JPH1195452A - 位置決めマーク照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 位置決めマークの視認性を向上させる。 【解決手段】 被描画体ＳＢ上の位置決めマークＭに、
ＣＣＤカメラ５０の焦点を合わせる。被描画体ＳＢとＣ
ＣＤカメラ５０との間に、位置決めマーク照明装置１０
０を設ける。位置決めマーク照明装置１００はＬＥＤ１
４０を保持する鋼球１３０を備える。鋼球１３０は可動
板１２０の円筒穴内で回転自在である。ボルト１３２に
より鋼球１３０を所定の回転角度位置で固定する。可動
板１２０は支持柱１１０に沿って上下移動可能である。
ＬＥＤ１４０の光軸ＬＳはほぼ位置決めマークＭを通
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば露光装置に
用いられる位置決めマーク照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年ディスプレイ装置の発達が著しい
が、特にプラズマディスプレイパネルは輝度が高く、表
示の色調が良い点等から開発がさかんである。プラズマ
ディスプレイパネルは不活性ガスを封入した気密容器の
中で陽極と陰極との間に電圧を印可し、放電させること
により発光表示する。一般的に、プラズマディスプレイ
パネルは２枚のガラス基板から成る。この２枚のガラス
基板上には例えばそれぞれ一方向に延びた細い金属製の
電極が形成され、この２方向の電極が所定距離を持って
対向し且つ互いに直交する方向にガラス基板が配され
る。ガラス基板上の電極のパターンはミクロンオーダの
精度が要求されるため、フォトリソグラフの手法を用い
て電極が形成される。即ち、ガラス基板上に電極となる
金属薄膜層とフォトレジスト層とが形成され、露光装置
例えばレーザー描画装置を用いて、電極パターンが露光
によりフォトレジスト層に描画される。その後、現像、
エッチング等の処理を経て露光された部分である電極パ
ターンと同じパターンの金属薄膜がガラス基板上に残
り、この残った金属薄膜が電極となる。

【０００３】従来、２枚のガラス基板上の電極を正確に
対応させるために、予めガラス基板上に透明電極ととも
に位置決めマークを描画し、この位置決めマークを固体
撮像素子、例えばＣＣＤ（charge-coupled device ）カ
メラ等により撮影する。この位置決めマークの座標デー
タに基づいて描画テーブルに対するガラス基板の相対位
置データが演算され、この相対位置データに基づいて、
主走査方向および副走査方向に沿うレーザビームによる
描画開始位置が制御される。これにより対応する２枚の
ガラス基板に対して描画パターンが所定位置に位置決め
される。

【０００４】位置決めマークは金属薄膜層がその上に形
成されているため不透明であり認識が困難なため、例え
ば立体を位置決めマークとし、位置決めマークの境界部
分における金属薄膜層の光反射特性の変化を利用して認
識している。例えば、ＣＣＤカメラのレンズ側から位置
決めマークに向かって、この位置決めマークを環状に照
射するリングライトあるいは環状に配置された複数の発
光素子（以下、ＬＥＤという）等の照明装置を設けてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような照
明装置ではＬＥＤ等の光源の位置は固定されるので、位
置決めマークに対し一定の角度にしか照明できない。こ
のため、位置決めマーク即ち透明電極の形状の多様性に
対応できず、ＣＣＤカメラの最も認識しやすい最適な照
明角度が得られないことがある。

【０００６】本発明はこの様な点に鑑みてなされたもの
であり、位置決めマークに対する光源の照明角度が調節
可能な位置決めマーク照明装置を提供することが目的で
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明による位置決めマ
ーク照明装置は、表面が平坦な載置面上に載置された基
板の上に設けられた立体の位置決めマークを照明する位
置決めマーク照明装置であって、基板に略平行な同一平
面上に環状に配置された複数の光源と、光源を回転可能
に支持する支持手段と、光源を所定の回転角度で固定す
る固定手段と、光源の位置決めマークに対する距離を調
整する調整手段とを備えることを特徴としている。

【０００８】位置決めマーク照明装置において、好まし
くは、位置決めマークが立体的である。

【０００９】位置決めマーク照明装置において、好まし
くは、載置面における基板の位置が所定の２次元直交座
標系で表わされる。さらに好ましくは、位置決めマーク
が直交２次元座標の直交する２軸にそれぞれ略平行な辺
を有する。またさらに好ましくは、光源から出射した光
が、２軸にそれぞれ平行な辺に対して略垂直に照射され
るように、光源の位置決めマークへの入射方向が調整さ
れる。

【００１０】位置決めマーク照明装置において、好まし
くは所定位置に撮像手段が設けられ、この撮像手段によ
り位置決めマークが撮影される。

【００１１】位置決めマーク照明装置において、好まし
くは、基板および位置決めマークの上面に所定厚さの金
属簿膜が形成され、この金属薄膜の上面が、位置決めマ
ークの上方に位置し且つ基板上面に対して平行な第１の
領域と、位置決めマークの設けられていない基板の上方
に位置し且つ基板上面に対して平行な第２の領域と、第
１の領域と第２の領域との境界であり且つ基板の上面に
対して傾斜した第３の領域とを含み、光源の第３の領域
における反射光が撮像手段に入射することにより、位置
決めマークが認識される。

【００１２】位置決めマーク照明装置において、好まし
くは複数の光源が発光素子である。さらに好ましくは、
この複数の光源が位置決めマークに対して撮像手段と同
じ側に設けられる。

【００１３】位置決めマーク照明装置において、好まし
くは、支持手段が発光素子を挟持する球状の支持体と、
この球状支持体を回転可能に支持する円筒穴を備えた支
持板とを備え、この円筒穴が、球状支持体の径より小さ
い径であり発光素子からの光が出射する第１の開口部
と、第１の開口部と反対側に設けられ球状支持体とほぼ
同径の第２の開口部とを備える。

【００１４】位置決めマーク照明装置において、好まし
くは、露光装置における被描画体の相対位置を微調整す
るための位置決め手段に設けられ、被描画体に設けられ
た位置決めマークを照明する。さらに好ましくは、露光
装置がレーザー描画装置である。

【００１５】位置決めマーク照明装置において、好まし
くは、被描画体がプラズマディスプレイパネルに用いら
れる基板であり、金属薄膜がクロムを含む。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明による位置決めマー
ク照明装置の実施形態について添付図面を参照して説明
する。

【００１７】図１は、被描画体であるガラス基板を２枚
有するプラズマディスプレイパネルの構成を簡略化して
示す斜視図である。図２（ａ）および図２（ｂ）は、こ
の２枚のガラス基板のそれぞれ対向する面を示す平面図
である。

【００１８】上方のフロントガラス基板２０２の下面に
は複数組の透明電極２０４とクロムを含む金属電極（以
下、クロム電極という）２０６とが一方向、例えばＸ方
向に平行して設けられる（図２（ａ）参照）。下方のリ
アガラス基板２１２の上面２１２ａには複数の電極２１
４が平行して設けられ、この電極２１４は透明電極２０
４およびクロム電極２０６に対して垂直な方向に延びて
いる（図２（ｂ）参照）。隣り合う電極２０６の間には
仕切りであるリブ２１６が電極２１４に対して平行に設
けられる。

【００１９】このように形成されたプラズマディスプレ
イパネルは、隣り合うリブ２１６内に蛍光体が配され
（図示しない）、真空にされた後、放電のためのガスが
封入される。各電極２０４、２０６、２１４に電圧がか
かると、上下の電位差によって放電が起こりこの空間に
対応するフロントガラス基板２０２の上面２０２ｂが発
色する。ガラス基板２０２、２１２およびリブ２１６に
よって仕切られ、格子状に配列した各空間は例えば１ド
ットに対応する。この様な格子を正確に形成するために
は、上下の電極２０４、２０６、２１４などの精密な位
置関係が要求される。

【００２０】図３は、フロントガラス基板２０２のクロ
ム電極２０６を形成する工程を模式的に示す断面図であ
る。図３（ａ）は露光時の状態を示す。フロントガラス
基板２０２上には透明電極２０４が設けられ、その上か
らスパッタリングによって所定厚さのクロム薄膜２０５
が形成される。そしてさらにその上にフォトレジスト層
２０８が形成される。図３（ａ）において、図示する電
極パターンに基づいて露光される。この露光されたフロ
ントガラス基板２０２を現像すると、図３（ｂ）に示す
ように感光した部分以外のフォトレジスト層２０８が除
去される。さらにエッチングによってフォトレジスト層
２０８のないクロム薄膜２０５が除去され（図３（ｃ）
参照）、その後フォトレジスト層が除去される（図３
（ｄ）参照）。即ち、露光された部分にのみクロム電極
２０６が形成される。

【００２１】図４には位置決めマーク照明装置を備えた
レーザー描画装置が概略的に示される。このレーザー描
画装置はプラズマディスプレイパネルを製造するための
基板上のフォトレジスト層に電極パターンを直接描画し
得るように構成される。なお電極パターンを描画する装
置は、他にはＥＢ（Electoron Beam）描画装置があり、
このレーザー描画装置に限定されない。

【００２２】レーザー描画装置は床面上に据え付けられ
た基台１０を備え、基台１０の上面には一対のレール１
２が平行に設置される。このレール１２と垂直に延びる
Ｘ軸を主走査方向とし、レール１２に平行に延びるＹ軸
を副走査方向とする。

【００２３】図示しないが、基台１０にはレーザ光源が
設置されレーザビームが出射される。また描画テーブル
１８の上方側には種々の光学要素が設置され、これらの
光学要素によってレーザビームが電極パターンに基づい
て変調され、描画テーブル１８上の被描画体に導かれ
る。被描画体はレーザビームによって、主走査方向（Ｙ
方向）に走査されるとともに副走査方向に順次移動させ
られることにより、被描画体のフォトレジスト層表面に
は所定の電極パターンが描画される。

【００２４】一対のレール１２上にはＸテーブル１４が
搭載され、このＸテーブル１４は図示しない適当な駆動
モータでもってレール１２に沿って副走査方向（Ｘ軸）
に沿って移動し得る。Ｘテーブル１４上にはθテーブル
１６を介して描画テーブル１８が設置され、その間には
図示しない微調整駆動器が設けられ、描画テーブル１８
の水平面内での回転位置が微調整される。描画テーブル
１８は、Ｘテーブル１４の副走査方向の移動に伴いθテ
ーブル１６と共に副走査方向に移動させられる。描画テ
ーブル１８上にはフォトレジスト層を持つガラス基板が
被描画体として適当な搬送手段例えばベルトコンベア等
で搬送されて載置され、その基板は描画テーブル１８上
で適当なクランプ手段、ここでは２つのエアシリンダ２
０と３つのピン２２によって固定される。

【００２５】描画テーブル１８の上方には、小型の撮像
手段である２つのＣＣＤカメラ５０が基台１０に対して
所定位置に、即ちＹ方向に延びる支持棒６０の下側に固
定される。ＣＣＤカメラ５０はレンズを被描画体に向け
て載置され、被描画体がレーザ描画装置の描画テーブル
１８上に載置された際にこの描画テーブル１８に対する
被描画体の相対位置を正確に検出するために使用され
る。ＣＣＤカメラ５０は例えば図示しない中央演算装置
（ＣＰＵ）等を備えた制御部に接続され、この制御部に
より制御される。なお制御部に所定のインターフェース
を設けて画像表示装置を連結し、ＣＣＤカメラ５０から
の画像をモニタする構成にしてもよい。

【００２６】即ち、ＣＣＤカメラ５０は被描画体の位置
決めマークを映像信号として読み取り、その映像信号は
ＣＰＵにより所定の画像処理が施され、位置決めマーク
の座標データが求められる。この位置決めマークの座標
データは、描画テーブル１８に対する被描画体の相対位
置を正確に特定するための演算、即ち主走査方向、副走
査方向の移動量、およびＸテーブル１４に対するθテー
ブル１６および描画テーブル１８の回転角度等の演算に
用いられ、これらのデータに基づいて主走査方向および
副走査方向の描画開始位置が制御される。このように被
描画体の相対位置が特定された後、レーザビームによる
描画作動が行われる。

【００２７】図５〜図７を参照して位置決めマーク照明
装置１００の構成を説明する。図５は位置決めマーク照
明装置１００をＣＣＤカメラ５０の側から見た平面図、
図６はその側面図である。図７は位置決めマーク照明装
置１００の分解斜視図である。

【００２８】位置決めマーク照明装置１００には長方形
の固定板１０２が設けられ、この固定板１０２の一端は
支持棒６０（図４参照）に取り付けられる。この固定板
１０２の他端には円形穴１０２ａが形成され、その上面
には円形穴１０２ａより径がやや小さい円形穴１０４ａ
を有する略正方形の支持板１０４が２組のボルト１０６
とナット１０８により固定される。固定板１０２と支持
板１０４は、それぞれの円形穴１０２ａ、１０４ａの中
心がＣＣＤカメラ５０の光軸Ｌを通り、かつ光軸Ｌに対
し垂直である。ボルト１０６は支持板１０４の対向する
二隅に設けられる。ボルト１０６の設けられていない他
の対向する二隅には、上方に突出した六角柱である支持
柱１１０が２本設けられる。この支持柱１１０は２枚の
Ｌ字型の可動板１２０の角に形成された六角穴１２２に
それぞれ挿入される。

【００２９】可動板１２０は支持柱１１０に沿って上下
移動可能であり、側面１２０ａから挿入されるボルト１
２４により支持柱１１０に固定される。なお、２枚の可
動板１２０は同一平面上にあることが望ましい。可動板
１２０の両端部には円筒穴１２６がそれぞれ形成され、
この円筒穴１２６にＬＥＤ１４０を備えた鋼球１３０が
嵌め込まれる。即ち、２枚の可動板１２０によって４つ
の鋼球１３０が支持される。

【００３０】図８は可動板１２０と鋼球１３０とを示す
部分拡大断面図である。円筒穴１２６は上端側１２６ａ
では鋼球１３０の径と略同一であるが、下端側１２６ｂ
において径が鋼球１３０の径より小さく、これにより鋼
球１３０の下方への落下が防止される。

【００３１】鋼球１３０は例えば真鍮製の球体であり、
その中央には球心Ｏを通り径方向に貫通した円筒穴１３
４が形成される。鋼球１３０は円筒穴１２６の中でその
球心Ｏを中心に回転自在であり、図５に示すように可動
板１２０の側方から挿入されるボルト１３２により固定
される。各鋼球１３０の円筒穴１３４にはＬＥＤ１４０
が嵌め込まれ、これらのＬＥＤ１４０は光の出射方向が
円筒穴１０４ａ側（図６）、即ち被描画体側へ向けら
れ、その方向は鋼球１３０の回転に伴い変更可能となっ
ている。ＬＥＤ１４０は図示しない電源に接続される。

【００３２】図６に示すように、被描画体ＳＢ上の位置
決めマークＭにＣＣＤカメラ５０の焦点があった状態
で、位置決めマークＭの輪郭などの識別が行えるような
照明角度となるように、可動板１２０の上下位置、およ
び４つのＬＥＤ１４０の回転角度位置が調整され、各々
ボルト１２４、１３２により固定される。各ＬＥＤ１４
０はその光軸ＬＳがほぼ位置決めマークＭを通るよう
に、被描画体ＳＢに向けられる。

【００３３】図９は、図１に示すフロントガラス基板２
０２を描画するときのＬＥＤ１４０と位置決めマークと
の位置関係を模式的に示す断面図である。なお、位置決
めマークＭは被描画体ＳＢの非パターン部の透明電極お
よびその上に積層されたクロム薄膜やフォトレジスト層
の部分を用いる。

【００３４】ＬＥＤ１４０が調整された状態で、ＬＥＤ
１４０の出射光はクロム薄膜２０５とフォトレジスト層
２０８との境界面２０７によって反射される。境界面２
０７は透明電極２０４の設けられている部分が盛り上が
っており、３つの領域２０７ａ、２０７ｂ、２０７ｃに
より形成される。第１の領域２０７ａは透明電極２０４
の上方にあり且つフロントガラス基板２０２の上面に対
し平行である。第２の領域２０７ｂは透明電極のないフ
ロントガラス基板２０２の上方にあり且つフロントガラ
ス基板２０２の上面に平行である。第３の領域２０７ｃ
はこの第１の領域２０７ａと第２の領域２０７ｂとの間
に位置し且つフロントガラス基板２０２の上面に対して
傾斜している。

【００３５】ＬＥＤ１４０から出射された光（光軸ＬＳ
を一点鎖線で示す）が、第３の領域２０７ｃによって反
射され、ここでは図示しないが図上方にあるＣＣＤカメ
ラ５０に入射する。従ってＣＣＤカメラ５０は第３の領
域２０７ｃの形状即ち透明電極２０４を容易に識別でき
る。

【００３６】図１０は位置決めマークＭの平面図であ
る。位置決めマークＭは、Ｘ軸に平行な辺ＭａとＹ軸に
平行な辺Ｍｂとを備える。４つのＬＥＤ１４０からの照
明光は、基板上即ちＸ−Ｙ平面上に投影すると、位置決
めマークＭの辺Ｍａ、Ｍｂに対して直交する方向（図
中、白抜き矢印で示す）にそれぞれ入射している。従っ
て辺Ｍａ、Ｍｂ即ち傾斜した領域のみが明るく照らされ
ることとなり、位置決めマークＭの輪郭が明確に識別で
きる。

【００３７】図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は位置決め
マークＭの他の形状を示す図である。これらも図１０に
示す位置決めマークＭと同様に、Ｘ軸に平行な辺Ｍａと
Ｙ軸に平行な辺Ｍｂとにより形成されている。従ってＬ
ＥＤ１４０からの光が辺Ｍａ、Ｍｂに対して垂直に照明
されることにより位置決めマークＭの輪郭が明確に識別
できる。なお位置決めマークＭの形状はこれらに限定さ
れず、Ｘ軸及びＹ軸に平行な辺を有するものであればよ
い。

【００３８】このように、光反射率の高いクロム簿膜２
０５に覆われた基板２０２に対して位置決めを行うと
き、立体的な透明電極２０４を位置決めマークとし、こ
の境界部分となる斜面（第３の領域２０７ｃ）がＣＣＤ
カメラ５０が認識できるようにＬＥＤ１４０が調整され
る。これにより位置決めマークの形状によらず、位置決
めマークの識別のためのＬＥＤ１４０の最適な照明角度
が得られ、露光のための正確な位置決めが行える。ま
た、個々のＬＥＤ毎に照明角度調整が行えるので色々な
大きさ・形状の位置決めマークが識別可能になる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によると、ＬＥＤの照明角度が調
節可能な位置決めマーク照明装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プラズマディスプレイパネルの構成を示す図で
ある。

【図２】図１に示すプラズマディスプレイパネルの基板
上の電極を示す図である。

【図３】クロム電極が形成される工程を示す模式図であ
る。

【図４】本発明による位置決めマーク照明装置の実施形
態を示す概略斜視図である。

【図５】図４に示す位置決めマーク照明装置の平面図で
ある。

【図６】図４に示す位置決めマーク照明装置の側面図で
ある。

【図７】図４に示す位置決めマーク照明装置の分解斜視
図である。

【図８】図５に示すＬＥＤの近傍の部分拡大断面図であ
る。

【図９】図４に示すＬＥＤと被描画体との位置関係を示
す模式図である。

【図１０】図９に示す位置決めマークの平面図である。

【図１１】位置決めマークの他の形状を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 基台 ５０ ＣＣＤカメラ １００ 位置決めマーク照明装置 １０２ 固定板 １０４ 支持板 １１０ 支持柱 １２０ 可動板 １２６ 円形穴 １３０ 鋼球 １４０ ＬＥＤ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面が平坦な載置面上に載置された基板
   の上に設けられた位置決めマークを照明する照明装置で
   あって、前記基板に略平行な同一平面上に環状に配置さ
   れた複数の光源と、前記光源を回転可能に支持する支持
   手段と、前記光源を所定の回転角度で固定する固定手段
   と、前記光源の前記位置決めマークに対する距離を調整
   する調整手段とを備えることを特徴とする位置決めマー
   ク照明装置。
2. 【請求項２】 前記位置決めマークが立体的であること
   を特徴とする請求項１に記載の位置決めマーク照明装
   置。
3. 【請求項３】 前記載置面における前記基板の位置が所
   定の２次元直交座標系で表わされることを特徴とする請
   求項２に記載の位置決めマーク照明装置。
4. 【請求項４】 前記位置決めマークが前記直交２次元座
   標の直交する２軸にそれぞれ略平行な辺を有することを
   特徴とする請求項３に記載の位置決めマーク照明装置。
5. 【請求項５】 前記光源から出射した光が、前記２軸に
   それぞれ平行な辺に対して略垂直に照射されるように、
   前記光源の前記位置決めマークへの入射方向が調整され
   ることを特徴とする請求項４に記載の位置決めマーク照
   明装置。
6. 【請求項６】 所定位置に撮像手段が設けられ、この撮
   像手段により前記位置決めマークが撮影されることを特
   徴とする請求項１に記載の位置決めマーク照明装置。
7. 【請求項７】 前記複数の光源が前記位置決めマークに
   対して前記撮像手段と同じ側に設けられることを特徴と
   する請求項６に記載の位置決めマーク照明装置。
8. 【請求項８】 前記基板および位置決めマークの上面に
   所定厚さの金属簿膜が形成され、この金属薄膜の上面
   が、前記位置決めマークの上方に位置し且つ前記基板上
   面に対して平行な第１の領域と、前記位置決めマークの
   設けられていない基板の上方に位置し且つ前記基板上面
   に対して平行な第２の領域と、前記第１の領域と前記第
   ２の領域との境界であり且つ前記基板の上面に対して傾
   斜した第３の領域とを含み、前記光源の前記第３の領域
   における反射光が前記撮像手段に入射することにより、
   前記位置決めマークが認識されることを特徴とする請求
   項６に記載の位置決めマーク照明装置。
9. 【請求項９】 前記複数の光源が発光素子であることを
   特徴とする請求項１に記載の位置決めマーク照明装置。
10. 【請求項１０】 前記支持手段が前記発光素子を挟持す
    る球状の支持体と、この球状支持体を回転可能に支持す
    る円筒穴を備えた支持板とを備え、 この円筒穴が、前記球状支持体の径より小さい径であり
    前記発光素子からの光が出射する第１の開口部と、第１
    の開口部と反対側に設けられ前記球状支持体とほぼ同径
    の第２の開口部とを備えることを特徴とする請求項９に
    記載の位置決めマーク照明装置。
11. 【請求項１１】 露光装置における被描画体の相対位置
    を微調整するための位置決め手段に設けられ、前記被描
    画体に設けられた前記位置決めマークを照明することを
    特徴とする請求項１に記載の位置決めマーク照明装置。
12. 【請求項１２】 前記露光装置がレーザー描画装置であ
    ることを特徴とする請求項１１に記載の位置決めマーク
    照明装置。
13. 【請求項１３】 前記被描画体がプラズマディスプレイ
    パネルに用いられる基板であり、前記金属薄膜がクロム
    を含むことを特徴とする請求項１１に記載の位置決めマ
    ーク照明装置。