JP2014069366A - Printer - Google Patents
Printer Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014069366A JP2014069366A JP2012215395A JP2012215395A JP2014069366A JP 2014069366 A JP2014069366 A JP 2014069366A JP 2012215395 A JP2012215395 A JP 2012215395A JP 2012215395 A JP2012215395 A JP 2012215395A JP 2014069366 A JP2014069366 A JP 2014069366A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- printing
- stage
- area
- plate cylinder
- substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、版胴の外周面に装着された印刷版から有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)の発光材料等を基板に転写する印刷装置に関する。 The present invention relates to a printing apparatus for transferring a light emitting material or the like of organic electroluminescence (organic EL) to a substrate from a printing plate mounted on an outer peripheral surface of a plate cylinder.
近年、開発が進められている有機ELの発光材料としては、ポリマー状の分子を用いた高分子材料と、それ以外の分子を用いた低分子材料とがある。何れの発光材料も下地膜上の制約などからフォトリソグラフィー法を用いたパターン形成が困難である。このため、低分子材料については、メタルマスクにより必要な領域に低分子材料を真空蒸着させる方法がパターン形成に用いられるが、蒸着温度によってはメタルマスクが膨張してしまい、特に基板が大サイズ化するほど、成膜村が生じる傾向がある。このため、高分子材料を用いた各種印刷法によるパターン形成が試みられている。 In recent years, organic EL light-emitting materials that are being developed include polymer materials using polymer molecules and low-molecular materials using other molecules. Any of the light emitting materials is difficult to form a pattern using a photolithography method due to restrictions on the base film. For this reason, for low molecular weight materials, the method of vacuum deposition of low molecular weight materials in the required area using a metal mask is used for pattern formation. However, depending on the deposition temperature, the metal mask expands, and the substrate is particularly large. There is a tendency that a film-forming village is generated as it is done. For this reason, pattern formation by various printing methods using a polymer material has been attempted.
このような印刷法のうち、凸版による印刷法では、パターンが形成された印刷版の凸部にインクとしての発光材料を塗布し、被転写体(通常は透明なガラス基板)にそのパターンを転写する。印刷版としては、脆性材料であるガラス基板への印刷という観点から樹脂版(例えば、ポリエステル系の樹脂版)が用いられている。 Among such printing methods, in the printing method using a relief plate, a light emitting material as ink is applied to the projections of the printing plate on which a pattern is formed, and the pattern is transferred to a transfer target (usually a transparent glass substrate). To do. As the printing plate, a resin plate (for example, a polyester-based resin plate) is used from the viewpoint of printing on a glass substrate which is a brittle material.
ここで、有機ELのアプリケーションとして、例えばディスプレイ用途の場合、R(赤)、G(緑)、B(青)それぞれの発光材料を数十から百数十μmレベルの線幅で高精細に塗り分けることが必要となり、その位置精度も±10μm以下が要求される。 Here, as an organic EL application, for example, in the case of a display application, each of R (red), G (green), and B (blue) light emitting materials is coated with high definition with a line width of tens to hundreds of μm. The position accuracy is required to be ± 10 μm or less.
例えば、被転写体である透明なガラス基板には、ストライプ状に複数の隔壁(バンクとも呼ばれる)が並列に配列形成されてディスプレイパターンをなしており、隔壁によって形成される溝にR、G、Bの発光材料を塗布するが、発光材料としてRインクを塗布する場合、ガラス基板の印刷領域に複数配列されたストライプ状の溝(これをセルと呼称)のうち、配列の一端側のRインクを塗布するセル(R用セル)から他端側のR用セルまでのトータルピッチと印刷版によるRインクの印刷結果のトータルピッチとを±10μm以下の精度で一致させる必要がある。 For example, a transparent glass substrate, which is a transfer target, has a plurality of partition walls (also called banks) arranged in parallel to form a display pattern, and R, G, When the B light emitting material is applied, but R ink is applied as the light emitting material, among the plurality of stripe-shaped grooves (called cells) arranged in the printing region of the glass substrate, the R ink on one end side of the array It is necessary to match the total pitch from the cell (R cell) to the R cell on the other end to the total pitch of the R ink printing result by the printing plate with an accuracy of ± 10 μm or less.
印刷結果のトータルピッチが長すぎる場合は、ガラス基板の印刷領域の両端部でインクのはみ出しによる混色が発生し、逆に短すぎる場合は、隣接するGインクやBインクとの混色が発生し、いずれも発光ムラの原因となる。 If the total pitch of the printed result is too long, color mixing due to ink protrusion occurs at both ends of the printing area of the glass substrate. Conversely, if it is too short, color mixing with the adjacent G ink or B ink occurs. Either of these causes uneven light emission.
昨今では、有機ELディスプレイの大型化が進み、46インチサイズの画面を有するものも開発されているが、このような大きなディスプレイにおいても、印刷精度は±10μm以下が要求される。さらに、1枚のガラス基板で1枚のディスプレイパネルを製造するのでは生産効率が悪いため、特許文献1に開示されるように、1枚のガラス基板から複数のディスプレイパネルを得ることが求められ、ガラス基板は大型化している。
In recent years, organic EL displays have been increased in size, and those having a 46-inch screen have been developed. However, even in such a large display, the printing accuracy is required to be ± 10 μm or less. Furthermore, since it is inefficient to produce one display panel with one glass substrate, it is required to obtain a plurality of display panels from one glass substrate as disclosed in
例えば、画面が46インチサイズの有機ELディスプレイの場合、第8世代(G8)と呼称されるガラス基板からは8枚のディスプレイパネルが得られるが、第8世代のガラス基板の大きさは2200mm×2500mmとなる。 For example, in the case of a 46-inch size organic EL display, eight display panels can be obtained from a glass substrate called eighth generation (G8), but the size of the eighth generation glass substrate is 2200 mm × It becomes 2500 mm.
このような大きさのガラス基板を処理するには、さらに大きなステージが必要であり、ステージの寸法精度や、ステージの移動精度も考慮しなければ、要求される印刷精度を満足できないという問題が生じる。 In order to process a glass substrate of such a size, a larger stage is required, and there is a problem that the required printing accuracy cannot be satisfied unless the dimensional accuracy of the stage and the moving accuracy of the stage are taken into consideration. .
例えば、特許文献2には、液晶ディスプレイ等の電子回路を印刷法により形成する技術が開示されており、印刷精度を高めるために、印刷処理を行う時点でステージの位置を検出し、目標値とずれがあった場合には、その場でステージの位置調整を行うことが開示されている。
For example,
特許文献2に開示されるように、印刷処理を行う時点でステージの位置を検出し、その場でステージの位置調整を行うことは印刷精度を高めるために有効ではあるが、特許文献2の方法では印刷ロールに貼付された印刷版が被転写体に接触している状態でステージの位置調整を行うこととなり、ステージの位置調整のために高出力のモータが要求されて、コストアップとなるだけでなく、印刷中にステージの位置を変えることとなって、印刷品質の低下を招く可能性がある。
As disclosed in
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、第8世代のガラス基板のような大型の被転写体に印刷法によりパターン転写を行う場合であっても、要求される印刷精度を満足した印刷が可能な印刷装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and is required even when pattern transfer is performed by a printing method on a large transfer target such as an eighth generation glass substrate. An object of the present invention is to provide a printing apparatus capable of printing satisfying printing accuracy.
本発明に係る印刷装置の第1の態様は、印刷対象領域が予め規定されている基板を水平姿勢にて保持するステージと、凸部で構成されるパターン領域が表面に形成された印刷版を外周面に装着する円筒形状の版胴と、前記印刷版を前記基板に対して押圧することにより、前記パターン領域を前記印刷対象領域に転写する転写機構と、前記転写機構を制御する制御部とを備え、前記転写機構は、前記版胴を回転軸を中心に回転させる回転機構と、前記ステージを、前記回転軸に平行な第1の方向と、前記回転軸に垂直な第2の方向に沿って移動させる平面移動機構と、前記ステージを、その平面の中心軸周りに回転させる面内回転機構とを有し、前記印刷版は、前記パターン領域が形成されておらず、前記凸部よりも低い領域となった非接触領域を有し、前記制御部は、前記パターン領域を前記印刷対象領域に転写するのに先立って、前記基板の、前記印刷対象領域以外の印刷対象外領域上に前記印刷版の非接触領域が位置するように前記ステージおよび前記版胴を制御し、前記印刷対象外領域上に前記非接触領域が位置している期間で前記転写機構を制御して、前記ステージの位置調整を行う。 According to a first aspect of the printing apparatus of the present invention, there is provided a printing plate on which a pattern area composed of a convex portion is formed on a surface, and a stage that holds a substrate in which a print target area is defined in advance in a horizontal posture. A cylindrical plate cylinder mounted on the outer peripheral surface, a transfer mechanism for transferring the pattern area to the print target area by pressing the printing plate against the substrate, and a control unit for controlling the transfer mechanism; The transfer mechanism includes: a rotation mechanism that rotates the plate cylinder about a rotation axis; the stage in a first direction parallel to the rotation axis; and a second direction perpendicular to the rotation axis. A plane moving mechanism that moves along the plane, and an in-plane rotation mechanism that rotates the stage around the central axis of the plane. Non-contact territory has become a low area The controller is configured to position the non-contact area of the printing plate on a non-printing area other than the printing area of the substrate prior to transferring the pattern area to the printing area. The stage and the plate cylinder are controlled so that the position of the stage is adjusted by controlling the transfer mechanism during a period in which the non-contact area is located on the non-printable area.
本発明に係る印刷装置の第2の態様は、前記ステージを前記第2の方向に沿って移動させる際の前記ステージの前記第1の方向への変位を予め測定して得た第1の変位データを少なくとも記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記記憶部から前記第1の変位データを読み出し、前記基板の前記印刷対象領域での前記第1の変位データの変動特性を取得し、前記印刷対象外領域上に前記非接触領域が位置している期間に、前記転写機構を制御して、前記変動特性を打ち消す方向に前記ステージの位置調整を行う。 According to a second aspect of the printing apparatus of the present invention, the first displacement obtained by measuring in advance the displacement of the stage in the first direction when the stage is moved along the second direction. A storage unit that stores at least data; and the control unit reads the first displacement data from the storage unit, obtains a variation characteristic of the first displacement data in the print target region of the substrate, During the period in which the non-contact area is located on the non-printing area, the transfer mechanism is controlled to adjust the position of the stage in a direction that cancels the variation characteristics.
本発明に係る印刷装置の第3の態様は、前記制御部は、前記第1の変位データの前記変動特性を直線で近似し、得られた直線の変動特性を打ち消す方向に前記ステージの位置調整を行う。 In a third aspect of the printing apparatus according to the present invention, the control unit approximates the variation characteristic of the first displacement data with a straight line, and adjusts the position of the stage in a direction to cancel the obtained variation characteristic of the straight line. I do.
本発明に係る印刷装置の第4の態様は、前記印刷対象領域は、前記基板上に前記第2の方向に沿って間隔を空けて複数設けられて列をなし、前記制御部は、前記印刷対象領域間、および前記印刷対象領域の列の外側の前記印刷対象外領域上に前記非接触領域が位置している期間で前記転写機構を制御して、前記ステージの位置調整を行う。 In a fourth aspect of the printing apparatus according to the present invention, the print target area is provided in a plurality in a row along the second direction on the substrate, and is arranged in a row. The position of the stage is adjusted by controlling the transfer mechanism during a period in which the non-contact area is located between the target areas and on the non-print target area outside the row of the print target areas.
本発明に係る印刷装置の第5の態様は、前記記憶部は、前記ステージを前記第2の方向に沿って移動させる際の前記ステージの前記第1および第2の方向に垂直な第3の方向への変位を予め測定して得た第2の変位データを併せて記憶する。 According to a fifth aspect of the printing apparatus of the present invention, the storage unit includes a third unit that is perpendicular to the first and second directions of the stage when the stage is moved along the second direction. Second displacement data obtained by measuring the displacement in the direction in advance is also stored.
本発明に係る印刷装置の第6の態様は、前記転写機構は、前記版胴を前記第3の方向に移動させる垂直移動機構をさらに有し、前記垂直移動機構は、前記版胴の前記回転軸に沿った左右方向においてそれぞれ配設される、第1および第2の垂直移動機構を含み、前記第1および第2の垂直移動機構は、それぞれが独立して動作可能であり、前記制御部は、前記記憶部から前記第2の変位データを読み出し、前記印刷対象外領域上に前記非接触領域が位置している期間に、前記垂直移動機構を制御して、前記版胴と前記ステージとの距離を調整する。 According to a sixth aspect of the printing apparatus of the present invention, the transfer mechanism further includes a vertical movement mechanism that moves the plate cylinder in the third direction, and the vertical movement mechanism is configured to rotate the plate cylinder. Including first and second vertical movement mechanisms respectively disposed in the left-right direction along the axis, wherein each of the first and second vertical movement mechanisms can operate independently, and the control unit Reads out the second displacement data from the storage unit, and controls the vertical movement mechanism during a period in which the non-contact area is located on the non-printable area so that the plate cylinder, the stage, Adjust the distance.
本発明に係る印刷装置の第7の態様は、前記印刷対象領域は、前記第2の方向に沿って前記基板表面内に設けられた複数の隔壁によって形成されるストライプ状の溝の形成領域で規定される。 In a seventh aspect of the printing apparatus according to the present invention, the print target area is a stripe-shaped groove forming area formed by a plurality of partition walls provided in the substrate surface along the second direction. It is prescribed.
本発明に係る印刷装置の第1の態様によれば、パターン領域を印刷対象領域に転写するのに先立って、基板の、印刷対象領域以外の印刷対象外領域上に印刷版の非接触領域が位置するようにステージおよび版胴を制御し、印刷対象外領域上に非接触領域が位置している期間で転写機構を制御してステージの位置調整を行う。このため、ステージには版胴による押圧は加わっておらず、ステージの位置調整を行うための機構に高出力のモータは必要ではない。このため、印刷装置の製造コストを低減することができる。また、基板と非接触状態で位置調整を行うので、調整に伴ってパターン領域と印刷対象領域との接触位置がずれることがなく、印刷品質の低下を招くこともない。 According to the first aspect of the printing apparatus of the present invention, prior to transferring the pattern area to the print target area, the non-contact area of the printing plate is formed on the non-print target area other than the print target area of the substrate. The stage and the plate cylinder are controlled so as to be positioned, and the position of the stage is adjusted by controlling the transfer mechanism during the period in which the non-contact area is located on the non-printing area. For this reason, the stage is not pressed by the plate cylinder, and a high output motor is not necessary for the mechanism for adjusting the position of the stage. For this reason, the manufacturing cost of the printing apparatus can be reduced. Further, since the position adjustment is performed in a non-contact state with the substrate, the contact position between the pattern area and the print target area does not shift with the adjustment, and the print quality does not deteriorate.
本発明に係る印刷装置の第2の態様によれば、制御部は、記憶部から第1の変位データを読み出し、基板の印刷対象領域での第1の変位データの変動特性を取得し、印刷対象外領域上に非接触領域が位置している期間に、転写機構を制御して、変動特性を打ち消す方向にステージの位置調整を行うので、印刷精度を高めることができる。 According to the second aspect of the printing apparatus of the present invention, the control unit reads the first displacement data from the storage unit, acquires the fluctuation characteristics of the first displacement data in the print target area of the substrate, and prints During the period in which the non-contact area is located on the non-target area, the transfer mechanism is controlled to adjust the position of the stage in a direction that cancels the fluctuation characteristics, so that the printing accuracy can be improved.
本発明に係る印刷装置の第3の態様によれば、第1の変位データの変動特性を直線で近似し、得られた直線の変動特性を打ち消す方向にステージの位置調整を行うので、位置調整を簡略化できる。 According to the third aspect of the printing apparatus of the present invention, since the variation characteristic of the first displacement data is approximated by a straight line, and the stage position is adjusted in a direction that cancels the obtained linear variation characteristic, the position adjustment is performed. Can be simplified.
本発明に係る印刷装置の第4の態様によれば、印刷対象領域間、および印刷対象領域の列の外側の印刷対象外領域上に非接触領域が位置している期間でステージの位置調整を行うので、複数の印刷対象領域のそれぞれに適応したステージの位置調整が可能となり、全ての印刷対象領域で印刷精度を高めることができる。 According to the fourth aspect of the printing apparatus of the present invention, the stage position is adjusted in a period in which the non-contact area is located between the print target areas and on the non-print target areas outside the columns of the print target areas. Therefore, it is possible to adjust the position of the stage adapted to each of the plurality of print target areas, and it is possible to improve the printing accuracy in all the print target areas.
本発明に係る印刷装置の第5の態様によれば、記憶部に、ステージを第2の方向に沿って移動させる際の第3の方向への変位を予め測定して得た第2の変位データを記憶しているので、第2の変位データに基づいて版胴とステージとの距離を調整することが可能となる。 According to the fifth aspect of the printing apparatus of the present invention, the second displacement obtained by measuring in advance the displacement in the third direction when the stage is moved along the second direction in the storage unit. Since the data is stored, the distance between the plate cylinder and the stage can be adjusted based on the second displacement data.
本発明に係る印刷装置の第6の態様によれば、印刷対象外領域上に非接触領域が位置している期間に、第2の変位データに基づいて垂直移動機構を制御して、版胴とステージとの距離を調整する。このため、ステージを移動させる際のピッチングやローリングによりZ方向の位置が変位するような場合でも、版胴とステージとの距離を適正に保つことができる。 According to the sixth aspect of the printing apparatus of the present invention, the plate cylinder is controlled by controlling the vertical movement mechanism based on the second displacement data during the period in which the non-contact area is located on the non-printing area. Adjust the distance from the stage. For this reason, even when the position in the Z direction is displaced by pitching or rolling when the stage is moved, the distance between the plate cylinder and the stage can be maintained appropriately.
本発明に係る印刷装置の第7の態様によれば、印刷対象領域が、第2の方向に沿って基板表面内に設けられた複数のストライプ状の溝の形成領域で規定されるので、当該溝を発光するセルとして使用するディスプレイ装置を得ることができる。 According to the seventh aspect of the printing apparatus of the present invention, the print target area is defined by the formation areas of the plurality of stripe-shaped grooves provided in the substrate surface along the second direction. A display device used as a cell that emits light from the groove can be obtained.
<実施の形態>
<装置構成>
図1を用いて本発明に係る実施の形態の印刷装置の構成について説明する。図1は、実施の形態に係る印刷装置100の概略構成を示す斜視図である。なお、図1以下の各図においては、それらの方向関係を明確にするためZ軸方向を鉛直方向とし、XY平面を水平面とするXYZ直交座標系を必要に応じて付している。
<Embodiment>
<Device configuration>
The configuration of the printing apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a
図1に示す印刷装置100は、インクとして有機ELの発光材料を基板Wに転写して有機EL素子のパターン形成のための印刷処理を行う装置であり、主たる構成として、ステージ10、版胴21および図示されないインク供給機構および転写機構と、装置の各動作機構を制御して印刷処理を実行させる制御部を備えている。
A
図1に示すように、ステージ10は、版胴21の回転軸22の延在方向に平行なX方向と、X方向と垂直をなすY方向に直線移動可能に構成されている。このような直線移動を実現するには、ステージ10を一対の直動ガイド上に載置し、この直動ガイドの間にリニアモータを配設し、リニアモータの駆動力によりステージ10を直動ガイドに沿った方向に直線移動させる第1の直動機構と、第1の直動機構の下に配設され、第1の直動機構ごとステージ10を第1の直動機構の直動方向とは垂直な方向に直線移動する第2の直動機構とを備えていれば良い。第2の直動機構も一対の直動ガイドと、直動ガイドの間に配設されたリニアモータにより構成することができる。なお、第1および第2の直動機構によってX、Y方向の移動が可能となるので、両者を総称して平面移動機構と呼称する。
As shown in FIG. 1, the
また、印刷装置100は、第1および第2の直動機構を搭載し、XY平面に垂直なZ方向に直線移動させる第3の直動機構も備え、ステージ10はZ方向に昇降が可能である。なお、ステージ10は、XY平面の中心軸(Z軸と平行な軸)の周りの方向(θ方向)にも回転可能なように、面内回転機構も備えている。
In addition, the
版胴21は、円筒形状を有するローラであり、X方向に沿って延在する回転軸22に取付けられた版胴モータ(図示せず)によって、回転軸22を中心として回転可能に構成されている。
The
図2は、印刷装置100の版胴21、インク供給機構13および転写機構50の概略構成を示す側面図である。版胴21は、図2の紙面上で時計回りおよび反時計回りの何れの方向にも回転可能であるが、印刷処理時には版胴モータ(図示せず)によって時計回りに回転する。版胴21の外周面には、樹脂製の印刷版PLが装着される。樹脂製の印刷版PLは、例えばポリエステル等の樹脂にて形成され、中空円筒状をなしており、円筒形状の版胴21を挿入することで版胴21の外周面に装着される。なお、印刷版PLは中空円筒状に限定されるものではなく、例えば、板状の印刷版PLを版胴21の外周面に巻設するようにしても良い。
FIG. 2 is a side view illustrating a schematic configuration of the
また、図1に示すように、版胴21は、版胴モータごとZ方向に昇降可能に構成され、その昇降機構は版胴21の左右にそれぞれ設けられ、両方の昇降機構が同時に同じ方向に動けば版胴21を水平を保った状態でZ方向に昇降させることができ、一方の昇降機構だけを動かせば、版胴21を左右どちらかに傾けることができる。
Further, as shown in FIG. 1, the
インク供給機構13は、版胴21に装着された印刷版PLにインク(印刷材料)として有機ELの高分子発光材料を供給する。インク供給機構13は、スリットノズル11およびインク供給ローラ12を備えて構成される。インク供給ローラ12は版胴21と平行に(つまりX方向に沿って)配置されている。スリットノズル11は、インク供給ローラ12の回転軸方向(X方向)に延びるスリットを有してインク供給ローラ12の表面にインクとして有機ELの高分子発光材料を吐出する。スリットノズル11とインク供給ローラ12の表面との間隔、および、インク供給ローラ12の表面と版胴21上の印刷版PLの表面との間隔は、図示しない調整機構によって調整可能である。
The
印刷装置100においては、スリットノズル11から回転するインク供給ローラ12の表面にインクが供給され、インク供給ローラ12の表面に発光材料の薄膜が形成される。そして、インク供給ローラ12および版胴21の双方が回転することによって、インク供給ローラ12から版胴21に装着された印刷版PLのパターンにインクが転写され、発光材料のパターンが形成される。さらに、基板Wを保持するステージ10をリニアモータ(図示せず)によってY方向に沿って一定速度で移動させつつ、版胴モータ(図示せず)によって版胴21を回転させ、インクを載せた印刷版PLを基板Wに対して押圧することによって発光材料のパターンが印刷版PLから基板Wに転写される。すなわち、版胴21を回転させる版胴モータ95とステージ10を移動させるリニアモータ群とによって転写機構50が構成される。また、図2に示すように、印刷装置100は、装置の各動作機構を制御して印刷処理を実行させる制御部90を備えている。
In the
図3は、制御部90のハードウェア構成を示す図である。制御部90のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部90は、各種演算処理を行うCPU91、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるROM92、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるRAM93および制御用ソフトウェアやデータ、後に説明するステージ10のX方向の変位の実測データなどを記憶しておくメモリ94(記憶部)をバスライン99に接続して構成されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration of the
また、バスライン99には、版胴21を回転させる版胴モータ95、ステージ10を昇降させる昇降モータ96、ステージ10をX方向に直動移動させるX軸、Y軸リニアモータ97、ステージ10をθ方向に面内回転させる面内回転モータ98、版胴21を昇降させる左右の昇降機構をそれぞれ構成する、左側版胴昇降モータ951、右側版胴昇降モータ952およびインク供給機構13等の要素が電気的に接続されている。さらに、バスライン99には、種々の情報を表示するためのディスプレイ、コマンドやパラメータ等の入力を受け付けるキーボード、DVD等の記録媒体を読み取るディスクドライブを接続するようにしても良い。
The
<印刷動作>
次に、上述の構成を有する印刷装置100における印刷動作について説明する。なお、以下の説明においては、一実施の形態として、基板Wは第8世代のガラス基板(2200mm×2500mm)であり、1枚のガラス基板から8枚のディスプレイパネルを得るために、図1に示すように、基板Wに合計8箇所の印刷領域を形成するものとする。すなわち、基板Wの図1に向かって左側に印刷領域PA1、PA2、PA3およびPA4を互いに間隔を空けてY方向に1列に形成し、基板Wの図1に向かって右側に印刷領域PA5、PA6、PA7およびPA8を互いに間隔を空けてY方向に1列に形成する。なお、印刷領域PA1とPA2との間、印刷領域PA2とPA3との間、および印刷領域PA3とPA4との間に設けられる印刷対象領域以外の領域を、それぞれ非印刷領域NC1、NC2およびNC3と呼称する。また、印刷領域PA5とPA6との間、印刷領域PA6とPA7との間、および印刷領域PA7とPA8との間に設けられる印刷対象外の領域を、それぞれ非印刷領域NC4、NC5およびNC6と呼称する。
<Printing action>
Next, a printing operation in the
上述したような印刷領域を形成するための印刷版PLの構成例を図4に示す。図4は、版胴21の装着した状態の印刷版PLを示す側面図であり、印刷版PLの表面には4つのパターン領域PRが互いに間隔を空けて設けられている。パターン領域PRには凸部が設けられ、凸部の先端にインク供給ローラ12(図2)からインクが転写される。
FIG. 4 shows a configuration example of the printing plate PL for forming the printing area as described above. FIG. 4 is a side view showing the printing plate PL in a state where the
各パターン領域の間に設けられた間隙は、図1に示すように基板Wに印刷領域を形成した場合の非印刷領域に対応する領域であり、版胴21の軸方向に沿って印刷版PLを所定深さまで切り欠いて凸部より低い領域となっている。この領域は印刷時に基板Wには接触しないので非接触領域NRと呼称する。
The gap provided between the pattern regions is a region corresponding to a non-printing region when the printing region is formed on the substrate W as shown in FIG. 1, and the printing plate PL along the axial direction of the
基板Wとして、第8世代のガラス基板のような大きな基板に複数の印刷領域を形成する場合、版胴21の長さを基板WのX方向の長さと同程度とし、1回の印刷で2つの印刷領域を形成する構成としても良い。すなわち、図1に示す例であれば、印刷領域PR1とPR5とを同時に形成する構成とすれば、少ない印刷動作で基板Wへの処理を終えることができる。
When a plurality of printing areas are formed on a large substrate such as an 8th generation glass substrate as the substrate W, the length of the
しかし、版胴21の長さを大きくすることは印刷装置100の大型化を招き、また、印刷版PLも大きくなって、版胴21への装着が難しくなる。そこで、図1に示すように版胴21の長さは基板WのX方向の長さの半分程度とし、印刷領域PA1〜PA4を形成した後は、基板WをX方向に移動させて印刷領域PA5〜PA8を形成する構成を採る。
However, increasing the length of the
ここで、有機ELをディスプレイ用途とする場合、R、G、Bのそれぞれの発光材料を数十から百数十μmレベルの線幅で高精細に塗り分ける必要があり、その位置精度も±10μm以下が要求され、ステージ10の移動にも同程度あるいは、他の誤差要因を考慮すると数分の1程度の精度が要求される。
Here, when organic EL is used as a display, it is necessary to coat each light emitting material of R, G, and B with high-definition with a line width of tens to hundreds of μm level, and the positional accuracy is ± 10 μm. The following is required, and the movement of the
しかし、第8世代のガラス基板よりも大きなステージ10を精度良く動かすには限界がある。例えば、ステージ10をY方向に直進させる場合、θ方向の変位であるヨーイングと呼称される動作をすることがある。これはX方向に直進させる場合にも起きるが、印刷動作は基板WをY方向に移動させながら行うので、Y方向に直進させる場合のヨーイングが最も影響が大きい。
However, there is a limit to accurately move the
図5には、ヨーイングにより基板WにX方向のずれが生じる場合を模式的に示している。図5に示すように、基板Wがθ方向にY軸に対して角度αでずれた場合、版胴21の直下(印刷位置)でのX方向の変位ΔXは、ΔX=L・αで表すことができる。ここで、Lは版胴21の中心軸での直下位置から基板Wの回転中心までの距離である。
FIG. 5 schematically shows a case where the substrate W is displaced in the X direction by yawing. As shown in FIG. 5, when the substrate W is displaced in the θ direction by an angle α with respect to the Y axis, the displacement ΔX in the X direction immediately below the printing cylinder 21 (printing position) is represented by ΔX = L · α. be able to. Here, L is the distance from the position directly below the central axis of the
ヨーイングによる基板WのX方向の変位がこのように定義される場合、基板WのY方向移動距離に対するヨーイング量をレーザー測長器等を用いて実測したヨーイングデータの一例を図6に示す。図6において、横軸にステージ10の移動距離(mm)を示し、縦軸にヨーイング量(μm/m)を示している。
When the displacement in the X direction of the substrate W due to yawing is defined in this way, an example of yawing data obtained by actually measuring the yawing amount with respect to the Y direction movement distance of the substrate W using a laser length measuring device or the like is shown in FIG. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the moving distance (mm) of the
図6に示す例では、基板WがY方向に移動するにつれてマイナス方向のヨーイングが大きくなり、移動距離が1500mm程度で最大で−12×10−9(μm/m)のヨーイング量となるが、移動距離が1500mmを超えると、ヨーイング量が減り始め、移動距離が3000mmで0となる。 In the example shown in FIG. 6, the yawing in the minus direction increases as the substrate W moves in the Y direction, and the maximum yawing amount is −12 × 10 −9 (μm / m) when the movement distance is about 1500 mm. When the moving distance exceeds 1500 mm, the yawing amount starts to decrease and becomes zero when the moving distance is 3000 mm.
このようなヨーイングデータから、ステージ10のX方向の変位を計算により求めると、図7に示すような変動特性が得られる。図7において、横軸にステージ10の移動距離(mm)を示し、縦軸にX方向の変位量(μm)を示している。
When the displacement in the X direction of the
図7より、移動開始後からプラス方向に変位し、移動距離が700mm程度で最大で6μm程度の変位量となった後は変位量が減り始め、移動距離が1500mm程度で0となる。そして、移動距離が1500mmを超えると、マイナス方向に変位し、移動距離が2500mm程度で最大で−6μm程度の変位量となった後は変位量が減り始め、移動距離が3000mmで0となる。 As shown in FIG. 7, after the movement is started, the displacement is started in the plus direction. After the movement distance is about 700 mm and the displacement amount is about 6 μm at the maximum, the displacement amount starts to decrease and becomes zero when the movement distance is about 1500 mm. When the moving distance exceeds 1500 mm, it is displaced in the minus direction. After the moving distance reaches about 2500 mm and the maximum amount of displacement is about −6 μm, the amount of displacement starts to decrease and becomes zero when the moving distance is 3000 mm.
このように、ヨーイングデータからステージ10は蛇行するようにヨーイングすることが判るので、予めヨーイングに伴うステージ10のX方向の変位を求めておき、そのデータをメモリ94などに格納し、印刷動作に際してはメモリ94から当該データを読み出して、ヨーイングによるX方向の変位を打ち消すようにステージ10の位置を調整することで、ステージ10の移動の精度を実質的に高めることができる。
In this way, it can be seen from the yawing data that the
図8には、図7に示したX方向の変位量の変動特性を直線で近似して、図1に示す印刷領域PA1〜PA4に当てはめて示している。図8より、印刷領域PA1では、X方向の変位は6μm程度で全域でほぼ一定であり、印刷領域PA2では角度α1をなす右下がりの直線となっており、印刷領域PA3では角度α2をなす右下がりの直線となっており、印刷領域PA4では、X方向の変位は−6μm程度で全域でほぼ一定となっている。 In FIG. 8, the variation characteristic of the displacement amount in the X direction shown in FIG. 7 is approximated by a straight line and applied to the printing areas PA1 to PA4 shown in FIG. As shown in FIG. 8, in the printing area PA1, the displacement in the X direction is about 6 μm and is almost constant throughout the printing area PA2. In the printing area PA2, the line is a right-downward straight line having an angle α1, and in the printing area PA3, the right having an angle α2. In the printing area PA4, the displacement in the X direction is about −6 μm and is almost constant over the entire area.
このような近似直線より、印刷領域PA1を形成する際には、マイナス方向に6μm程度ステージ10のX方向の位置を調整することで、ステージ10の移動の精度を実質的に高めることができる。また、印刷領域PA2を形成する際には、印刷領域PA1で調整されたステージ10の位置を考慮しつつ、マイナス方向に角度−α1回転し、回転によって生じるX方向の変位を修正する方向に移動させることで、ステージ10の移動の精度を実質的に高めることができる。同様に印刷領域PA3およびPA4を形成する際にも、直前の印刷領域で調整されたステージ10の位置を考慮して調整することで、ステージ10の移動の精度を実質的に高めることができる。
From such an approximate straight line, when forming the print area PA1, the accuracy of movement of the
ここで、本発明では、ステージ10のX方向の位置調整およびθ方向の角度調整は、基板Wに版胴21の印刷版PLが接触している状態では行わず、版胴21の非接触領域NRが基板Wの非印刷領域NCと向かい合っている領域、すなわち印刷版PLが基板Wに接触していない非接触状態で行うものとする。
Here, in the present invention, the position adjustment in the X direction and the angle adjustment in the θ direction of the
この非接触状態を図9を用いてさらに説明する。図9は、版胴21による基板Wへの印刷動作を模式的に示す図であり、版胴21の印刷版PLに設けられた非接触領域NRが、基板Wの非印刷領域NCに向かい合った状態を示している。印刷版PLに設けられたパターン領域PRには凸部が設けられていることは先に説明したが、基板W側の印刷領域PAには凸部に対応するように複数のセルが形成されている。各セルは、ストライプ状(縞状)の溝をなしており、複数のセルが形成された領域が印刷対象領域となり、この領域以外は印刷対象外領域となる。
This non-contact state will be further described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram schematically showing a printing operation on the substrate W by the
複数のセルのそれぞれの間は、隔壁(バンク)によって仕切られており、印刷時には、このセルに印刷版PLに設けられたパターン領域PRの凸部が対面し、版胴21の回転と共にステージ10がY方向に移動することで、パターン領域PRの凸部の先端に塗布された発光材料がストライプ状のセルに沿って転写されることでパターン領域PRが転写されることとなる。このため、印刷版PLは、パターン領域PRの凸部の延在方向が版胴21の周方向と一致するように、版胴21に装着されている。
Each of the plurality of cells is partitioned by a partition (bank), and at the time of printing, the convex portion of the pattern region PR provided on the printing plate PL faces this cell, and the
図9では、印刷領域PAのストライプ状のセルにパターン領域PRの凸部が対面しつつある状態を示しているが、非接触領域NRは、基板Wの非印刷領域NCに向かい合っており、印刷版PLは基板Wに接触していない。従って、この状態ではステージ10には版胴21による押圧は加わっておらず、ステージ10のX方向の位置調整およびθ方向の角度調整を行うためのモータに高出力のモータは必要ではない。このため、印刷装置100の製造コストを低減することができる。また、非接触状態でX方向の位置調整およびθ方向の角度調整を行うので、調整に伴ってパターン領域PRと印刷対象領域との接触位置がずれることがなく、印刷品質の低下を招くこともない。
FIG. 9 shows a state in which the convex portions of the pattern region PR are facing the stripe-shaped cells of the printing area PA, but the non-contact area NR faces the non-printing area NC of the substrate W, and printing is performed. The plate PL is not in contact with the substrate W. Therefore, in this state, the
次に、印刷動作を模式的に示す図13〜図20を参照しつつ、図10〜図12に示すフローチャートを用いて、基板Wへの印刷動作について説明する。なお、図10〜図12は連続したフローチャートであり、それぞれに付した番号(1)、(2)どうしで繋がることを表している。 Next, the printing operation on the substrate W will be described using the flowcharts shown in FIGS. 10 to 12 with reference to FIGS. 13 to 20 schematically showing the printing operation. Note that FIGS. 10 to 12 are continuous flowcharts showing that the numbers (1) and (2) attached to each are connected.
まず、図10に示すステップS1において、印刷装置100のオペレータが版胴21の外周面に印刷版PLを装着する。そして、ステージ10上に調整用基板を載置する(ステップS2)。調整用基板とは、ステージ10の予備位置調整に使用するための基板である。この調整用基板を用いたステージ10の予備位置調整については、特開2012−20439号公報に詳しく開示されており、本発明とは関係が薄いので、これ以上の説明は省略する。
First, in step S <b> 1 shown in FIG. 10, the operator of the
ステージ10の予備位置調整が完了した後は、調整用基板へのダミー印刷を実行する(ステップS3)。ここで、ダミー印刷を実行する段階においては、既にステージ10の予備位置調整が完了しており、印刷版PLと調整用基板との相対的な位置ずれは解消されている。このため、ダミー印刷を実行すれば、パターン領域PRが印刷領域PAに合わせて正確に転写されるはずである。
After the preliminary position adjustment of the
しかしながら、これは印刷版PLが硬質の素材(例えば、金属材料)にて形成されていて通常の印圧程度では印刷版PLに変形が生じないことを前提としている。すなわち、印刷版PLが変形しなければ、印刷版PLと調整用基板との相対的な位置ずれを解消しさえすれば印刷ずれを防止することができる。ところが、塗布液として有機ELの発光材料を用いる場合の印刷版PLはポリエステル等の樹脂で形成されており、印刷時に印圧によって比較的容易に印刷版PLの変形が発生する。印刷時に印刷版PLの変形が発生すると、印刷版PLと調整用基板との相対的な位置ずれが解消されていたとしても印刷結果にはずれが生じる。 However, this presupposes that the printing plate PL is formed of a hard material (for example, a metal material), and that the printing plate PL is not deformed at a normal printing pressure level. That is, if the printing plate PL is not deformed, it is possible to prevent the printing deviation only by eliminating the relative positional deviation between the printing plate PL and the adjustment substrate. However, the printing plate PL when an organic EL light-emitting material is used as the coating liquid is formed of a resin such as polyester, and the printing plate PL is easily deformed by printing pressure during printing. When the printing plate PL is deformed during printing, the printing result is displaced even if the relative positional deviation between the printing plate PL and the adjustment substrate is eliminated.
そこで、調整用基板に転写されたダミー印刷結果をカメラによって撮像し、その画像を制御部90に送り、制御部90において撮像画像に画像処理を行ってダミー印刷結果のずれ量を測定し、そのずれ量に基づいて印刷版PLに対する調整用基板の位置調整補正量を算出する(ステップS3)。
Therefore, the dummy printing result transferred to the adjustment substrate is picked up by the camera, the image is sent to the
位置調整補正量を算出した後に、ステージ10から調整用基板を取り外し、代わりに処理対象基板である基板Wを載置する(ステップS4)。ここで、調整用基板と基板Wとは構成としては全く同じであり、複数の基板Wのうちの1枚を調整用基板として使用すれば良い。
After the position adjustment correction amount is calculated, the adjustment substrate is removed from the
基板Wを載置した後は、調整用基板に対して行ったのと同じ予備位置調整を行った後、ダミー印刷結果に基づいて得られた位置調整補正量に基づいてステージ10のθ方向や、X方向およびY方向の補正を行う(ステップS5)。なお、この補正方法についても特開2012−20439号公報に詳しく開示されており、本発明とは関係が薄いので、これ以上の説明は省略する。
After placing the substrate W, the same preliminary position adjustment as that performed on the adjustment substrate is performed, and then the θ direction of the
ステージ10の補正が終了した後は、版胴21に装着された印刷版PLにインク供給ローラ12から再度塗布液を供給し、ステージ10に載置した基板WをY方向に沿って移動させつつ版胴21を回転させて印刷版PLを基板PWに当接させることによって塗布液の転写を行うが、本発明においては、基板Wの印刷領域PAに印刷版PLが非接触状態でステージ10のさらなる位置調整を行う。
After the correction of the
すなわち、先に説明したようにステージ10をY方向に直進させる場合に発生するヨーイングにより基板WにX方向のずれが生じるので、このずれを低減するための位置調整を行う。このためには、予めヨーイングに伴うステージ10のX方向の変位を実測し、そのデータをメモリ94に格納しておく。
That is, as described above, since the deviation in the X direction occurs in the substrate W due to yawing that occurs when the
また、X方向の変位のデータだけでなく、ステージ10のZ方向の変位のデータも予め実測し、メモリ94に格納しておく。すなわち、ステージ10の平面度はステージ10の製作時の機械加工の精度により厳密に決まっているが、ステージ10を移動させる際のピッチングやローリングによりZ方向の位置が変位する可能性がある。これもステージ10に固有の値となるので、予め実測しておき、Z方向の位置が変位する場合には、版胴21の左右にそれぞれ設けられた左側版胴昇降モータ951および右側版胴昇降モータ952を用いて、版胴21を昇降させて対応する。なお、ステップS6ではステージ10の位置調整を行うものとして説明しているが、この際に版胴21のZ方向の調整も合わせて行っても良い。
Further, not only the displacement data in the X direction but also the displacement data in the Z direction of the
ステージ10のX方向の位置調整は、基板Wの印刷領域PAに印刷版PLが非接触状態で行うが、まず印刷領域PA1への印刷を開始する直前にその状態となるように版胴21およびステージ10を制御する。すなわち、図13において、基板Wを搭載したステージ10は原点位置から版胴21に向けてY方向に移動するが、版胴21には図9に示したように印刷版PLのパターン領域PR間に非接触領域NRが設けられており、まず非接触領域NRを基板Wの余白領域WS上に位置させる。この余白領域WSとは印刷領域の配列の外側に存在する領域であり、パターン領域間の非印刷領域NCと同じでセルは形成されていない領域である。なお、図13では、便宜的に印刷前の印刷対象領域PTを破線で示している。
The position of the
非接触領域NRが余白領域WS上に位置した状態では、ステージ10には版胴21による押圧は加わっておらず、非接触領域NRが余白領域WS上に位置している期間に、ステップS6のX方向の位置調整およびθ方向の角度調整を行う(ステップS6)。このとき、予め実測したZ方向の位置のデータに基づいて、左側版胴昇降モータ951および右側版胴昇降モータ952を用いて、版胴21を昇降させて、ステージ10のZ方向の変位に対応させても良い。
In a state in which the non-contact area NR is positioned on the blank area WS, the
ここで、X方向の位置調整およびθ方向の角度調整の例として、図8に示したX方向の変位量の特性の直線近似値を用いる場合について説明する。図8に示すように、印刷領域PA1ではX方向の変位は6μm程度で全域でほぼ一定であるので、メモリ94から読み出したX方向の変位データに基づいてCPU91で変動特性を算出し、印刷版PLの非接触領域NRが余白領域WS上に位置している期間に、マイナス方向に6μm程度ステージ10のX方向の位置をシフトするように転写機構を制御する。
Here, as an example of position adjustment in the X direction and angle adjustment in the θ direction, a case will be described in which a linear approximate value of the characteristic of the displacement amount in the X direction shown in FIG. 8 is used. As shown in FIG. 8, in the printing area PA1, the displacement in the X direction is about 6 μm and is almost constant over the entire area. Therefore, the
位置調整が終わると、印刷版PLのパターン領域PRが基板Wに接触し、印刷領域PA1への印刷が始まり、版胴21によって基板Wが押圧される。
When the position adjustment is finished, the pattern area PR of the printing plate PL comes into contact with the substrate W, printing on the printing area PA1 starts, and the substrate W is pressed by the
ステージ10がY方向に移動すると共に版胴21が回転し、印刷領域PA1への印刷が進み、次の非接触領域NRが非印刷領域NC1(第1列1番目の非印刷領域)に近づく。版胴21の回転とステージ10のY方向の移動とは制御部90のCPU91によって連動して制御され、CPU91は非接触領域NRが非印刷領域NC1上に位置し始めるタイミングを待っている(ステップS7)。
As the
非接触領域NRが非印刷領域NC1上に位置し始めると、版胴21による基板Wの押圧が解消されるので、CPU91は、この期間に印刷領域PA2の形成のためのステージ10のX方向およびθ方向の位置調整を行うように、X軸、Y軸リニアモータ97および面内回転モータ98を制御する(ステップS8)。このとき、予め実測したZ方向の位置のデータに基づいて、左側版胴昇降モータ951および右側版胴昇降モータ952を用いて、版胴21を昇降させて、ステージ10のZ方向の変位に対応させても良い。
When the non-contact area NR starts to be positioned on the non-printing area NC1, the pressing of the substrate W by the
この場合、図8に示すように、印刷領域PA2ではX方向の変位は角度α1をなす右下がりの直線となるので、メモリ94から読み出したX方向の変位データに基づいてCPU91で変動特性を算出し、印刷版PLの非接触領域NRが非印刷領域NC1上に位置している期間に、角度−α1となるようにステージ10のθ方向の角度を調整するとともに、θ方向の角度調整によって生じるX方向の位置も調整する。このとき、印刷領域PA1で調整されたステージ10の位置も考慮しつつX方向の位置も調整する。
In this case, as shown in FIG. 8, in the print area PA2, the displacement in the X direction is a straight line that falls to the right that forms the angle α1, so the
角度調整およびX方向の位置調整が終わると、印刷版PLのパターン領域PRが基板Wに接触し、印刷領域PA2への印刷が始まり、版胴21によって基板Wが押圧される。図14には印刷領域PA2の印刷途中の状態を示している。
When the angle adjustment and the position adjustment in the X direction are finished, the pattern region PR of the printing plate PL comes into contact with the substrate W, printing on the printing region PA2 starts, and the substrate W is pressed by the
ステージ10がY方向に移動すると共に版胴21が回転し、印刷領域PA2への印刷が進み、次の非接触領域NRが非印刷領域NC2(第1列2番目の非印刷領域)に近づく。CPU91は非接触領域NRが非印刷領域NC2上に位置し始めるタイミングを待っている(ステップS9)。
As the
非接触領域NRが非印刷領域NC2上に位置し始めると、版胴21による基板Wの押圧が解消されるので、CPU91は、この期間に印刷領域PA3の形成のためのステージ10のX方向およびθ方向の位置調整を行うように、X軸、Y軸リニアモータ97および面内回転モータ98を制御する(ステップS10)。このとき、予め実測したZ方向の位置のデータに基づいて、左側版胴昇降モータ951および右側版胴昇降モータ952を用いて、版胴21を昇降させて、ステージ10のZ方向の変位に対応させても良い。
When the non-contact area NR starts to be positioned on the non-printing area NC2, the pressing of the substrate W by the
この場合、図8に示すように、印刷領域PA3ではX方向の変位は角度α2をなす右下がりの直線となるので、メモリ94から読み出したX方向の変位データに基づいてCPU91で変動特性を算出し、印刷版PLの非接触領域NRが非印刷領域NC2上に位置している期間に、角度−α2となるようにステージ10のθ方向の角度を調整するとともに、θ方向の角度調整によって生じるX方向の位置も調整する。このとき、印刷領域PA2で調整されたステージ10の位置も考慮しつつX方向の位置も調整する。
In this case, as shown in FIG. 8, in the printing area PA3, the displacement in the X direction is a straight line that falls to the right that forms the angle α2, so the
角度調整およびX方向の位置調整が終わると、印刷版PLのパターン領域PRが基板Wに接触し、印刷領域PA3への印刷が始まり、版胴21によって基板Wが押圧される。
When the angle adjustment and the position adjustment in the X direction are finished, the pattern region PR of the printing plate PL comes into contact with the substrate W, printing on the printing region PA3 starts, and the substrate W is pressed by the
ステージ10がY方向に移動すると共に版胴21が回転し、印刷領域PA3への印刷が進み、次の非接触領域NRが非印刷領域NC3(第1列3番目の非印刷領域)に近づく。CPU91は非接触領域NRが非印刷領域NC3上に位置し始めるタイミングを待っている(ステップS11)。
As the
非接触領域NRが非印刷領域NC3上に位置し始めると、版胴21による基板Wの押圧が解消されるので、CPU91は、この期間に印刷領域PA4の形成のためのステージ10のX方向およびθ方向の位置調整を行うように、X軸、Y軸リニアモータ97および面内回転モータ98を制御する(ステップS12)。このとき、予め実測したZ方向の位置のデータに基づいて、左側版胴昇降モータ951および右側版胴昇降モータ952を用いて、版胴21を昇降させて、ステージ10のZ方向の変位に対応させても良い。
When the non-contact area NR starts to be positioned on the non-printing area NC3, the pressing of the substrate W by the
この場合、図8に示すように、印刷領域PA4ではX方向の変位は−6μm程度で全域でほぼ一定であるので、メモリ94から読み出したX方向の変位データおよび印刷領域PA3におけるステージ10の調整後の位置に基づいてCPU91で変動特性を算出し、印刷版PLの非接触領域NRが余白領域WS上に位置している期間に、プラス方向に6μm程度ステージ10のX方向の位置をシフトさせる。
In this case, as shown in FIG. 8, in the printing area PA4, the displacement in the X direction is about −6 μm and is almost constant over the entire area. Therefore, the displacement data in the X direction read from the
位置調整が終わると、印刷版PLのパターン領域PRが基板Wに接触し、印刷領域PA4への印刷が始まり、版胴21によって基板Wが押圧される。
When the position adjustment is completed, the pattern area PR of the printing plate PL comes into contact with the substrate W, printing on the printing area PA4 starts, and the substrate W is pressed by the
ステージ10がY方向に移動すると共に版胴21が回転し、印刷領域PA4への印刷が進み、次の非接触領域NRが余白領域WSに近づく。非接触領域NRが余白領域WS上に位置した後もステージ10はY方向に移動するが、所定の位置に達することでステージ10を停止する。図15には、印刷領域PA1〜PA4が形成された状態を示している。
As the
ステージ10が所定の位置に達した後は、CPU91は図16に示すようにステージ10をY方向を逆進(矢示の方向)するように移動させる(ステップS13)。この時、CPU91は、版胴モータ95を制御し、版胴21に装着された印刷版PLの非接触領域NRを基板Wと対向するように配置することで、版胴21(印刷版PL)は基板Wに非接触なるためステージ10を移動させることができる。なお、版胴21(印刷版PL)と基板Wが非接触であればよく、左側版胴昇降モータ951と右側版胴昇降モータ952を制御し、版胴21を昇降させることで非接触としてもよい。また、昇降モータ96を制御してステージ10を降下させるなどして版胴21が基板Wに接しないようにしても良い。
After the
図17には、ステージ10が原点位置に戻った状態を示している。原点位置に戻ったステージ10は、図18に矢示するようにX方向に移動し、印刷領域PA1〜PA4の配列の隣に第2の配列を形成する態勢を取る。すなわち、版胴21が、印刷領域PA1〜PA4の配列の隣の領域に印刷可能となるようにステージ10を移動する。なお、本実施の形態では、ステージ10がY方向に移動し原点位置に戻った後、X方向に移動し隣の領域に印刷可能となる位置に配置されているが、これに限られるものではない。例えば、ステージ10をY方向およびX方向に同時に移動させるよう制御することで、印刷領域PA4の印刷が完了した位置(図15参照)から、隣の領域に印刷可能となる位置(図18参照)に対角線上にステージ10を移動させることができ、タクトの向上を行うことができる。なお、図18では、便宜的に印刷前の印刷領域対象領域PTを破線で示している。
FIG. 17 shows a state in which the
ステージ10の移動が完了すると、印刷領域PA5への印刷を開始する直前に、版胴21の印刷版PLに設けた非接触領域NRが基板Wの余白領域WS上に位置した状態となるように版胴21を制御する。
When the movement of the
非接触領域NRが余白領域WS上に位置した状態では、ステージ10には版胴21による押圧は加わっておらず、非接触領域NRが余白領域WS上に位置している期間に、ステップS14のX方向の位置調整およびθ方向の角度調整を行う。このとき、予め実測したZ方向の位置のデータに基づいて、左側版胴昇降モータ951および右側版胴昇降モータ952を用いて、版胴21を昇降させて、ステージ10のZ方向の変位に対応させても良い。
In a state in which the non-contact area NR is positioned on the blank area WS, the
ここで、X方向の位置調整およびθ方向の角度調整は、印刷領域PA1〜PA4の形成に際しての調整方法と同じであるので、重複する説明は省略する。 Here, the position adjustment in the X direction and the angle adjustment in the θ direction are the same as the adjustment method used when forming the print areas PA1 to PA4, and thus redundant description is omitted.
位置調整およびθ方向の角度調整が終わると、印刷版PLのパターン領域PRが基板Wに接触し、印刷領域PA5への印刷が始まり、版胴21によって基板Wが押圧される。
When the position adjustment and the angle adjustment in the θ direction are finished, the pattern region PR of the printing plate PL comes into contact with the substrate W, printing on the printing region PA5 starts, and the substrate W is pressed by the
ステージ10がY方向に移動すると共に版胴21が回転し、印刷領域PA5への印刷が進み、次の非接触領域NRが非印刷領域NC4(第2列1番目の非印刷領域)に近づく。CPU91は非接触領域NRが非印刷領域NC4上に位置し始めるタイミングを待っている(ステップS15)。
As the
非接触領域NRが非印刷領域NC4上に位置し始めると、版胴21による基板Wの押圧が解消されるので、CPU91は、この期間に印刷領域PA6の形成のためのステージ10のX方向およびθ方向の位置調整を行うように、X軸、Y軸リニアモータ97および面内回転モータ98を制御する(ステップS16)。このとき、予め実測したZ方向の位置のデータに基づいて、左側版胴昇降モータ951および右側版胴昇降モータ952を用いて、版胴21を昇降させて、ステージ10のZ方向の変位に対応させても良い。
When the non-contact area NR starts to be positioned on the non-printing area NC4, the pressing of the substrate W by the
位置調整およびθ方向の角度調整が終わると、印刷版PLのパターン領域PRが基板Wに接触し、印刷領域PA6への印刷が始まり、版胴21によって基板Wが押圧される。
When the position adjustment and the angle adjustment in the θ direction are finished, the pattern region PR of the printing plate PL comes into contact with the substrate W, printing on the printing region PA6 starts, and the substrate W is pressed by the
ステージ10がY方向に移動すると共に版胴21が回転し、印刷領域PA6への印刷が進み、次の非接触領域NRが非印刷領域NC5(第2列2番目の非印刷領域)に近づく。CPU91は非接触領域NRが非印刷領域NC5上に位置し始めるタイミングを待っている(ステップS17)。
As the
非接触領域NRが非印刷領域NC5上に位置し始めると、版胴21による基板Wの押圧が解消されるので、CPU91は、この期間に印刷領域PA7の形成のためのステージ10のX方向およびθ方向の位置調整を行うように、X軸、Y軸リニアモータ97および面内回転モータ98を制御する(ステップS18)。このとき、予め実測したZ方向の位置のデータに基づいて、左側版胴昇降モータ951および右側版胴昇降モータ952を用いて、版胴21を昇降させて、ステージ10のZ方向の変位に対応させても良い。
When the non-contact area NR starts to be positioned on the non-printing area NC5, the pressing of the substrate W by the
位置調整およびθ方向の角度調整が終わると、印刷版PLのパターン領域PRが基板Wに接触し、印刷領域PA7への印刷が始まり、版胴21によって基板Wが押圧される。図19には印刷領域PA7の印刷途中の状態を示している。
When the position adjustment and the angle adjustment in the θ direction are finished, the pattern region PR of the printing plate PL comes into contact with the substrate W, printing on the printing region PA7 starts, and the substrate W is pressed by the
ステージ10がY方向に移動すると共に版胴21が回転し、印刷領域PA7への印刷が進み、次の非接触領域NRが非印刷領域NC6(第1列3番目の非印刷領域)に近づく。CPU91は非接触領域NRが非印刷領域NC6上に位置し始めるタイミングを待っている(ステップS19)。
As the
非接触領域NRが非印刷領域NC6上に位置し始めると、版胴21による基板Wの押圧が解消されるので、CPU91は、この期間に印刷領域PA8の形成のためのステージ10のX方向およびθ方向の位置調整を行うように、X軸、Y軸リニアモータ97および面内回転モータ98を制御する(ステップS20)。このとき、予め実測したZ方向の位置のデータに基づいて、左側版胴昇降モータ951および右側版胴昇降モータ952を用いて、版胴21を昇降させて、ステージ10のZ方向の変位に対応させても良い。
When the non-contact area NR starts to be positioned on the non-printing area NC6, the pressing of the substrate W by the
位置調整およびθ方向の角度調整が終わると、印刷版PLのパターン領域PRが基板Wに接触し、印刷領域PA8への印刷が始まり、版胴21によって基板Wが押圧される。
When the position adjustment and the angle adjustment in the θ direction are finished, the pattern region PR of the printing plate PL comes into contact with the substrate W, printing on the printing region PA8 starts, and the substrate W is pressed by the
ステージ10がY方向に移動すると共に版胴21が回転し、印刷領域PA8への印刷が進み、次の非接触領域NRが余白領域WSに近づく。非接触領域NRが余白領域WS上に位置した後もステージ10はY方向に移動するが、所定の位置に達することでステージ10を停止する。図20には、印刷領域PA5〜PA8が形成された状態を示している。
As the
ステージ10が所定の位置に達した後は、CPU91はステージ10を原点位置に戻し、印刷動作を終了する。
After the
<変形例>
以上説明した印刷動作は、印刷に際してはステージ10を一方向にのみ移動させる、いわゆる片道印刷の形態を説明したが、ステージ10を逆進させる場合にも印刷を行う往復印刷の形態を採っても良い。以下、印刷動作を模式的に示す図21〜図24を用いて往復印刷の動作を説明する。
<Modification>
The printing operation described above has been described as a so-called one-way printing mode in which the
図13〜図15を用いて説明した手順を経て印刷領域PA1〜PA4を形成した後、Y方向の所定の位置に達したステージ10を、図21に矢示するようにX方向に移動し、印刷領域PA1〜PA4の配列の隣に第2の配列を形成する態勢を取る。すなわち、版胴21が、印刷領域PA1〜PA4の配列の隣の領域に印刷可能となるようにステージ10を移動する。なお、図21では、便宜的に印刷前の印刷領域PAを破線で示している。
After forming the print areas PA1 to PA4 through the procedure described with reference to FIGS. 13 to 15, the
ステージ10の移動が完了すると、印刷領域PA8への印刷を開始する直前に、版胴21の印刷版PLに設けた非接触領域NRが基板Wの余白領域WS上に位置した状態となるように版胴21およびステージ10を制御する。
When the movement of the
非接触領域NRが余白領域WS上に位置した状態では、ステージ10には版胴21による押圧は加わっておらず、非接触領域NRが余白領域WS上に位置している期間に、X方向の位置調整およびθ方向の角度調整を行う。このとき、予め実測したZ方向の位置のデータに基づいて、左側版胴昇降モータ951および右側版胴昇降モータ952を用いて、版胴21を昇降させて、ステージ10のZ方向の変位に対応させても良い。
In a state where the non-contact area NR is positioned on the blank area WS, the
ここで、X方向の位置調整およびθ方向の角度調整は、印刷領域PA1〜PA4の形成に際しての調整方法と同じであるので、重複する説明は省略する。 Here, the position adjustment in the X direction and the angle adjustment in the θ direction are the same as the adjustment method used when forming the print areas PA1 to PA4, and thus redundant description is omitted.
位置調整およびθ方向の角度調整が終わると、印刷版PLのパターン領域PRが基板Wに接触し、印刷領域PA8への印刷が始まり、版胴21によって基板Wが押圧される。このとき、ステージ10は、印刷領域PA1〜PA4を形成した際とは逆の方向に移動(逆進)し、また版胴21の回転方向も逆となる。
When the position adjustment and the angle adjustment in the θ direction are finished, the pattern region PR of the printing plate PL comes into contact with the substrate W, printing on the printing region PA8 starts, and the substrate W is pressed by the
図22には、逆進により印刷領域PA8、PA7を形成し、印刷領域PA6を形成している途中を示している。 FIG. 22 shows a state in which the print areas PA8 and PA7 are formed by reverse movement and the print area PA6 is being formed.
ステージ10を逆進させながら印刷領域PA8〜PA5を形成した状態を図23に示す。印刷領域PA8〜PA5を形成した後は、CPU91は図24に矢示するようにステージ10をX方向に移動させ、ステージ10を原点位置に戻し、印刷動作を終了する。
FIG. 23 shows a state in which the printing areas PA8 to PA5 are formed while the
このように、往復印刷を行う場合には、ステージ10の移動動作を削減できるが、版胴21を逆回転させる際にもインクを供給するために、スリットノズル11およびインク供給ローラ12がもう1組必要となる。
As described above, when reciprocal printing is performed, the moving operation of the
また、以上説明した印刷装置100においては、印刷版のパターン領域として、4つの印刷領域に対応した4つのパターン領域を有していたので、版胴21を1回転させることで、4つの印刷領域を形成することが可能であったが、印刷版に設けるパターン領域の数はこれに限定されるものではない。例えば、印刷版には2つのパターン領域を設けて、版胴21を2回転させることで、4つの印刷領域を形成する構成としても良いし、1つのパターン領域のみを設けて、版胴21を4回転させることで、4つの印刷領域を形成する構成としても良い。何れの構成であっても、ステージ10のX方向の位置調整およびθ方向の角度調整は、印刷版PLが基板Wに接触していない非接触状態で行うようにすることで、印刷装置100の製造コストを低減することができる。また、非接触状態でX方向の位置調整およびθ方向の角度調整を行うので、調整に伴ってパターン領域PRと印刷領域PAとの接触位置がずれることがなく、印刷品質の低下を招くこともない。
Further, since the
10 ステージ
21 版胴
50 転写機構
90 制御部
PL 印刷板
PR パターン領域
PT 印刷対象領域
NR 非接触領域
W 基板
10
Claims (7)
凸部で構成されるパターン領域が表面に形成された印刷版を外周面に装着する円筒形状の版胴と、
前記印刷版を前記基板に対して押圧することにより、前記パターン領域を前記印刷対象領域に転写する転写機構と、
前記転写機構を制御する制御部と、を備え、
前記転写機構は、前記版胴を回転軸を中心に回転させる回転機構と、
前記ステージを、前記回転軸に平行な第1の方向と、前記回転軸に垂直な第2の方向に沿って移動させる平面移動機構と、
前記ステージを、その平面の中心軸周りに回転させる面内回転機構と、を有し、
前記印刷版は、前記パターン領域が形成されておらず、前記凸部よりも低い領域となった非接触領域を有し、
前記制御部は、
前記パターン領域を前記印刷対象領域に転写するのに先立って、前記基板の、前記印刷対象領域以外の印刷対象外領域上に前記印刷版の非接触領域が位置するように前記ステージおよび前記版胴を制御し、前記印刷対象外領域上に前記非接触領域が位置している期間で前記転写機構を制御して、前記ステージの位置調整を行うことを特徴とする、印刷装置。 A stage for holding a substrate in which a print target area is defined in advance in a horizontal position;
A cylindrical plate cylinder on the outer peripheral surface of which a printing plate having a pattern region formed of convex portions formed on the surface;
A transfer mechanism for transferring the pattern area to the print target area by pressing the printing plate against the substrate;
A control unit for controlling the transfer mechanism,
The transfer mechanism includes a rotation mechanism that rotates the plate cylinder about a rotation axis;
A plane moving mechanism for moving the stage along a first direction parallel to the rotation axis and a second direction perpendicular to the rotation axis;
An in-plane rotation mechanism that rotates the stage around a central axis of the plane;
The printing plate is not formed with the pattern region, has a non-contact region that is a region lower than the convex portion,
The controller is
Prior to transferring the pattern area to the print target area, the stage and the plate cylinder are arranged such that a non-contact area of the printing plate is positioned on a non-print target area other than the print target area of the substrate. And the stage is adjusted by controlling the transfer mechanism during a period in which the non-contact area is located on the non-printable area.
前記制御部は、
前記記憶部から前記第1の変位データを読み出し、前記基板の前記印刷対象領域での前記第1の変位データの変動特性を取得し、
前記印刷対象外領域上に前記非接触領域が位置している期間に、前記転写機構を制御して、前記変動特性を打ち消す方向に前記ステージの位置調整を行う、請求項1記載の印刷装置。 A storage unit that stores at least first displacement data obtained by measuring in advance the displacement of the stage in the first direction when the stage is moved along the second direction;
The controller is
Read the first displacement data from the storage unit, obtain the fluctuation characteristics of the first displacement data in the print target area of the substrate,
The printing apparatus according to claim 1, wherein during the period in which the non-contact area is located on the non-printing area, the transfer mechanism is controlled to adjust the position of the stage in a direction that cancels the variation characteristic.
前記第1の変位データの前記変動特性を直線で近似し、得られた直線の変動特性を打ち消す方向に前記ステージの位置調整を行う、請求項2記載の印刷装置。 The controller is
The printing apparatus according to claim 2, wherein the fluctuation characteristic of the first displacement data is approximated by a straight line, and the position of the stage is adjusted in a direction to cancel the obtained fluctuation characteristic of the straight line.
前記制御部は、
前記印刷対象領域間、および前記印刷対象領域の列の外側の前記印刷対象外領域上に前記非接触領域が位置している期間で前記転写機構を制御して、前記ステージの位置調整を行う、請求項1ないし請求項3の何れか一項に記載の印刷装置。 A plurality of the print target areas are provided on the substrate at intervals along the second direction to form a row,
The controller is
Adjusting the stage by controlling the transfer mechanism in a period in which the non-contact area is located between the print target areas and on the non-print target areas outside the columns of the print target areas. The printing apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記ステージを前記第2の方向に沿って移動させる際の前記ステージの前記第1および第2の方向に垂直な第3の方向への変位を予め測定して得た第2の変位データを併せて記憶する、請求項2記載の印刷装置。 The storage unit
Combined with the second displacement data obtained by measuring in advance the displacement of the stage in a third direction perpendicular to the first and second directions when the stage is moved along the second direction. The printing apparatus according to claim 2, wherein the printing apparatus is stored.
前記版胴を前記第3の方向に移動させる垂直移動機構をさらに有し、
前記垂直移動機構は、
前記版胴の前記回転軸に沿った左右方向においてそれぞれ配設される、第1および第2の垂直移動機構を含み、
前記第1および第2の垂直移動機構は、それぞれが独立して動作可能であり、
前記制御部は、
前記記憶部から前記第2の変位データを読み出し、
前記印刷対象外領域上に前記非接触領域が位置している期間に、前記第2の変位データに基づいて前記垂直移動機構を制御して、前記版胴と前記ステージとの距離を調整する、請求項5記載の印刷装置。 The transfer mechanism is
A vertical movement mechanism for moving the plate cylinder in the third direction;
The vertical movement mechanism is
Including first and second vertical movement mechanisms respectively disposed in the left-right direction along the rotation axis of the plate cylinder;
Each of the first and second vertical movement mechanisms can be operated independently;
The controller is
Read the second displacement data from the storage unit,
Adjusting the distance between the plate cylinder and the stage by controlling the vertical movement mechanism based on the second displacement data during a period in which the non-contact area is located on the non-printable area; The printing apparatus according to claim 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012215395A JP2014069366A (en) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Printer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012215395A JP2014069366A (en) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Printer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014069366A true JP2014069366A (en) | 2014-04-21 |
Family
ID=50745050
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012215395A Abandoned JP2014069366A (en) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Printer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014069366A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5830146B1 (en) * | 2014-09-01 | 2015-12-09 | 株式会社太陽機械製作所 | Printing method |
CN113954516A (en) * | 2021-12-01 | 2022-01-21 | 深圳市卓兴半导体科技有限公司 | Partitioned precision printing equipment for substrate |
-
2012
- 2012-09-28 JP JP2012215395A patent/JP2014069366A/en not_active Abandoned
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5830146B1 (en) * | 2014-09-01 | 2015-12-09 | 株式会社太陽機械製作所 | Printing method |
CN113954516A (en) * | 2021-12-01 | 2022-01-21 | 深圳市卓兴半导体科技有限公司 | Partitioned precision printing equipment for substrate |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102215964B1 (en) | Transport path correction techniques and related systems, methods and devices | |
TWI752163B (en) | Method and apparatus for manufacturing a layer of an electronic product | |
KR100690539B1 (en) | Droplet-discharging apparatus, electrooptic device, method for producing electrooptic device, and electronic apparatus | |
US20110219990A1 (en) | Alignment stage | |
TWI221125B (en) | Inkjet deposition apparatus and method | |
JP2008544333A (en) | Inkjet printing system and method for flat panel display | |
CN101863163A (en) | Printable substrate and nozzle alignment system | |
JP2006224039A (en) | Pattern forming apparatus, patterning method, apparatus and method for processing substrate | |
WO2007132705A1 (en) | Liquid-drop discharging and drawing device | |
JP4679912B2 (en) | Pattern forming apparatus, head unit apparatus, and head unit control method | |
JP2011143390A (en) | Inkjet coater and method | |
JP5246945B2 (en) | Method and apparatus for applying liquid material | |
JP2011167684A (en) | Printing method and printer | |
JP2004141758A (en) | Method of correcting dot position of droplet discharge device, alignment mask, droplet discharge method, electro-optical device and its production method, and an electronic equipment | |
JP2006239570A (en) | Pattern forming apparatus, positioning apparatus, positioning method, and discharge section | |
JP2014069366A (en) | Printer | |
JP4661840B2 (en) | Alignment mask and dot position recognition method | |
TWI688431B (en) | Film forming method and film forming device | |
JP2012074281A (en) | Printing plate, printing apparatus, and software program | |
JP2012000553A (en) | Apparatus and method for inkjet coating | |
JP5533659B2 (en) | Flexible substrate, display element manufacturing method, and display element manufacturing apparatus | |
US20120037018A1 (en) | Pattern transfer device and pattern transfer method | |
JP5528931B2 (en) | Printing method | |
JP6519013B2 (en) | Ink jet printer | |
JP2012148476A (en) | Printing apparatus and printing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150619 |
|
A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20151013 |