継続される。

この発明を適用する印刷装置の要部を示す概要図である。 この発明を適用する印刷装置の斜視図である。 この発明を適用する印刷装置の斜視図である。 この発明を適用する印刷装置の一部を拡大して示す斜視図である。 この発明を適用する印刷装置の一部を拡大して示す斜視図である。 この発明に係る基板位置決め方法を示すフローチャートである。 この発明に係る基板位置決め方法を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 塗布液供給機構
１１ スリットノズル
１２ 塗布液供給ローラ
１３ 洗浄機構
１４ 版胴
１５ 洗浄機構
１６ 基板
１７ 印刷版
２０ 基台
２１ 昇降テーブル
２２ 搬送テーブル
３１ リニアモータ
３２ 直動ガイド
５１ アライメントテーブル
５２ ＣＣＤカメラ
５３ ＣＣＤカメラ
Ｐ パターン

Claims (3)

1. 印刷版表面に形成されるた塗布液のパターンを基板の表面に転写する印刷装置における基板の位置決め方法であって、
   基準位置にある版胴の外周面に装着された印刷版に形成されたアライメントマークの位置を測定する第１測定工程と、
   基準位置にあるテーブル上に載置された基板に形成されたアライメントマークの位置を測定する第２測定工程と、
   前記印刷版から前記基板の表面にアライメントマークのパターンを転写する転写工程と、
   前記転写工程において基板の表面に転写されたアライメントマークのパターンの位置を測定する第３測定工程と、
   前記第２測定工程で測定したアライメントマークの位置と、前記第３測定工程で測定したパターンの位置とが一致するように、前記テーブルを移動させる第１位置決め工程と、
   次にパターンの転写に使用すべき印刷版を基準位置にある版胴の表面に装着して、この印刷版に形成されたアライメントマークの位置を測定する版交換後測定工程と、
   前記第１測定工程で測定されたアライメントマークの位置と、前記版交換後測定工程で測定されたアライメントマークの位置とに基づいて、前記テーブルを移動させる版交換後位置決め工程と、
   を備えたことを特徴とする基板の位置決め方法。
2. 印刷版表面に形成されるた塗布液のパターンを基板の表面に転写する印刷装置における基板の位置決め方法であって、
   基準位置にある版胴の外周面に装着された印刷版に形成されたアライメントマークの位置を測定する第１測定工程と、
   基準位置にあるテーブル上に載置された基板に形成されたアライメントマークの位置を測定する第２測定工程と、
   前記印刷版から前記基板の表面にアライメントマークのパターンを転写する転写工程と、
   前記転写工程において基板の表面に転写されたアライメントマークのパターンの位置を測定する第３測定工程と、
   前記第２測定工程で測定したアライメントマークの位置と、前記第３測定工程で測定したパターンの位置とが一致するように、前記テーブルを移動させる第１位置決め工程と、
   次にパターンの転写を行うべき基板を基準位置にあるテーブル上に載置して、この基板に形成されたアライメントマークの位置を測定する基板交換後測定工程と、
   前記第２測定工程で測定されたアライメントマークの位置と、前記基板交換後測定工程で測定されたアライメントマークの位置とに基づいて、前記テーブルを移動させる基板交換後位置決め工程と、
   を備えたことを特徴とする基板の位置決め方法。
3. 印刷版表面に形成されるた塗布液のパターンを基板の表面に転写する印刷装置における基板の位置決め方法であって、
   基準位置にある版胴の外周面に装着された印刷版に形成されたアライメントマークの位置を測定する第１測定工程と、
   基準位置にあるテーブル上に載置された基板に形成されたアライメントマークの位置を測定する第２測定工程と、
   前記印刷版から前記基板の表面にアライメントマークのパターンを転写する転写工程と、
   前記転写工程において基板の表面に転写されたアライメントマークのパターンの位置を測定する第３測定工程と、
   前記第２測定工程で測定したアライメントマークの位置と、前記第３測定工程で測定したパターンの位置とが一致するように、前記テーブルを移動させる第１位置決め工程と、
   次にパターンの転写を行うべき基板を基準位置にあるテーブル上に載置して、この基板に形成されたアライメントマークの位置を測定する基板交換後測定工程と、
   前記第２測定工程で測定されたアライメントマークの位置と、前記基板交換後測定工程で測定されたアライメントマークの位置とに基づいて、前記テーブルを移動させる基板交換後位置決め工程と、
   次にパターンの転写に使用すべき印刷版を基準位置にある版胴の表面に装着して、この印刷版に形成されたアライメントマークの位置を測定する版交換後測定工程と、
   前記第１測定工程で測定されたアライメントマークの位置と、前記版交換後測定工程で測定されたアライメントマークの位置とに基づいて、前記テーブルを移動させる版交換後位置決め工程と、
   を備えたことを特徴とする基板の位置決め方法。
   

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