專(zhuān)利名稱(chēng):校準(zhǔn)打印頭的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電子裝置制造方法以及打印系統(tǒng),尤其是涉及一種校準(zhǔn)噴墨打印頭的 設(shè)備和方法。
背景技術(shù):
平板顯示器行業(yè)已經(jīng)嘗試采用噴墨打印來(lái)生產(chǎn)顯示裝置,尤其是,生產(chǎn)彩色濾光 器。有效使用噴墨打印方法存在一個(gè)問(wèn)題就是當(dāng)打印量很大時(shí),很難精確或精密地將墨水 或其它材料噴射到基板上。噴墨打印系統(tǒng)的精密度受到組成系統(tǒng)的各個(gè)實(shí)體元件精密度以及在各個(gè)實(shí)體元 件允許的誤差范圍內(nèi)將它們組合成一個(gè)系統(tǒng)后仍然存在的復(fù)合誤差的校正量的大小的影 響。有時(shí),當(dāng)系統(tǒng)磨損或受氣候或應(yīng)力變化影響時(shí),系統(tǒng)的精密度會(huì)降低。因此就需要提供 一種系統(tǒng)和方法用來(lái)有效并自動(dòng)地校準(zhǔn)噴墨打印系統(tǒng)的主要元件,包括對(duì)噴墨打印頭的定 位。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面,提供一個(gè)系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括(1) 一載物臺(tái),在打印過(guò)程中, 所述載物臺(tái)可以相對(duì)于打印頭移動(dòng)基板;(2)至少一個(gè)打印頭,所述打印頭懸掛于載物臺(tái) 上方的支架,并可以在載物臺(tái)上方的一平面內(nèi)移動(dòng);(3) —控制器,其可以控制打印頭圍繞 一打印頭中心點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn);以及(4) 一成像系統(tǒng),其用于捕捉打印頭圖像,并且在打印頭旋 轉(zhuǎn)時(shí),可以根據(jù)捕捉到的打印頭圖像來(lái)確定打印頭的中心點(diǎn)。本發(fā)明的第二方面,提供第一種設(shè)備。所述第一種設(shè)備包括(1) 一可以捕捉到打 印頭圖像的照相機(jī);(2) —連接到照相機(jī)上并且可對(duì)儲(chǔ)存在照相機(jī)里的打印頭圖像進(jìn)行操作的處理器;和(3) —個(gè)存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器連接到處理器上并且存儲(chǔ)處理器指令用來(lái)捕 捉打印頭圖像,且當(dāng)打印頭旋轉(zhuǎn)時(shí),可以基于捕捉到的打印頭圖像來(lái)確定打印頭中心點(diǎn)。本發(fā)明的第三方面,提供第二種設(shè)備。所述第二種設(shè)備包括(1) 一可以捕捉到打 印頭圖像的照相機(jī);(2) —連接到照相機(jī)上并且可對(duì)儲(chǔ)存在照相機(jī)中的打印頭圖像進(jìn)行操 作的處理器;和(3) —個(gè)存儲(chǔ)器,所述存儲(chǔ)器連接到處理器上并且可以存儲(chǔ)處理器指令用 來(lái)(a)將打印頭旋轉(zhuǎn)請(qǐng)求傳輸給打印頭驅(qū)動(dòng)裝置;(b)識(shí)別打印頭上的至少兩個(gè)噴嘴,當(dāng)打 印頭旋轉(zhuǎn)時(shí),所述噴嘴在照相機(jī)上方的水平面上以近似圓形的路徑變換180°相位;(c)根 據(jù)兩個(gè)噴嘴確定打印頭的中心點(diǎn);以及(d)根據(jù)確定的中心點(diǎn)校準(zhǔn)打印頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的第四方面是提供第三種設(shè)備。所述第三種設(shè)備包括(1) 一載物臺(tái),所述 載物臺(tái)用于在打印過(guò)程中相對(duì)于打印頭移動(dòng)基板;(2)多個(gè)打印頭托架,所述托架懸掛于 載物臺(tái)上方的支撐上,且可在載物臺(tái)上方的一平面內(nèi)移動(dòng);(3) —個(gè)打印頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),其可 以相對(duì)于支撐移動(dòng)打印頭托架;和(4) 一個(gè)照相機(jī),所述照相機(jī)安裝在其中一個(gè)可代替打 印頭的打印頭托架上且和一成像系統(tǒng)相連。本發(fā)明的第五方面,提供第一種方法。所述第一種方法包括步驟(1)將打印頭旋 轉(zhuǎn)請(qǐng)求傳輸?shù)酱蛴☆^驅(qū)動(dòng)裝置;(2)在打印頭旋轉(zhuǎn)時(shí),捕捉打印頭圖像;和(3)根據(jù)圖像來(lái) 確定打印頭中心點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的上述以及其它目的,本發(fā)明還提供了大量的其它方面的 目的。本發(fā)明的其它特征和目的將在下面的實(shí)施例、權(quán)利要求書(shū)以及相關(guān)的附圖中進(jìn)行 詳細(xì)地的介紹,以便更全面地了解本發(fā)明。
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例中的一個(gè)噴墨打印系統(tǒng)的俯視圖。圖2所示為本發(fā)明一些實(shí)施例中所用的打印頭仰視圖。圖3所示為本發(fā)明實(shí)施例中校準(zhǔn)打印頭方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種方法及裝置用來(lái)精確校準(zhǔn)噴墨打印系統(tǒng)打印頭的位置及方向 的控制機(jī)構(gòu)。打印頭位置控制機(jī)構(gòu)的精確校準(zhǔn)是非常必要的,因?yàn)榇蛴☆^噴嘴與噴嘴之間 的間距是不可能和將要打印的顯示物體的顯示象素密度相匹配的,打印頭圍繞其中心進(jìn)行 旋轉(zhuǎn)可使每個(gè)噴嘴和將要打印的顯示象素的中心點(diǎn)相對(duì)齊。利用成像系統(tǒng)可以設(shè)置打印頭的中心點(diǎn)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,這樣的定位可 以通過(guò)在照相機(jī)上方的打印頭中心水平面上旋轉(zhuǎn)打印頭來(lái)獲得,所述照相機(jī)安裝在一個(gè)成 像系統(tǒng)上,例如,照相機(jī)被向上瞄準(zhǔn)并安裝到一個(gè)載物臺(tái)的固定位置上(如一個(gè)框架),所 述的載物臺(tái)在打印過(guò)程中用來(lái)移動(dòng)打印頭下面的基板,而其它的照相機(jī)的位置和/或方向 也要進(jìn)行設(shè)置,例如在一個(gè)倒轉(zhuǎn)的打印頭處,照相機(jī)可以向下瞄準(zhǔn)。采用成像系統(tǒng)的圖像識(shí)別軟件可以識(shí)別打印頭的任意兩個(gè)噴嘴,當(dāng)打印頭旋轉(zhuǎn) 時(shí),所述的兩個(gè)噴嘴可以沿著近似圓形的路徑在一水平面內(nèi)轉(zhuǎn)換180°相位。一旦兩個(gè)噴嘴 被識(shí)別,則兩個(gè)噴嘴之間的等距離的點(diǎn)就作為打印頭的中心點(diǎn)。因此本發(fā)明對(duì)于打印頭中 心點(diǎn)相對(duì)于打印頭的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)進(jìn)行校準(zhǔn)是很有利的。
另外,在被識(shí)別的噴嘴之間引出的一條線(xiàn)可以和一條或多條已知方向的參考線(xiàn)進(jìn) 行比較,用來(lái)確定打印頭的旋轉(zhuǎn)方向或校準(zhǔn)打印頭。在一些實(shí)施例中,第二個(gè)照相機(jī)被向下瞄準(zhǔn)并安裝在一支架上或是一個(gè)打印頭架 上,所述打印頭架一般用于運(yùn)載打印頭。這個(gè)照相機(jī)可以利用基板上的校準(zhǔn)標(biāo)記來(lái)校準(zhǔn)載 物臺(tái)上的基板,用來(lái)幫助確定墨滴的位置,和/或幫助計(jì)算打印頭位置的偏差度。另外,其 它的方面和/或?qū)嵤├龑⒃谙旅孢M(jìn)行詳細(xì)的介紹。圖1所示為本發(fā)明一個(gè)系統(tǒng)的其中一個(gè)實(shí)施例的俯視圖,此系統(tǒng)用數(shù) 字100進(jìn)行 標(biāo)示。在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的噴墨打印系統(tǒng)100包括一個(gè)系統(tǒng)控制器102,一個(gè)圖像文 件數(shù)據(jù)庫(kù)104,一個(gè)成像系統(tǒng)105。圖像文件數(shù)據(jù)庫(kù)104和成像系統(tǒng)105可以構(gòu)成系統(tǒng)控制 器102元件,或者圖像文件數(shù)據(jù)庫(kù)104和成像系統(tǒng)105也可以形成分離的外部裝置。圖像 文件數(shù)據(jù)庫(kù)104可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù),系統(tǒng)100利用所述數(shù)據(jù)打印圖像。系統(tǒng)100也可以包括一 個(gè)打印頭支架106。系統(tǒng)控制器102可以是邏輯地(如電子地)和/或機(jī)械地和打印頭 支架106相連在一起。如圖1的實(shí)施例,打印頭機(jī)架106包括三個(gè)打印頭,所述打印頭自左向右利用數(shù)字 108、110、112進(jìn)行標(biāo)識(shí)。盡管在圖1中只顯示了三個(gè)打印頭,但是注意到,安裝在打印頭支 架106上和/或與打印頭支架106可以連接多個(gè)打印頭卻是很重要的。打印頭支架106可 以包括馬達(dá),托架,和/或其它用來(lái)移動(dòng)(即橫向和/或旋轉(zhuǎn))打印頭108、110、112的驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu) 120、122、124。打印頭108、110、112中的任何一個(gè)都能打印任意的彩色墨水或噴射其它的液體。 在一個(gè)實(shí)施例中,相對(duì)應(yīng)的打印頭108用來(lái)打印紅色墨水,綠色墨水,和/或藍(lán)色墨水。打 印頭108、110、112的任何一個(gè)也可以打印其它色彩的墨水,例如,但不僅僅局限于,青色、 黃色、品紅色、白色和/或清洗的墨水。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,打印頭108、110、112中的任意一個(gè)都可以相對(duì)于打印頭 108、110、112中另一個(gè)獨(dú)立地,沿著打印頭支架106,向一個(gè)或多個(gè)方向作橫向移動(dòng)。在另 一實(shí)施例中,打印頭108、110、112都可以相對(duì)于打印頭支架106進(jìn)行獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。包括驅(qū) 動(dòng)機(jī)構(gòu)120、122、124的打印頭支架106可以和打印頭108、110、112中的任意一個(gè)進(jìn)行邏輯 (如電子地)和/或機(jī)械相連。系統(tǒng)控制器102和打印頭支架106及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)120、122、 124及打印頭108、110、112相連在一起,以便于控制并監(jiān)控每個(gè)打印頭108、110、112的移動(dòng) 和操作。圖1還顯示了基板114,此基板用來(lái)制作顯示板和/或平板顯示器和/或彩色濾光 片和/或其它半導(dǎo)體裝置,在制作過(guò)程中還包括一噴墨過(guò)程?;?14可由玻璃,聚合體, 半導(dǎo)體材料,和/或其它實(shí)際生產(chǎn)中可用的任何材料制成。在圖1中,基板114包括多個(gè)顯 示物體116。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,基板114可以包含一個(gè)或多個(gè)顯示物體116。載物臺(tái)118可以用來(lái)支撐基板114。在打印過(guò)程中,當(dāng)墨水噴射到顯示物體116上 時(shí),基板114可通過(guò)在打印頭108、110、112下方的載物臺(tái)118進(jìn)行移動(dòng)。載物臺(tái)118也可 以相連到系統(tǒng)控制器102上。系統(tǒng)控制器102可控制載物臺(tái)118沿著X軸和Y軸的方向進(jìn) 行移動(dòng)。注意,圖1也顯示出了可供選擇的X軸和Y軸的示意框架。如上所述,在一個(gè)實(shí)施例中,系統(tǒng)100包括一系統(tǒng)控制器102。系統(tǒng)控制器102可 以是任何合適的計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng),包括,但并不局限于,大型計(jì)算機(jī),小型計(jì)算機(jī),網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī),個(gè)人計(jì)算機(jī),和/或任何合適的處理裝置、單元或系統(tǒng)。系統(tǒng)控制器102通過(guò)打印 頭支架106控制任意的打印頭108、110、112,包括控制打印頭108、110、112可旋轉(zhuǎn)的移動(dòng)以 及可沿著X軸正向和負(fù)向移動(dòng),X軸的正向如圖1箭頭標(biāo)示的X方向。系統(tǒng)控制器102也 可以控制任意和所有的噴墨打印以及維持其操作以確保通過(guò)打印頭支架106和/或打印頭 108、110、112的動(dòng)作使操作可以進(jìn)行。系統(tǒng)控制器102也可控制任意和所有成像系統(tǒng)105 的功能。在一個(gè)實(shí)施例中,圖像文件數(shù)據(jù)庫(kù)104包括關(guān)于基板114和/或利用系統(tǒng)100制成的顯示物體116的數(shù)據(jù)和/或信息。例如,圖像文件數(shù)據(jù)庫(kù)104包括各種信息,系統(tǒng)控制 器102利用所述信息控制移動(dòng),也可以控制每個(gè)打印頭支架106,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)120、122、124,打 印頭108、110,112,以及載物臺(tái)118的打印操作,使任意和/或所有必需的打印都在顯示物 體116和/或基板114的上方進(jìn)行。例如,通過(guò)利用儲(chǔ)存在圖像文件數(shù)據(jù)庫(kù)104里的信息, 系統(tǒng)控制器102可以對(duì)任何給定的顯示物體116和/或基板114進(jìn)行完整的打印操作。根據(jù)本發(fā)明,噴墨打印系統(tǒng)100還可以包含一安裝到載物臺(tái)118框架上的(沒(méi)有 示出)照相機(jī)126。照相機(jī)126可以包含一成像系統(tǒng)和/或可以連接到系統(tǒng)控制器102上, 所述系統(tǒng)控制器102包括一軟件,所述軟件可對(duì)系統(tǒng)控制器102內(nèi)的成像系統(tǒng)105進(jìn)行操 作。照相機(jī)126可以安裝在載物臺(tái)118的基板支撐面或其下方,并且向上對(duì)準(zhǔn)以便于可以 自動(dòng)聚焦并捕捉打印頭108、110、102底部的圖像。在一些實(shí)施例中,照相機(jī)126可以安裝 在載物臺(tái)118的基板支撐面開(kāi)口的下方,如圖1所示,而且在一些實(shí)施例中,照相機(jī)126可 以安裝在靠近載物臺(tái)118的地方。照相機(jī)也可以偏移于載物臺(tái)118。在一個(gè)實(shí)施例中,照相機(jī)126包括一成像系統(tǒng)105,適用于本發(fā)明所述成像系統(tǒng), 可以包括⑶C-200型照相機(jī),此款照相機(jī)可連接到MVS-8100D型幀接收器上,且和馬薩諸塞 州的Natick公司生產(chǎn)的具有商業(yè)利用價(jià)值的軟件相連。在一些實(shí)施例中,照相機(jī)126可以 包括自動(dòng)調(diào)焦功能,100X到200X的變焦鏡頭(如顯微鏡鏡頭),計(jì)算機(jī)接口邏輯,和/或 自動(dòng)化軟件。其它照相機(jī)和/或照相系統(tǒng)包括模擬和/或數(shù)字基于CCD照相機(jī)或任何其它 合適的傳感器和/或檢測(cè)裝置都可以被使用。在一些附加或可選擇的實(shí)施例中,噴墨打印系統(tǒng)100還可以另外包含一個(gè)第二照 相機(jī)128,所述第二照相機(jī)128通過(guò)包含一托架130的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在打印頭支撐106上。 此照相機(jī)128也可以包含一個(gè)成像系統(tǒng)105,所述成像系統(tǒng)連接到系統(tǒng)控制器102上或是 成為系統(tǒng)控制器102的一個(gè)元件。在一些實(shí)施例中,此照相機(jī)128可在基板114處向下瞄 準(zhǔn)并安裝在一常規(guī)的位置上,可用來(lái)安裝打印頭。此照相機(jī)128利用基板114上的校準(zhǔn)標(biāo) 示來(lái)校準(zhǔn)載物臺(tái)118上的基板114,用來(lái)幫助確定墨滴的位置,和/或幫助計(jì)算打印頭位置 的偏差度。就第一照相機(jī)126而言,第二照相機(jī)128可以是⑶C-200型照相機(jī)并被連接到 MVS-8100D型幀接收器上。此款照相機(jī)128可以包括自動(dòng)調(diào)焦功能,100X到200X的變焦鏡 頭(如顯微鏡鏡頭),計(jì)算機(jī)接口邏輯,和/或自動(dòng)化軟件。其它照相機(jī)和/或照相系統(tǒng) 包括模擬和/或數(shù)字基于CCD的(CCD-based)照相機(jī)或任何其它合適的傳感器和/或檢測(cè) 裝置都可以被使用。圖2所示的是打印頭108的一個(gè)實(shí)施例仰視圖。這樣一個(gè)打印頭108可以包括任 何數(shù)量的噴嘴200A,200B(只標(biāo)示出兩個(gè)噴嘴)。在一些實(shí)施例中,一個(gè)打印頭108可以包 括一百二十八個(gè)噴嘴200A、200B,而且它們都是獨(dú)立啟動(dòng)的。就本發(fā)明而言,具有商業(yè)利用價(jià)值的打印頭是由Spectra,Inc. of Lebanon, NH組裝生產(chǎn)的SX-128型,128-信道噴射裝 置。這種特殊噴射裝置包括兩個(gè)電動(dòng)的獨(dú)立壓電片,每個(gè)壓電片具有六十四個(gè)可尋址通道, 這樣共有128個(gè)噴射口。噴嘴排列呈一條直線(xiàn),噴嘴之間的間距為0.020"。噴嘴分送的墨 滴尺寸為10-12皮升,但是也可以分送稍寬范圍的墨滴尺寸,例如,10-30皮升。也可以利用 其它的帶有不同尺寸噴嘴的打印頭。打印頭108可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)120圍繞著中心點(diǎn)202進(jìn)行旋轉(zhuǎn),所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)如 上述所述可以直接或間接通過(guò)打印頭支撐106 (如圖1所示)相連到系統(tǒng)控制器102上(如 圖1所示)。
圖3所示是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中校準(zhǔn)打印頭的一種方法300流程圖。這種方法 300從步驟302開(kāi)始執(zhí)行。在步驟304中,打印頭108可以通過(guò)打印頭支撐106在一個(gè)成像 系統(tǒng)105的一面朝上的照相機(jī)126的上方進(jìn)行移動(dòng)。注意在一些實(shí)施例中,打印頭108的 取向可以不同或進(jìn)行改變,因此照相機(jī)126也可以有不同的定位。在一些實(shí)施例中,一旦開(kāi) 始一個(gè)打印頭校準(zhǔn)程序,這個(gè)步驟可以只涉及系統(tǒng)控制器102自動(dòng)發(fā)出一個(gè)命令或傳送一 個(gè)信號(hào)給驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)120和/或打印頭支撐106用來(lái)在照相機(jī)126上方移動(dòng)打印頭108。在 其它的實(shí)施例中,操作者可以在照相機(jī)126上方人工移動(dòng)打印頭108。在步驟306中,打印頭108可被旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施例中,至于步驟304,此步驟可簡(jiǎn) 單包括系統(tǒng)控制器102,自動(dòng)使用一個(gè)命令或把信號(hào)傳輸?shù)津?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)120和/或打印頭支撐 106,來(lái)旋轉(zhuǎn)打印頭108,一旦校準(zhǔn)過(guò)程進(jìn)行初始化后。在另外的實(shí)施例中,操作者可以手動(dòng) 地旋轉(zhuǎn)打印頭108。一旦打印頭108在照相機(jī)126上方旋轉(zhuǎn),在步驟308中,照相機(jī)126可以捕獲在圖 2中示出的打印頭108仰視圖的圖像。注意在圖2中示出的打印頭108的模型僅僅表示旋 轉(zhuǎn)的打印頭108的定位的其中一個(gè)例子。成像系統(tǒng)105可以比較所捕獲的圖像來(lái)識(shí)別一對(duì) 噴嘴200A,200B,當(dāng)打印頭108通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)120旋轉(zhuǎn)時(shí),所述噴嘴可以沿著近似圓形的路 徑旋轉(zhuǎn)(如圖2中圓弧的箭頭所示方向)。成像系統(tǒng)(或者是在照相機(jī)126中或是在系統(tǒng) 控制器102中)可以采用圖像識(shí)別算法來(lái)分辨兩個(gè)沿著圓形路徑旋轉(zhuǎn)的相似形狀的物體 (即噴嘴200A,200B)。這樣一種成像系統(tǒng)也可相對(duì)于彼此進(jìn)行確定,當(dāng)物體繞圓周方向旋 轉(zhuǎn)時(shí),其可以轉(zhuǎn)180°的相位。在步驟310中,可觀測(cè)到的中心點(diǎn)202可以根據(jù)步驟308識(shí)別的兩個(gè)形狀相似的 物體(如噴嘴200A,200B)來(lái)確定。在一些實(shí)施例中,可觀測(cè)到的中心點(diǎn)202可以是打印 頭108上的一個(gè)點(diǎn),所述點(diǎn)是被識(shí)別的形狀相似的物體(如噴嘴200A,200B)之間的等距 離的點(diǎn),它處于兩個(gè)被識(shí)別的形狀相似的物體之間引射出的一條線(xiàn)上。換句話(huà),可觀測(cè)到 的中心點(diǎn)202可以是連接兩個(gè)被識(shí)別的噴嘴200A、200B的連線(xiàn)上兩個(gè)被識(shí)別的噴嘴200A、 200B之間距離一半的,打印頭108上的一個(gè)點(diǎn)。在步驟310中,可觀測(cè)到的中心點(diǎn)202可以用來(lái)校準(zhǔn)打印頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)120。在一 些實(shí)施例中,當(dāng)打印頭在打印和/或保養(yǎng)操作過(guò)程中,系統(tǒng)控制器102和/或打印頭驅(qū)動(dòng)機(jī) 構(gòu)120可以采用坐標(biāo)系來(lái)追蹤打印頭108的位置。因此,無(wú)論任何位置,系統(tǒng)控制器102可 以基于坐標(biāo)系對(duì)打印頭108上中心點(diǎn)有一“期望”值。在一些實(shí)施例中,可觀測(cè)到的中心點(diǎn) 202可以用來(lái)連接和/或糾正打印頭108中心點(diǎn)的期望值。例如如果系統(tǒng)控制器已經(jīng)追 蹤打印頭中心點(diǎn)而且已有一個(gè)儲(chǔ)存的從參考點(diǎn)沿著X軸到當(dāng)前位置的距離為4321微米的距離值,但是利用成像系統(tǒng)和本發(fā)明可以確定從參考點(diǎn)沿X軸到打印頭中心點(diǎn)當(dāng)前位置的距離實(shí)際上是4323微米,系統(tǒng)控制器102可以沿X軸移動(dòng)2微米來(lái)糾正坐標(biāo)系。在一些實(shí)施例中,對(duì)準(zhǔn)基板114的照相機(jī)128可以用來(lái)精確定位打印頭108、110、 112。照相機(jī)128可以捕捉到在載物臺(tái)118和/或在基板114上的位置參考標(biāo)記的圖像。這 個(gè)信息可以傳輸?shù)较到y(tǒng)控制器102,系統(tǒng)控制器102利用此信息來(lái)計(jì)算照相機(jī)128相對(duì)于載 物臺(tái)118和/或基板114的位置。打印頭108、110、112的位置可以根據(jù)已知的來(lái)自于照相 機(jī)位置的偏差進(jìn)行判定。在一些實(shí)施例中,圖像還可以包括其中一個(gè)已知的打印頭噴出的 墨滴。這個(gè)信息可以可選地或附加地用來(lái)計(jì)算打印頭的位置。上述描述僅公開(kāi)了本發(fā)明的特殊實(shí)施例;將會(huì)落入本發(fā)明范圍內(nèi)的上面公開(kāi)的方 法和裝置的改進(jìn)對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)都會(huì)非常顯而易見(jiàn)。例如,在一些實(shí)施例 中,在被識(shí)別的噴嘴200A,200B之間投射出的一條直線(xiàn)可以和已知方向的一條或多條參考 線(xiàn)進(jìn)行比較,來(lái)確定打印頭旋轉(zhuǎn)方向或校準(zhǔn)打印頭108。系統(tǒng)控制器102也可以利用這個(gè)信 息來(lái)校準(zhǔn)打印頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)120。進(jìn)一步地,雖然上述實(shí)施方法僅僅采用了一個(gè)打印頭108,作為本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員可以理解這些方法也可以運(yùn)用到每個(gè)打印頭108、110、112,以及照相機(jī)128和/或其它 附加的打印頭上。在一些實(shí)施例中,可以采用本發(fā)明的設(shè)備和方法對(duì)半導(dǎo)體進(jìn)行處理和/或用于電 子產(chǎn)品的生產(chǎn)。例如抗蝕圖形可以噴射到基板上,所述基板包括玻璃、聚合物、半導(dǎo)體和/ 或任何其它合適的材料。因此,噴射材料可以包括墨水、聚合物或其它任何可利用的合適的 材料。因此,雖然本發(fā)明已經(jīng)參照特殊的實(shí)施例進(jìn)行了闡述,但是,凡是屬于本發(fā)明的精 神和范圍內(nèi)的其它的實(shí)施例都會(huì)在下述的權(quán)利要求書(shū)中得到保護(hù)。
權(quán)利要求
一種用于制造平板顯示器的噴墨打印機(jī),包括打印橋;多個(gè)打印頭托架,由所述打印橋支撐;打印頭,安裝于所述打印頭托架之一內(nèi);載物臺(tái),位于所述打印橋之下,所述載物臺(tái)用于支撐一基板并在所述打印頭之下移動(dòng)所述基板;以及照相機(jī),設(shè)置成捕捉所述基板的圖像并與所述打印頭托架之一耦合。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印機(jī),其特征在于,所述照相機(jī)適于提供通過(guò)所述打印 頭沉積于所述基板上的至少一個(gè)墨滴的圖像,且其中,所述圖像能用于確定所述墨滴在所述基板上的位置。
3.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印機(jī),其特征在于,還包括控制器,適于根據(jù)由所述照相機(jī)提供的基板的圖像來(lái)確定所述打印頭的位置。
4.如權(quán)利要求3所述的噴墨打印機(jī),其特征在于,所述控制器部分基于離所述照相機(jī) 的位置的已知偏差來(lái)確定所述打印頭的位置,且其中,所述基板的圖像包括所述基板上的位置參考標(biāo)示,該位置參考標(biāo)示用于確定所 述照相機(jī)的位置。
5.如權(quán)利要求3所述的噴墨打印機(jī),其特征在于,所述控制器部分基于所述基板上沉 積的墨滴的位置來(lái)確定所述打印頭的位置。
6.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印機(jī),其特征在于,還包括控制器,適于根據(jù)所述照相機(jī)提供的所述基板的圖像來(lái)確定所述基板上的校準(zhǔn)標(biāo)記的位置。
7.如權(quán)利要求6所述的噴墨打印機(jī),其特征在于,所述控制器根據(jù)所述校準(zhǔn)標(biāo)記的位 置來(lái)校準(zhǔn)所述載物臺(tái)上的所述基板。
8.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印機(jī),其特征在于,所述照相機(jī)安裝于所述打印頭托架 的外側(cè)上。
9.如權(quán)利要求8所述的噴墨打印機(jī),其特征在于,所述照相機(jī)安裝于打印頭托架的外 側(cè)上,所述打印頭托架包括安裝于其內(nèi)部的打印頭。
10.如權(quán)利要求1所述的噴墨打印機(jī),其特征在于,所述照相機(jī)安裝于所述打印頭托架 之一內(nèi)。
11.一種方法,包括通過(guò)一打印頭驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),在基板支撐上方的一個(gè)平面內(nèi)移動(dòng)懸掛于支撐上的打印頭托 架內(nèi)安裝的多個(gè)打印頭;以及用與所述打印頭托架之一耦合的照相機(jī)捕捉所述基板的圖像。
12.如權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,還包括根據(jù)通過(guò)所述照相機(jī)獲得的基板 的圖像來(lái)確定由所述打印頭之一沉積的墨滴的位置。
13.如權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,還包括部分基于離所述照相機(jī)的位置的 已知偏差來(lái)確定所述打印頭之一的位置,以及其中,所述基板的圖像包括所述基板上的位置參考標(biāo)示的圖像,所述位置參考標(biāo)示用 于確定所述照相機(jī)的位置。
14.如權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,還包括部分根據(jù)由所述打印頭之一沉積 的墨滴的位置來(lái)確定所述打印頭之一的位置,且其中,所述基板的圖像包括沉積于所述基板的墨滴的圖像,該墨滴的圖像用于確定所 述打印頭的位置。
15.如權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,還包括根據(jù)所述圖像確定所述基板上的校準(zhǔn)標(biāo)記;以及根據(jù)所述校準(zhǔn)標(biāo)記的位置來(lái)校準(zhǔn)所述載物臺(tái)上的所述基板。
16.一種裝置,包括照相機(jī),耦合于打印頭托架,其中所述照相機(jī)適于捕捉基板的圖像;處理器,耦合于所述照相機(jī)并用于存儲(chǔ)來(lái)自所述照相機(jī)的基板的圖像;以及存儲(chǔ)器,耦合于所述處理器并適于存儲(chǔ)用于捕捉所述基板的圖像的處理器指令。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置,其特征在于,所述存儲(chǔ)器還包括用于根據(jù)所述基板的 圖像來(lái)確定參考標(biāo)示的位置以及部分基于離照相機(jī)的位置的偏差來(lái)確定打印頭的位置的 處理器指令,其中,所述基板的圖像包括所述基板上的位置參考標(biāo)示的圖像,該位置參考標(biāo)示的圖 像用于確定所述照相機(jī)的位置。
18.如權(quán)利要求16所述的裝置,其特征在于,所述存儲(chǔ)器還包括用于部分根據(jù)墨滴和 位置參考標(biāo)示的位置來(lái)確定打印頭的位置的處理器指令,其中,所述基板的圖像包括用于確定打印頭的位置的沉積于所述基板的墨滴以及位置 參考標(biāo)示的圖像。
19.如權(quán)利要求16所述的裝置,其特征在于,所述存儲(chǔ)器還包括用于確定所述基板上 的校準(zhǔn)標(biāo)記以及根據(jù)所述基板上的校準(zhǔn)標(biāo)記來(lái)校準(zhǔn)所述基板的處理器指令,其中,所述基板的圖像包括用于校準(zhǔn)所述基板的校準(zhǔn)標(biāo)記的圖像。
20.如權(quán)利要求16所述的裝置,其特征在于,所述照相機(jī)安裝于所述打印頭托架的外 側(cè)上。
全文摘要
提供了一種校準(zhǔn)打印頭的方法和設(shè)備。本發(fā)明第一方面,提供一個(gè)系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括(1)一載物臺(tái),其在打印過(guò)程中可以相對(duì)于打印頭移動(dòng)基板;(2)至少一個(gè)打印頭,所述打印頭懸掛于載物臺(tái)上方的支架上,且可在載物臺(tái)上方的平面內(nèi)移動(dòng);(3)一控制器,可操作打印頭圍繞打印頭中心點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn);以及(4)一成像系統(tǒng),用于捕捉打印頭圖像,且在打印頭旋轉(zhuǎn)時(shí),可根據(jù)捕捉到的打印頭圖像來(lái)確定打印頭的中心點(diǎn)。另外,還提供了其它的多個(gè)方面。
文檔編號(hào)B41J29/38GK101823363SQ2009102538
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2005年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月4日
發(fā)明者上泉元, 伊曼紐爾·比爾, 史勛祥, 吉鴻賓, 栗田真一, 約翰·M·懷特, 雅努什·尤伊維亞克, 黃穎泉 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料股份有限公司