JP2001272520A - カラーフィルタ着色装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】基板を基板載置台上に供給する際及び該基板載
置台上から搬出する際に、基板に瑕疵の発生がなく、信
頼性の高いカラーフィルタ着色装置を提供する。 【解決手段】インク滴をノズルから吐出する１つ以上の
インクジェットヘッド１２０と、該インクジェットヘッ
ド１２０から吐出されるインク滴により着色されるカラ
ーフィルタ用基板１を載置する基板載置台１４０と、前
記インクジェットヘッド１２０と前記基板載置台１４０
との位置を相対的に移動させる相対移動手段とを備えた
カラーフィルタ着色装置１００において、基板１を前記
基板載置台１４０上に自動受納し、且つ該基板載置台１
４０上から自動排出する基板受納排出手段１６０を該基
板載置台１４０に設けたことを特徴とするカラーフィル
タ着色装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラーフィルタ着色
装置に関し、詳しくは、基板を基板載置台上に搬入する
際及び該基板載置台上から搬出する際の瑕疵の発生をな
くし、信頼性を向上させたカラーフィルタ着色装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピューターの急速
な発達に伴い、カラー液晶ディスプレイの需要が増加す
る傾向にある。同時に装置のコストダウンも要求され、
とりわけカラー液晶ディスプレイにおいてコスト的に比
重の高いカラーフィルタのコストダウンの要求が高まっ
ている。

【０００３】カラー液晶ディスプレイに使用されるカラ
ーフィルタは、ブルー（Ｂ）、グリーン（Ｇ）、レッド
（Ｒ）の各色のフィルタにより各画素を形成し、それら
３色の画素を適当に配列して作製される。一つの画素が
形成するセルの大きさは、６０〜１００μｍ×１８０〜
３００μｍ程度であり、各画素セル（フィルタエレメン
ト）は表面反射を防ぐために基板上に設けられた高さ１
〜２μｍの黒い隔壁（ブラックマトリックス）により囲
まれている。

【０００４】かかるカラーフィルタを製造するために
は、従来から、染色法、顔料分散法、電着法、印刷法等
の種々の製造法が提案されているが、いずれもＢ、Ｇ、
Ｒの３色を着色するために同一工程を３回繰り返す必要
があり、工程数が多く、それだけ歩留まりも低下し、コ
スト増となる等の問題を有しており、低コストで高品位
な満足のいくカラーフィルタを製造し得るには至ってい
ない。そこで、これら製造法の欠点を補うべく、近時、
インクジェット方式を用いた製造法が提案されている。

【０００５】インクジェット方式を用いた製造法は、イ
ンクジェットヘッドのノズルからＢ、Ｇ、Ｒの各色を基
板上に吐出させて着色層を形成する。この方法によれ
ば、必要な場所に必要な量のインクを必要な時に付着さ
せることができるので、インクが無駄にならず、また、
Ｂ、Ｇ、Ｒの各着色層を同時に形成できるので、製造プ
ロセスが短縮化され、大幅なコストダウンが可能になる
ため、上記従来方法に代わる新たな製造方法として注目
されている。

【０００６】インクジェット方式に用いられるカラーフ
ィルタの着色装置は、１つ以上（通常Ｂ、Ｇ、Ｒの３つ
以上）のインクジェットヘッドとカラーフィルタ用基板
を載置する基板載置台との位置をＸＹ方向に相対的に移
動させることにより、ブラックマトリックスが形成され
た基板に向けて、インクジェットヘッドのノズルから格
子状のフィルタエレメント内にインク滴を次々に吐出さ
せるようになっている。

【０００７】カラーフィルタの一層のコストダウン化を
図るためには、如何に効率良く製造するかが重要であ
り、このためインクジェット方式を用いた製造方法にお
いても、製造工程を自動化させて工程時間の短縮化を図
ることが望まれ、従来では、ベルトコンベアを用いて基
板を着色装置に搬入させたり（特開平１−２１７３０２
号）、ロボットの操作により基板を着色装置の基板載置
台上に搬入させたり（特開平９−６２３７１号、特開平
１０−２６８１２７号）することにより、上記の要望を
満足するように努めている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】カラーフィルタを形成
するための基板には一般にガラス基板が用いられている
が、基板は薄膜状であるため、その取り扱いは慎重に行
われなくてはならず、特に、ベルトコンベア等を用いて
基板を着色装置の基板載置台上に搬入する際及び該基板
載置台上から搬出する際に、基板に搬送スベリ痕が付く
等の瑕疵の発生が懸念される。とりわけ、基板が大型の
ものになると、かかる問題は一層顕著である。

【０００９】しかし、上記従来の技術では、基板をベル
トコンベアやロボットを用いて搬送することが開示され
ているだけで、着色前の基板を着色装置の基板載置台上
に搬入する際及び着色済みの基板を基板載置台上から搬
出する際に懸念される基板の瑕疵の発生について何ら対
策が講じられていない。

【００１０】そこで、本発明は、基板を基板載置台上に
供給する際及び該基板載置台上から搬出する際に、基板
に瑕疵の発生がなく、信頼性の高いカラーフィルタ着色
装置を提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１記載の発明は、インク滴をノズルから吐出する１つ
以上のインクジェットヘッドと、該インクジェットヘッ
ドから吐出されるインク滴により着色されるカラーフィ
ルタ用基板を載置する基板載置台と、前記インクジェッ
トヘッドと前記基板載置台との位置を相対的に移動させ
る相対移動手段とを備えたカラーフィルタ着色装置にお
いて、基板を前記基板載置台上に自動受納し、且つ該基
板載置台上から自動排出する基板受納排出手段を該基板
載置台に設けたことを特徴とするカラーフィルタ着色装
置である。

【００１２】請求項２記載の発明は、前記基板受納排出
手段は、基板載置台表面から突出可能な３ケ以上のリフ
トピンによる基板押し上げ機構からなることを特徴とす
る請求項１記載のカラーフィルタ着色装置である。

【００１３】請求項３記載の発明は、前記基板受納排出
手段は、基板載置台表面から突出可能な複数の回転体の
回転により基板を搬送させる基板搬送機構からなること
を特徴とする請求項１記載のカラーフィルタ着色装置で
ある。

【００１４】請求項４記載の発明は、前記相対移動手段
により前記インクジェットヘッドからのインクが前記基
板上に格子状に設けられたフィルタエレメント内に吐出
着色せしめるよう前記基板の水平方向の角度を回転調整
する基板回転調整手段を備えたことを特徴とする請求項
１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタ着色装置であ
る。

【００１５】請求項５記載の発明は、前記基板載置台は
前記インクジェットノズル面と平行であり、前記基板を
前記基板載置台上に密着支持させる基板密着手段を備え
たことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカ
ラーフィルタ着色装置である。

【００１６】 〔発明の詳細な説明〕以下、本発明の好ましい実施の形
態について、図面に基づいて説明する。

【００１７】図１は、本発明に係るカラーフィルタ着色
装置の一実施形態を示す構成概要図である。

【００１８】図１において、１００はカラーフィルタ着
色装置、１はカラーフィルタを形成するためのカラーフ
ィルタ用基板である。このカラーフィルタ用基板１とし
ては、一般にガラス基板が用いられるが、液晶用カラー
フィルタとして必要とされる特性、例えば透明性、平滑
性、機械的強度等の諸特性を満足するものであれば、必
ずしもガラス基板に限定されない。

【００１９】また、１１０は装置架台、１２０はインク
ジェットヘッド、１３０はインクジェットヘッド１２０
が移動するＸ軸ガイドレール、１４０は基板１を載置す
る基板載置台、１５０は基板載置台１４０が移動するＹ
軸ガイドレールである。

【００２０】インクジェットヘッド１２０は、図示しな
いインク供給機構から供給されるインクをノズルからイ
ンク滴として吐出させ、基板１表面のブラックマトリッ
クスにより囲まれた格子状のフィルタエレメント内に付
着させて着色層を形成するものであり、装置架台１１０
上方に横架されたＸ軸ガイドレール１３０に、インク滴
を吐出するノズルを下方に向けて取付けられており、該
Ｘ軸ガイドレール１３０に沿って図示しない駆動機構に
よりＸ方向に移動しながらインク滴を吐出するようにな
っている。

【００２１】このインクジェットヘッド１２０は、通
常、カラーフィルタを構成するＢ、Ｇ、Ｒの３色に対応
した３つのヘッド有するが、いずれか１つのヘッドを有
するものでもよい。また、着色工程の時間短縮を図るた
めに、４つ以上のヘッドを有するものであってもよく、
ヘッドの数は１つ以上であれば任意である。更に、イン
クジェットヘッド１２０にはインクの目詰まりを回復さ
せる機能を備え、一定間隔毎に目詰まりの回復動作を行
うようにしてもよい。

【００２２】基板載置台１４０は、装置架台１１０上に
おいて上記Ｘ軸ガイドレール１３０と直交する方向に沿
って設けられたＹ軸ガイドレール１５０に取付けられ、
該Ｙ軸ガイドレール１５０に沿って図示しない駆動機構
によりＹ方向に移動するようになっている。従って、Ｘ
軸ガイドレール１３０とＹ軸ガイドレール１５０は、イ
ンクジェットヘッド１２０と基板載置台１４とを互いに
直交する方向に相対的に移動させる相対移動手段を構成
している。

【００２３】上記基板載置台１４０は、その上面がイン
クジェットヘッド１２０のノズル面と平行に配置されて
おり、Ｙ方向の端部における基板受納排出位置（装置架
台１１０上の図示右端位置）において、搬送されてきた
基板１を自動的に受け取り、その上に載置する。この基
板１を受け取る際の基板載置台１４０には、基板１に瑕
疵の発生なく自動的に受納及び排出できるようにするた
め、基板受納排出手段が設けられる。

【００２４】なお、本明細書において、基板の「受納」
とは、基板載置台上に搬入された基板を該基板載置台上
に密接した載置状態とすることをいい、基板の「排出」
とは、基板載置台上に載置されている基板が搬出のため
に該基板載置台上から離れて密接した載置状態が解除さ
れることをいう。

【００２５】図１では、基板受納排出手段が、基板載置
台１４０表面から突出可能な４ケのリフトピン１６０に
よる基板押し上げ機構からなる場合を示している。各リ
フトピン１６０は、上昇動作することにより基板載置台
１４０表面から突出して、その先端で基板１を押し上げ
て該基板１を基板載置台１４０上から自動的に排出し
（図２（ａ））、下降動作することにより基板載置台１
４０内に没入して、リフトピン１６０で押し上げられて
いた基板１が基板載置台１４０の上面に載置されて基板
１を基板載置台１４０上に自動的に受納する（図２
（ｂ））。

【００２６】各リフトピン１６０の上昇により基板載置
台１４０表面と各リフトピン１６０によって押し上げら
れた基板１との間に後述する基板搬送ロボット２００の
アーム２１０が侵入するに十分なスペースを形成し得る
ようにするため、少なくとも基板搬送ロボット２００の
アーム２１０が侵入する側のリフトピン１６０は、アー
ム２１０が侵入し得るだけの間隔をあけて設けられてい
る。

【００２７】また、各リフトピン１６０は、上記基板搬
送ロボット２００のアーム２１０が侵入し得るように、
基板載置台１４０上から５ｍｍ以上、好ましくは１０ｍ
ｍ以上の突出高さを有している。

【００２８】リフトピン１６０の昇降動作は、図示しな
いが、各リフトピン１６０を固定している基盤の下面側
に偏芯カムを当接させ、ステッピングモータの駆動によ
り偏芯カムを回転させることにより、全てのリフトピン
１６０を同時に昇降動作させるようにしたり、また、油
圧又は空気圧を利用したリフト機構を用いて各リフトピ
ン１６０を同時に昇降動作させるようにすることができ
る。

【００２９】基板１が当接するリフトピン１６０の先端
は、基板１との接触面積を小さくするために、曲面状に
形成されることが好ましく、基板１に対する損傷を防止
するために、軟質合成樹脂やゴム等の軟質部材により少
なくとも被覆されることが更に好ましい。

【００３０】リフトピン１６０の数は、基板１をその下
面から支持して昇降させることができるように３ケ以上
必要であるが、基板１を安定して支持することができる
ようにするため、４ケ以上あることが好ましい。

【００３１】また、基板載置台１４０には、図３に示す
ように、基板１の水平方向の角度θを回転調整するため
の基板回転調整手段１４０ａを備えており、前記相対移
動手段によってインクジェットヘッド１２０及び基板載
置台１４を相対的に移動させながらインクジェットヘッ
ド１２０からのインク滴を基板１上に格子状に設けられ
たフィルタエレメント内に吐出させた際に適正な位置に
着色せしめるよう、基板１上に格子状に設けられたフィ
ルタエレメントの縦列がＸ方向と直交するように基板１
の水平方向の角度を調整する。

【００３２】基板１の水平方向の角度を調整するには、
基板載置台１４０上に載置される基板１のみを回転調整
させるようにしてもよいが、本実施形態に示すように、
基板載置台１４０を基板回転調整手段１４０ａによって
Ｙ軸ガイドレール１５０に取り付け、該基板回転調整手
段１４０ａの駆動によって基板載置台１４自体を回転調
整可能とすることが好ましい。

【００３３】また、基板載置台１４０には、リフトピン
１６０の下降動作によって基板載置台１４０上に載置さ
れた基板１に対してインクジェットヘッド１２０による
着色作業を行っている間中、基板１を基板載置台１４０
上でずれることなく載置しておくことができるようにす
るための基板密着手段を備えている。

【００３４】この基板密着手段としては、基板１の下面
側を吸引して基板載置台１４０上面に密着させる真空吸
着手段や、基板載置台１４０上面に、例えば軟質塩化ビ
ニル系樹脂等からなる自己粘着性プラスチックシートを
貼設して、該シートの粘着性を利用して基板１を基板載
置台１４０上面に密着させる手段、等を採用することが
できるが、なかでも、基板１を確実に基板載置台１４０
上に密着させることができると共に基板１自体に密着の
ための機械的な外力を直接及ぼすことがなく、基板１の
排出時には密着状態を速やかに解除して排出できるよう
にするため、真空吸着手段を採用することが好ましい。

【００３５】本実施形態に用いられる真空吸着手段は、
図１に示すように、基板載置台１４０表面に適宜数開穿
された直径２ｍｍ程度の真空吸着用の孔１７０から、図
示しない吸引ポンプを駆動させて空気を吸引することに
より、基板１を基板載置台１４０上面に吸着させ密着さ
せるようにしている。この真空吸着手段は、リフトピン
１６０の昇降動作に連動させ、リフトピン１６０が下降
して基板１が基板載置台１４０上に載置された時に吸引
を開始して基板１を該基板載置台１４０上に密着させ、
着色作業終了後、リフトピン１６０が上昇する直前に吸
引を終了させて、基板１がリフトピン１６０の上昇動作
により基板載置台１４０上から速やかに排出されるよう
にする。

【００３６】図１において２００は基板搬送ロボットで
あり、カラーフィルタ着色装置１００への基板１の搬入
及び搬出は、この基板搬送ロボット２００により自動的
に行われる。基板搬送ロボット２００は、カラーフィル
タ着色装置１００の基板受納排出位置側に配置されてお
り、上部に水平方向に回動可能及び垂直方向に昇降可能
で、且つ前後に伸縮可能なアーム２１０を備えている。
アーム２１０には真空吸着手段を備え、このアーム２１
０に基板１の下面を吸着支持して搬送するようにするこ
とが好ましい。本実施形態では円筒座標系のロボットを
使用しているが、他の方式のロボットを用いてもよい。

【００３７】この基板搬送ロボット２００による基板１
の搬入及び搬出は、カラーフィルタの製造ラインにカラ
ーフィルタ着色装置１００を組み入れ、搬送ライン（図
示せず）を搬送されてくる着色前の基板を、該基板搬送
ロボット２００によってカラーフィルタ着色装置１００
に搬入し、着色済みの基板を該着色装置１００から搬出
して同一の搬送ライン又は別の搬送ラインに戻すように
したり、着色前の基板を多段状に収容した収容棚（図示
せず）から該基板搬送ロボット２００によって１枚ずつ
取り出してカラーフィルタ着色装置１００に搬入し、着
色後の基板を該着色装置１００から再度同じ収容棚又は
別の収容棚に搬出するようにすることができるが、カラ
ーフィルタの一連の製造工程を自動化、高速化させる観
点から、前者の態様が好ましい。

【００３８】次に、かかるカラーフィルタ着色装置１０
０の動作を、基板搬送ロボット２００により搬送ライン
（図示せず）から基板１を搬入及び搬出させる場合につ
いて説明する。以下に説明する動作は、カラーフィルタ
着色装置１００、基板搬送ロボット２００及び基板を搬
送する搬送ラインを統括して制御する制御装置（図示せ
ず）によって制御される。

【００３９】まず、初期の状態では、カラーフィルタ着
色装置１００の基板載置台１４０がＹ方向端部の基板受
納排出位置に位置し、基板搬送ロボット２００のアーム
２１０に載せられて搬送されてきた基板１を受納すべ
く、基板載置台１４０に設けられたリフトピン１６０
を、基板搬送ロボット２００のアーム２１０が侵入する
のに十分な高さまで上昇させて待機する。

【００４０】基板搬送ロボット２００のアーム２１０に
載せられて基板載置台１４０上方まで搬入されてきた基
板１が、該アーム２１０の下降により基板載置台１４０
上のリフトピン１６０先端に接触し、更にアーム２１０
が下降することにより、基板１がアーム２１０上から離
れてリフトピン１６０によって支持されるようになる
と、アーム２１０が基板載置台１４と基板１との間から
退出し、そのアーム２１０の退出動作完了に連動してリ
フトピン１６０を下降させる。これにより基板１は基板
載置台１４０上に載置され、自動的に受納される。更に
リフトピン１６０の下降完了に連動して孔１７０から吸
引を開始することにより基板１は基板載置台１４０上に
吸着されて密着する。

【００４１】次いで、基板載置台１４０上に密着状に載
置された基板１を、マークや基板切り欠き等の位置決め
手段により位置を把握して、該基板１上に格子状に設け
られたフィルタエレメントの縦列がＸ方向と直交するよ
うに基板回転調整手段１４０ａを駆動させることによっ
て、基板載置台１４０の水平方向の角度θが調整され、
インクジェットヘッド１２０による着色動作が開始され
る。

【００４２】インクジェットヘッド１２０は、角度調整
された基板１上のフィルタエレメントの開口位置にノズ
ルが合致するように、Ｘ軸ガイドレール１３０に沿って
Ｘ方向に移動し、続いて基板載置台１４０がＹ軸ガイド
レール１５０に沿って移動し、基板１がＹ方向に移動す
るタイミングに合わせるようにノズルからインク滴が吐
出制御され、基板１上に対してＹ方向に着色していく。
Ｙ方向の最初の列の着色が終了すると、次いでインクジ
ェットヘッド１２０はＸ方向に移動し、Ｙ方向の次の列
の着色が開始され、更にＸ方向のインクジェットヘッド
１２０の移動、Ｙ方向の基板載置台１４０の移動及びイ
ンク滴の吐出制御を所定数繰り返すことにより、基板１
全面に亘る着色作業が終了する。

【００４３】なお、以上の着色作業は、基板上に、該基
板の縦列（Ｙ方向）に沿ってＢ、Ｇ、Ｒの各色が列状に
着色される場合であるが、基板上に着色されるＢ、Ｇ、
Ｒの配列パターンはこれに限定されず、基板の横列（Ｘ
方向）に沿ってＢ、Ｇ、Ｒの各色が列状に着色されるよ
うに配列されてもよいし、また、例えば各色が千鳥状に
配色されるようにしてもよく、インクジェットヘッドと
基板載置台の位置を相対的に移動させることにより、任
意の配列及び配色パターンの着色を行うことができる。

【００４４】着色作業が終了すると、基板載置台１４０
はＹ方向に移動して基板受納排出位置まで復帰し、その
復帰動作完了に連動して真空吸着用の孔１７０からの基
板１の吸着を解除する。次いで、基板１の吸着解除動作
に連動してリフトピン１６０を上昇させ、基板１を基板
載置台１４０上面から押し上げ、同時に、基板載置台１
４０と基板１との間に基板搬送ロボット２００のアーム
２１０の侵入スペースを形成して待機する。これにより
基板１は基板載置台１４０上から自動的に排出される。
基板搬送ロボット２００は、上記侵入スペースにアーム
２１０を侵入させ、アーム２１０を上昇させて該アーム
２１０上面に基板１を載置させ、カラーフィルタ着色装
置１００から基板１を搬出する。

【００４５】カラーフィルタ着色装置１００からの基板
１の搬出終了後は、基板載置台１４０を基板受納排出位
置において次の基板１を自動的に受納するべく、吸着を
解除状態にし、リフトピン１６０を上昇させた状態で待
機する。

【００４６】このカラーフィルタ着色装置１００によれ
ば、リフトピン１６０からなる基板受納排出手段によっ
て、基板載置台１４０と基板１との間に基板搬送ロボッ
ト２００のアーム２１０が侵入するのに十分なスペース
を形成することができ、そのリフトピン１６０の昇降動
作により基板載置台１４０上への基板１の受納及び基板
載置台１４０上からの基板１の排出を自動で行うことが
できるので、基板搬送ロボット２００による基板１の自
動搬入及び搬出作業が円滑に行われ、工程の完全自動化
により単位時間当たりの製造速度を向上させることがで
き、工程時間の短縮化を図ることができると共に、大型
の基板１であっても、基板載置台１４上に搬入された基
板１を該基板載置台１４０上に載置させて受納するた
め、基板１の反り等の変形を生ずることなく、基板１と
インクジェットヘッド１２０のノズル面とが互いに平行
を維持した状態で着色作業を実施でき、高品位なカラー
フィルタを製造することができる。

【００４７】なお、図１に示すカラーフィルタ着色装置
１００の説明では、該着色装置１００に基板１を搬送す
る基板搬送ロボット２００を、着色装置１００のＹ方向
の一端側に配置し、基板載置台１４０の基板受納排出位
置が該基板搬送ロボット２００が配置されている側にな
るように設定されているが、図４に示すように、もう一
台の基板搬送ロボット２０１を着色装置１００を挟んで
基板搬送ロボット２００と反対側に配置し、基板載置台
１４０の基板受納位置をＹ方向における基板搬送ロボッ
ト２００の配置側端部（図４における実線位置）とし、
基板排出位置をＹ方向における基板搬送ロボット２０１
の配置側端部（図４における点線位置）として、着色前
の基板を基板搬送ロボット２００によって上記基板受納
位置において着色装置１００に搬入させ、着色済みの基
板を基板搬送ロボット２０１によって上記基板排出位置
において着色装置１００から搬出させるようにしてもよ
い。この場合、着色済みの基板１を基板載置台１４０か
ら搬出した後、リフトピン１６０を下降させた状態で基
板載置台１４０を基板排出位置までＹ方向に移動させ、
リフトピン１６０を再度上昇させた状態で次の基板１を
基板載置台１４０上面に受納すべく待機させるようにす
る。

【００４８】図５は、カラーフィルタ着色装置の別の実
施形態を示す構成概要図である。図１と同一構成につい
ては同一符号を付してある。

【００４９】この実施形態に示すカラーフィルタ着色装
置１０１に備えられた基板載置台１４１は、基板受納排
出手段を、図１のリフトピン１６０に代えて、複数の回
転体１６１により基板１を搬送させる基板搬送機構によ
り構成している。

【００５０】回転体１６１は、基板載置台１４１の両側
部において、それぞれＹ方向に沿って該基板載置台１４
１表面から突出可能に複数設けられている。各回転体１
６１は、上昇動作して基板載置台１４１表面からその一
部が突出することにより基板１を押し上げて基板１を基
板載置台１４１上から自動的に排出し（図６（ａ））、
下降動作して基板載置台１４１内に没入することにより
基板１を基板載置台１４１上に載置し自動的に受納する
（図６（ｂ））。

【００５１】各回転体１６１の昇降動作は、図１、２に
示すリフトピン１６０と同様、偏芯カムをステッピング
モータの駆動により回転させて昇降動作させる態様、油
圧又は空気圧を利用したリフト機構を用いて昇降動作さ
せる態様等のいずれによるものでもよい。

【００５２】また、回転体１６１は、上昇することによ
り基板１を基板載置台１４１上から排出した後、図示し
ない駆動手段により回転することで、基板１をＹ方向に
沿って搬送し、基板載置台１４１上から自動的に搬出す
ることができるようになっている。

【００５３】これら回転体１６１は、上昇動作した時
に、基板１をその下面から支持し得るように基板載置台
１４１表面にＹ方向に沿って配列されている必要がある
が、特に、搬送による基板１の着色領域への損傷防止を
図る観点から、基板１のＹ方向に沿う両側縁からそれぞ
れ３０ｍｍ以内、好ましくは１５ｍｍ以内の位置を支持
し得るように基板載置台１４１に配列されることが好ま
しい。

【００５４】基板１が当接する各回転体１６１の表面
は、基板１との接触面積を小さくするために、曲面状に
形成されることが好ましく、基板１に対する損傷を防止
するために、少なくとも回転体１６１表面を軟質合成樹
脂やゴム等の軟質部材により形成することが更に好まし
い。

【００５５】なお、本実施形態に示す基板載置台１４１
も、図１に示す態様と同様、基板載置台１４１の水平方
向の角度θを調整する基板回転調整手段を介してＹ軸ガ
イドレール１５０に取付けられている。

【００５６】この実施形態に示すカラーフィルタ着色装
置１０１によれば、回転体１６１による基板搬送機構か
らなる基板受納排出手段自体によって、基板載置台１４
１上への基板１の自動搬入及び基板載置台１４１上から
の基板１の自動搬出が可能である。このため、必ずしも
図１に示すような基板搬送ロボット２００を配置させて
基板１の搬入及び搬出作業を行う必要がなく、それだけ
製造ラインの簡略化を図ることが可能である。従って、
例えば図５に示すように、このカラーフィルタ着色装置
１０１を基板の搬送ラインと直結させることも可能であ
る。同図において３０１は着色前の基板の搬送コンベ
ア、３０２は着色済みの基板の搬送コンベアである。

【００５７】この態様に基づいて図５に示すカラーフィ
ルタ着色装置１０１の動作について説明する。なお、以
下に説明する動作は、カラーフィルタ着色装置１０１、
搬送ラインを統括して制御する制御装置（図示せず）に
よって制御される。

【００５８】まず、初期の状態では、カラーフィルタ着
色装置１０１の基板載置台１４１がＹ方向端部の基板受
納位置（図５における右端位置）に位置し、搬送コンベ
ア３０１によって搬送されてきた基板１を基板載置台１
４１上まで自動搬入すべく、基板載置台１４１に設けら
れた回転体１６１を上昇させ、該回転体１６１を回転さ
せて待機する。

【００５９】搬送コンベア３０１を搬送されてきた着色
前の基板１が、該搬送コンベア３０１から基板載置台１
４１上まで移動してくると、回転体１６１の回転により
基板載置台１４１上に自動的に搬入される。基板１が所
定位置までくると、回転体１６１の回転を停止させ、回
転停止に連動して該回転体１６１を下降させる。これに
より基板１は基板載置台１４１上に載置され、自動的に
受納される。更に回転体１６１の下降動作完了に連動し
て真空吸着用の孔１７０から吸引を開始することにより
基板１は基板載置台１４１上面に吸着されて密着する。

【００６０】次いで、基板載置台１４１上に密着状に載
置された基板１を、マークや基板切り欠き等の位置決め
手段により位置を把握して、該基板１上に格子状に設け
られたフィルタエレメントの縦列がＸ方向と直交するよ
うに基板回転調整手段を駆動させることによって、基板
載置台１４１の水平方向の角度が調整され、インクジェ
ットヘッド１２０による着色動作が開始される。

【００６１】インクジェットヘッド１２０は、角度調整
された基板１上のフィルタエレメントの開口位置にノズ
ルが合致するように、Ｘ軸ガイドレール１３０に沿って
Ｘ方向に移動し、続いて基板載置台１４１がＹ軸ガイド
レール１５０に沿って移動し、基板１がＹ方向に移動す
るタイミングに合わせるようにノズルからインク滴が吐
出制御され、基板１上に対してＹ方向に着色していく。
Ｙ方向の最初の列の着色が終了すると、次いでインクジ
ェットヘッド１２０はＸ方向に移動し、Ｙ方向の次の列
の着色が開始され、更にＸ方向のインクジェットヘッド
１２０の移動、Ｙ方向の基板載置台１４１の移動及びイ
ンク滴の吐出制御を所定数繰り返すことにより、基板１
全面に亘る着色作業が終了する。

【００６２】なお、以上の着色作業は、基板上に、該基
板の縦列（Ｙ方向）に沿ってＢ、Ｇ、Ｒの各色が列状に
着色される場合であるが、基板上に着色されるＢ、Ｇ、
Ｒの配列パターンはこれに限定されず、基板の横列（Ｘ
方向）に沿ってＢ、Ｇ、Ｒの各色が列状に着色されるよ
うに配列されてもよいし、また、例えば各色が千鳥状に
配色されるようにしてもよく、インクジェットヘッドと
基板載置台の位置を相対的に移動させることにより、任
意の配列及び配色パターンの着色を行うことができる。

【００６３】着色作業が終了すると、基板載置台１４１
は基板排出位置（図５における左端位置）まで移動し、
その移動動作完了に連動して孔１７０からの基板１の吸
着を解除する。次いで、基板１の吸着解除動作に連動し
て回転体１６１を上昇させ、基板１を基板載置台１４１
上面から押し上げる。これにより基板１は基板載置台１
４１上から自動的に排出される。

【００６４】回転体１６１の上昇動作完了に連動させて
該回転体１６１を回転させ、着色済みの基板を基板載置
台１４１上から搬送コンベア３０２へ移動させ、カラー
フィルタ着色装置１０１から基板を自動的に搬出する。
カラーフィルタ着色装置１０１からの基板の搬出終了後
は、基板載置台１４１を基板受納位置まで復帰させ、次
の基板１を受納するべく、吸着を解除状態にし、回転体
１６１を上昇させ、回転させた状態で待機する。

【００６５】このカラーフィルタ着色装置１０１によれ
ば、基板１の搬入、受納、排出、搬出の一連の作業を、
基板搬送ロボットを介することなく、基板１の搬送ライ
ンから又は搬送ラインへ直接搬送できるようになり、単
位時間当たりの製造速度の一層の高速化を図ることがで
き、工程時間のより一層の短縮化が可能である。

【００６６】このカラーフィルタ着色装置１０１におい
て、基板載置台１４１に近接して配設した搬送コンベア
から着色前の基板を自動搬入し、着色済みの基板を再度
同じ搬送コンベアへ自動搬出するようにして、基板受納
位置と基板排出位置とを同一位置としてもよいことはも
ちろんである。

【００６７】なお、以上説明したカラーフィルタ着色装
置１００、１０１では、相対移動手段によってインクジ
ェットヘッド１２０をＸ方向に移動させ、基板載置台１
４０、１４１をＹ方向に移動させるようにしたが、両者
が相対的に移動可能であればこれに限定されず、例えば
インクジェットヘッド１２０を固定させ、基板載置台１
４０、１４１をＸＹ方向に移動させることにより相対的
に移動させるようにしてもよい。

【００６８】次に、カラーフィルタ着色装置１００、１
０１を用いた製造ラインの態様を図７〜図９に例示す
る。但し、本発明に係るカラーフィルタ着色装置１０
０、１０１を用いた製造ラインは、以下の態様に何ら限
定されるものではないことはもちろんである。

【００６９】カラーフィルタを製造するための一連の製
造工程のなかで、基板の着色工程は他の工程に比較して
最も時間がかかるため、複数台のカラーフィルタ着色装
置を使用し、それらを並行して運転させることにより、
他の工程とのバランスをとるようにすることが好まし
い。ここでは３台のカラーフィルタ着色装置１００又は
１０１を図示しているが、台数はこれに限定されない。

【００７０】図中、３００は基板の搬送コンベア、３０
１は着色前の基板を搬送する搬送コンベア、３０２は着
色済みの基板を搬送する搬送コンベア、３０３は基板を
着色装置１００又は１０１まで供給するための搬入コン
ベア、３０４は基板を着色装置１００又は１０１から搬
出するための搬出コンベアであり、いずれもベルトコン
ベア、ローラーコンベア等、基板を安全に搬送し得る任
意のコンベアが使用可能である。また、３０５は旋回コ
ンベアである。なお、図中の矢印は基板の搬送方向を示
している。

【００７１】図７（ａ）は、着色前の基板と着色済みの
基板とを同一の搬送コンベア３００によって共用させて
搬送させる場合であり、搬送コンベア３００を搬送され
てくる着色前の基板を旋回コンベア３０５によって搬入
コンベア３０３に移送し、基板搬送ロボット２００の搬
入動作によって着色装置１００に搬入する。着色装置１
００によって所定の着色作業が終了した後、基板搬送ロ
ボット２００の搬出動作によって着色済みの基板を搬出
コンベア３０４に移送し、旋回コンベア３０５によって
搬送コンベア３００に戻される。

【００７２】この態様では、着色前の基板と着色済みの
基板とを同一の搬送コンベア３００によって共用させて
搬送させるため、搬送系の簡略化が図れる。なお、着色
前の基板と着色済みの基板とが同一の搬送コンベア３０
０によって搬送されるが、製造ラインの一連の動作は、
制御装置（図示せず）によって統括して制御されるた
め、同一コンベア上に着色前の基板と着色済みの基板と
が混在していても混同を生ずることはない。

【００７３】図７（ｂ）は、着色前の基板の搬送と着色
済みの基板の搬送とを別のコンベアによって搬送させる
場合であり、着色前の基板のみを搬送している搬送コン
ベア３０１を搬送されてくる基板を旋回コンベア３０５
によって搬入コンベア３０３に移送し、基板搬送ロボッ
ト２００の搬入動作によって着色装置１００に搬入す
る。着色装置１００によって所定の着色作業が終了した
後、基板搬送ロボット２００の搬出動作によって着色済
みの基板を搬出コンベア３０４に移送し、旋回コンベア
３０５によって着色済みの基板のみを搬送している搬送
コンベア３０２に返送する。搬送コンベア３０１と３０
２の搬送方向は図示する同一方向に限らず、互いに反対
方向でもよい。

【００７４】この態様では、着色前の基板と着色済みの
基板とが同一搬送ライン上を搬送されることがなく、明
確に区別されるため、搬送ライン上での区別を考慮する
必要がなく制御が行える。

【００７５】図８（ａ）は、図７（ａ）において、着色
装置１００を挟んで基板搬送ロボット２００と２０１と
を配置させた場合であり、搬送コンベア３００上を搬送
されている着色前の基板を旋回コンベア３０５によって
搬入コンベア３０３に移送し、一方の基板搬送ロボット
２００の搬入動作によって着色装置１００に搬入する。
着色装置１００によって所定の着色作業が終了した後、
他方の基板搬送ロボット２０１の搬出動作によって着色
済みの基板を搬出コンベア３０４に移送し、旋回コンベ
ア３０５によって再度搬送コンベア３００に戻される。

【００７６】この態様では、図７（ａ）の態様が有する
効果に加え、基板搬送ロボット２００及び基板搬送ロボ
ット２０１は着色装置１００への基板の搬入又は搬出の
いずれかの作業のみを受け持つだけでよいため、例えば
着色前の基板の搬入を行う基板搬送ロボット２００は、
基板の搬入動作完了の後、次の基板を着色装置１００に
搬入するべく、そのアーム上に基板を載置させて待機さ
せておくことができるので、基板載置台が基板受納位置
に移動した時点で速やかに次の基板の搬入作業を行うこ
とができ、工程時間の一層の短縮化に寄与することがで
きる。

【００７７】図８（ｂ）は、図７（ｂ）において、着色
装置１００を挟んで基板搬送ロボット２００と２０１と
を配置させた場合であり、着色前の基板のみを搬送して
いる搬送コンベア３０１を搬送されてくる基板を旋回コ
ンベア３０５によって搬入コンベア３０３に移送し、一
方の基板搬送ロボット２００の搬入動作によって着色装
置１００に搬入する。着色装置１００によって所定の着
色作業が終了した後、他方の基板搬送ロボット２０１の
搬出動作によって着色済みの基板を搬出コンベア３０４
に移送し、旋回コンベア３０５によって着色済みの基板
のみを搬送している搬送コンベア３０２に返送する。搬
送コンベア３０１と３０２の搬送方向は図示する同一方
向に限らず、互いに反対方向でもよい。

【００７８】この態様では、図７（ｂ）の態様が有する
効果に加え、基板搬送ロボット２００及び基板搬送ロボ
ット２０１は着色装置１００への基板の搬入又は搬出の
いずれかの作業のみを受け持つだけでよいため、上記同
様、例えば着色前の基板の搬入を行う基板搬送ロボット
２００は、基板の搬入動作完了の後、次の基板を着色装
置１００に搬入するべく、そのアーム上に基板を載置さ
せて待機させておくことができるので、基板載置台が基
板受納位置に移動した時点で速やかに次の基板の搬入作
業を行うことができ、工程時間の一層の短縮化に寄与す
ることができる。

【００７９】図９は、着色前の基板の搬送と着色済みの
基板の搬送とを別のコンベアによって搬送させる搬送ラ
インに、着色装置１０１を組み込んだ場合であり、着色
前の基板のみを搬送している搬送コンベア３０１を搬送
されてくる基板を旋回コンベア３０５によって搬入コン
ベア３０３に移送し、該搬入コンベア３０３から基板を
そのまま着色装置１０１に搬入し、基板載置台上面に受
納する。着色装置１０１によって所定の着色作業が終了
した後、着色済みの基板を基板載置台から搬出コンベア
３０４にそのまま搬出し、旋回コンベア３０５によって
搬送コンベア３０２に返送される。搬送コンベア３０１
と３０２の搬送方向は図示する同一方向に限らず、互い
に反対方向でもよい。

【００８０】この態様では、着色前の基板と着色済みの
基板とが同一搬送ライン上を搬送されることがなく、明
確に区別されるため、搬送ライン上での区別を考慮する
必要がなく制御が行える上に、搬入コンベア３０３から
基板をそのまま基板載置台上に搬入して受納し、また、
そのまま基板載置台上から搬出コンベア３０４へ搬出す
ることができるため、基板搬送ロボットを用いる場合に
比べ、単位時間当たりの工程作業がより高速化できる。

【００８１】

【発明の効果】本発明によれば、基板を基板載置台上に
供給する際及び該基板載置台上から搬出する際に、基板
に瑕疵の発生がなく、信頼性の高いカラーフィルタ着色
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】カラーフィルタ着色装置の一実施形態を示す構
成概要図

【図２】図１に示す基板載置台のリフトピンの昇降動作
を示す断面図

【図３】基板載置台の構成を示す斜視図

【図４】カラーフィルタ着色装置と基板搬送ロボットと
の配置関係を示す平面図

【図５】カラーフィルタ着色装置の他の実施形態を示す
構成概要図

【図６】図５に示す基板載置台の回転体の昇降動作を示
す断面図

【図７】図１に示すカラーフィルタ着色装置を組み込ん
だ製造ラインを示す説明図

【図８】図１に示すカラーフィルタ着色装置を組み込ん
だ製造ラインを示す説明図

【図９】図５に示すカラーフィルタ着色装置を組み込ん
だ製造ラインを示す説明図

【符号の説明】

１：基板 １００、１０１：カラーフィルタ着色装置 １１０：装置架台 １２０：インクジェットヘッド １３０：Ｘ軸ガイドレール １４０、１４１：基板載置台 １４０ａ：基板回転調整手段 １５０：Ｙ軸ガイドレール １６０：リフトピン（基板受納排出手段） １６１：回転体（基板受納排出手段） １７０：真空吸着用の孔 ２００、２０１：基板搬送ロボット ２１０：アーム ３００、３０１、３０２：搬送コンベア ３０３：搬入コンベア ３０４：搬出コンベア ３０５：旋回コンベア

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インク滴をノズルから吐出する１つ以上の
   インクジェットヘッドと、該インクジェットヘッドから
   吐出されるインク滴により着色されるカラーフィルタ用
   基板を載置する基板載置台と、前記インクジェットヘッ
   ドと前記基板載置台との位置を相対的に移動させる相対
   移動手段とを備えたカラーフィルタ着色装置において、
   基板を前記基板載置台上に自動受納し、且つ該基板載置
   台上から自動排出する基板受納排出手段を該基板載置台
   に設けたことを特徴とするカラーフィルタ着色装置。
2. 【請求項２】前記基板受納排出手段は、基板載置台表面
   から突出可能な３ケ以上のリフトピンによる基板押し上
   げ機構からなることを特徴とする請求項１記載のカラー
   フィルタ着色装置。
3. 【請求項３】前記基板受納排出手段は、基板載置台表面
   から突出可能な複数の回転体の回転により基板を搬送さ
   せる基板搬送機構からなることを特徴とする請求項１記
   載のカラーフィルタ着色装置。
4. 【請求項４】前記相対移動手段により前記インクジェッ
   トヘッドからのインクが前記基板上に格子状に設けられ
   たフィルタエレメント内に吐出着色せしめるよう前記基
   板の水平方向の角度を回転調整する基板回転調整手段を
   備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
   のカラーフィルタ着色装置。
5. 【請求項５】前記基板載置台は前記インクジェットノズ
   ル面と平行であり、前記基板を前記基板載置台上に密着
   支持させる基板密着手段を備えたことを特徴とする請求
   項１〜４のいずれかに記載のカラーフィルタ着色装置。