專利名稱：用于同時(shí)噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及電子器件制造和用于打印的系統(tǒng)，更具體而言，涉及用于在打印彩色濾光片的同時(shí)檢驗(yàn)缺陷的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
平板顯示器工業(yè)一直試圖采用噴墨打印制造顯示器器件，具體來(lái)說(shuō)，制造用于平板顯示器的彩色濾光片。因?yàn)楫?dāng)打印彩色濾光片圖案時(shí)墨水沉積在其中的像素井可能特別小，所以產(chǎn)生缺陷的可能性非常高。因此，用于避免和檢測(cè)缺陷的方法和設(shè)備是所期望的。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，提供了一種用于同時(shí)進(jìn)行噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括至少一個(gè)打印頭，用于在基板上沉積墨水；至少一個(gè)成像裝置，用于掃描所述基板；和控制器，用于接收在打印期間由所述成像裝置掃描的圖像數(shù)據(jù)，利用經(jīng)處理的圖像數(shù)據(jù)確定是否在所述基板上存在任何缺陷，并發(fā)送指明所述基板的沉積狀況的控制信號(hào)。所述成像裝置用于在每一次打印操作期間掃描所述基板。
在本發(fā)明的相同的或其它的方面中，提供了一種同時(shí)進(jìn)行噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)的方法。該方法包括利用至少一個(gè)噴墨打印頭在基板上沉積墨水；在打印期間利用成像裝置掃描所述基板；處理由所述成像裝置掃描的圖像數(shù)據(jù)；利用經(jīng)處理的圖像數(shù)據(jù)確定是否在所述基板上存在任何缺陷；以及發(fā)送指明所述基板的沉積狀況的控制信號(hào)。
通過(guò)下面的詳細(xì)描述、所附權(quán)利要求和附圖，本發(fā)明的其它特征和方面將變得更加清楚。


圖1A是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)的俯視示意圖。
圖1B是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)的立體圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)設(shè)備的近視圖。
圖3是可以由根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)檢測(cè)的示例性打印缺陷的圖像。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)的方法的示例的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供用于同時(shí)進(jìn)行噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)的方法和設(shè)備。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了伴隨在制造例如用于平板顯示器的彩色濾光片中有效使用噴墨打印的問(wèn)題在于，可能在印刷了整個(gè)器件之后不能高效檢驗(yàn)已經(jīng)打印的顯示器器件。根據(jù)本發(fā)明，能夠在打印期間檢測(cè)基板上的噴墨打印缺陷(例如，未充分填充的像素井、在像素井阻隔壁上存在的墨水(例如，黑色基體)、井中出現(xiàn)的不正確的墨水、井中的污染粒子等)的檢驗(yàn)系統(tǒng)可以被設(shè)置在噴墨打印系統(tǒng)中。
在一些實(shí)施例中，檢驗(yàn)系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)布置在噴墨打印頭上或其附近的攝像機(jī)。每一個(gè)噴墨打印頭可以具有一個(gè)相關(guān)聯(lián)的攝像機(jī)?；蛘?，可以將多個(gè)攝像機(jī)群集在一個(gè)噴墨打印頭上，或可以將多個(gè)攝像機(jī)遠(yuǎn)離噴墨打印頭布置。攝像機(jī)可以在沉積墨水時(shí)掃描基板，并且判斷打印質(zhì)量和/或可以將掃描數(shù)據(jù)連同位置數(shù)據(jù)傳輸?shù)接糜趫D像處理的控制器。檢驗(yàn)系統(tǒng)可以掃描在前的打印操作對(duì)象或者打印操作對(duì)象組。就是說(shuō)，如果攝像機(jī)安裝在噴墨打印頭附近，則當(dāng)噴墨打印頭在當(dāng)前列的像素井中沉積墨水時(shí)，攝像機(jī)可以掃描先前已經(jīng)打印過(guò)的像素井列。附加地或可選地，被掃描區(qū)域的位置坐標(biāo)(例如在XY平面上)和/或缺陷位置可以連同其它的圖像和/或相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)一起被傳輸?shù)娇刂破骰虮挥涗?。本發(fā)明的檢驗(yàn)系統(tǒng)還可以使用各種彩色濾光片和/或圖像增強(qiáng)手段，以增大圖像對(duì)比度并且更容易地識(shí)別缺陷。本發(fā)明的檢驗(yàn)系統(tǒng)可以能夠?qū)崟r(shí)地掃描打印情況，并且能夠發(fā)射控制信號(hào)以在發(fā)現(xiàn)缺陷的情況下停止或者暫停打印。
圖1A和圖1B示出了本發(fā)明的噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)的實(shí)施例的俯視示意圖和立體圖，該噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)籠統(tǒng)地由標(biāo)號(hào)100表示。在示例性實(shí)施例中，本發(fā)明的噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)100可以包括打印頭102、104和106。打印頭102-106可以支撐在打印梁架或支撐架108上。打印梁架108還可以支撐成像系統(tǒng)110和/或112和/或114、116和118。成像系統(tǒng)110-118可以耦合到成像系統(tǒng)控制器120(圖1A)。成像系統(tǒng)控制器120可以被邏輯地(例如，電氣地、無(wú)線地、光學(xué)地等)和/或機(jī)械地耦合到成像系統(tǒng)110-118。類似地，打印頭102-106和打印梁架108可以耦合到系統(tǒng)控制器122。系統(tǒng)控制器122可以邏輯地(例如，電氣地)和/或機(jī)械地耦合到打印頭102-106和打印梁架108。在一些實(shí)施例中，成像系統(tǒng)控制器120可以直接耦合到系統(tǒng)控制器122、與系統(tǒng)控制器122通信和/或由系統(tǒng)控制器122控制。在其它或者替換實(shí)施例中，成像系統(tǒng)控制器120和系統(tǒng)控制器122可以是同一個(gè)控制器。噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)100還可以包括臺(tái)板124，該臺(tái)板124可以包括光源126。
在圖1A和1B的示例性實(shí)施例中，打印梁架108可以支撐打印頭102-106。雖然在圖1A和1B中三個(gè)打印頭被示出在打印梁架108上，但是重要的是請(qǐng)注意，任何數(shù)量的打印頭可以安裝在打印梁架108上和/或結(jié)合打印梁架108使用(例如，1、2、4、5、6、7等個(gè)打印頭)。打印頭102-106可以能夠分配一種顏色的墨水，或者在一些實(shí)施例中，能夠分配多種顏色的墨水。
本發(fā)明的噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)100可以包括任何數(shù)量的成像系統(tǒng)110-118(例如，1、2、3、4、5、6等)。用于噴墨打印系統(tǒng)的示例性成像系統(tǒng)在2004年12月22日遞交的題為“METHODS AND APPARATUSFOR ALIGNING PRINT HEADS”的美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/019,930中描述，該專利申請(qǐng)通過(guò)引用被全文包含在本文中。類似地，成像系統(tǒng)110-118可以包括一個(gè)或多個(gè)高分辨率數(shù)字線掃描攝像機(jī)、基于CCD的攝像機(jī)、和/或任何其它的合適攝像機(jī)。用于本發(fā)明的示例性成像系統(tǒng)可以包括這樣物鏡，該物鏡能夠以大約8000個(gè)像素和5μm的像素分辨率多倍縮放。示例性成像系統(tǒng)還可以具有100KHz的線速率，并且能夠以500毫米/秒掃描基板。還可以使用具有其它特性的攝像機(jī)。在至少一個(gè)實(shí)施例中，成像系統(tǒng)110-118能夠同時(shí)檢驗(yàn)三種顏色(例如，紅、綠和藍(lán))。
在第一示例性實(shí)施例中，成像系統(tǒng)110可以以類似于打印頭所用的位置和方式耦合到打印梁架108。就是說(shuō)，成像系統(tǒng)110能夠類似于打印頭102-106地旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)，并且可以在打印頭102-106附近移動(dòng)或者可以遠(yuǎn)離打印頭102-106。成像系統(tǒng)110可以包括單個(gè)攝像機(jī)，或者在一些實(shí)施例中，可以包括成為群集的多個(gè)攝像機(jī)(例如，2、3個(gè)等)。在一些實(shí)施例中，一個(gè)攝像機(jī)能夠檢測(cè)與藍(lán)色和/或綠色墨水相關(guān)的缺陷，一個(gè)攝像機(jī)能夠檢測(cè)與紅色墨水相關(guān)的缺陷。在其它的實(shí)施例中，每一個(gè)攝像機(jī)能夠檢測(cè)與不同墨水顏色相關(guān)的缺陷，并且可以設(shè)置足夠數(shù)量的攝像機(jī)，使得每一種墨水顏色有一個(gè)攝像機(jī)。成像系統(tǒng)110可以被布置在打印頭102-106的任一側(cè)，或者可以填隙式地布置。
在一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例中，成像系統(tǒng)110可以被布置到打印頭102-106的左側(cè)(例如，如圖1A、1B和圖2所示)。在成像系統(tǒng)110布置到打印頭102-106的左側(cè)并且打印操作從左到右進(jìn)行(例如，墨水被沉積到基板上的一列像素井，隨后臺(tái)板向左移位以準(zhǔn)備下一次打印操作)的情況下，成像系統(tǒng)將首先從剛剛已被打印的像素井列獲取圖像。在一些實(shí)施例中，成像系統(tǒng)110也可以能夠從先前的打印操作對(duì)象，最近的打印操作對(duì)象，和/或當(dāng)前的打印操作對(duì)象獲取圖像。成像系統(tǒng)110可以被布置來(lái)獲取位于相關(guān)攝像機(jī)的正下方的基板的圖像(例如，能夠查看先前已打印的打印操作對(duì)象)?；蛘?，成像系統(tǒng)110可以以一定角度布置，以獲取正在處理的打印操作對(duì)象的圖像，或者可以沿任何方向以一定角度布置，以獲取基板的多個(gè)不同部分的圖像。
在第二示例性實(shí)施例中，圖1A的成像系統(tǒng)112可以被直接耦合到打印梁架108上并由其支撐。該耦合位置可以鄰近打印頭102-106，或者可以位于打印梁架108上的其它位置。成像系統(tǒng)112可以包括單個(gè)攝像機(jī)，或者在一些實(shí)施例中，可以包括成為群集的多個(gè)攝像機(jī)。此外，成像系統(tǒng)112可以是標(biāo)準(zhǔn)的顯微攝像機(jī)，該標(biāo)準(zhǔn)的顯微攝像機(jī)與用于在運(yùn)動(dòng)中掃描基板的高速攝像機(jī)114-118不同，其設(shè)置來(lái)允許操作者在基板靜止時(shí)精密地檢查特定的位置或者缺陷。例如，一旦掃描成像系統(tǒng)114-118識(shí)別出在特定XY位置上的可能缺陷，打印可以被停止并且成像系統(tǒng)112可以被移動(dòng)到該特定的XY位置處，以允許操作者詳細(xì)地檢查該位置并評(píng)估該可能缺陷。
在第三示例性實(shí)施例中，成像系統(tǒng)114-118可以安裝到并且鄰近于打印頭102-106。就是說(shuō)，成像系統(tǒng)114可以獨(dú)立地緊鄰打印頭102安裝在打印梁架108上，或者可以與打印頭102安裝到相同的組件，使得打印頭102的任何移動(dòng)將與成像系統(tǒng)114的移動(dòng)相一致(例如導(dǎo)致成像系統(tǒng)114的移動(dòng))。類似地，成像系統(tǒng)116可以被安裝為與打印頭104一起或者鄰近打印頭104，并且成像系統(tǒng)118可以被安裝為與打印頭106一起或者鄰近打印頭106。在一些實(shí)施例中，成像系統(tǒng)114-118中的每一個(gè)可以包括能夠獲取用由其相應(yīng)的打印頭102-106分配的墨水所打印的像素井的圖像。每一個(gè)打印頭102-106可以具有相關(guān)的成像系統(tǒng)114-118。
在其中每一個(gè)打印頭102-106具有相應(yīng)的成像系統(tǒng)114-118的實(shí)施例中，每一個(gè)成像系統(tǒng)114-118可以查看不同的空間圖像。例如，在其中從左到右進(jìn)行打印的打印操作期間，成像系統(tǒng)118可以獲取已經(jīng)被打印的像素井列和兩個(gè)相鄰的未填充的像素井的圖像。成像系統(tǒng)116可以獲取兩個(gè)已填充的像素井列和一個(gè)未填充列的圖像。成像系統(tǒng)114可以獲取三個(gè)已填充列的圖像。
或者，成像系統(tǒng)114-118可以包括多于一個(gè)的攝像機(jī)，使得多個(gè)攝像機(jī)群集在一個(gè)或者多個(gè)打印頭102-106上，并且其中一個(gè)或者多個(gè)打印頭沒(méi)有相關(guān)的成像系統(tǒng)114-118。例如，在一些實(shí)施例中，打印頭102可以具有被安裝為與該打印頭一起的成像系統(tǒng)114。成像系統(tǒng)114可以包括兩個(gè)或者更多個(gè)攝像機(jī)，每一個(gè)攝像機(jī)能夠檢測(cè)特定顏色的缺陷。打印頭104、106可以不包含成像系統(tǒng)116、118。當(dāng)兩個(gè)攝像機(jī)被包括在成像系統(tǒng)114中時(shí)，一個(gè)攝像機(jī)可以用于檢測(cè)藍(lán)/綠色墨水缺陷，而一個(gè)攝像機(jī)可以用于檢測(cè)紅色墨水缺陷。攝像機(jī)例如通過(guò)使用彩色濾光片，可以用于特定的顏色。當(dāng)三個(gè)攝像機(jī)被包括在成像系統(tǒng)114中時(shí)，每一個(gè)攝像機(jī)可以能夠檢測(cè)不同墨水顏色的缺陷，用于增強(qiáng)對(duì)打印顏色之間的辨別力。
成像系統(tǒng)110-118可以邏輯地(例如，電氣地、無(wú)線地、光學(xué)地等)和/或機(jī)械地耦合到成像系統(tǒng)控制器120。成像系統(tǒng)控制器120可以包括能夠處理由成像系統(tǒng)110-118獲取的圖像的軟件。成像系統(tǒng)控制器120可以能夠處理和/或儲(chǔ)存從每一個(gè)成像系統(tǒng)110-118接收的圖像數(shù)據(jù)。或者，每一個(gè)成像系統(tǒng)110-118可以具有相關(guān)的成像系統(tǒng)控制器(例如，每一個(gè)成像系統(tǒng)110-118能夠處理和/或儲(chǔ)存圖像數(shù)據(jù))。從成像系統(tǒng)110-118發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)可以包括被掃描區(qū)域的位置坐標(biāo)(例如，在XY平面上)、缺陷位置和/或類型、和/或圖像。位置數(shù)據(jù)也可以從打印系統(tǒng)(例如，系統(tǒng)控制器122)檢索或者接收。在一些實(shí)施例中，為了節(jié)省處理器的功能，僅包含可能缺陷的圖像被發(fā)送到成像系統(tǒng)控制器120。
成像系統(tǒng)控制器120能夠接收從成像系統(tǒng)110-118發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)，處理該圖像數(shù)據(jù)，并基于圖像數(shù)據(jù)確定對(duì)基板的處置(例如，暫停或者停止打印，將基板送去清潔，將基板送去進(jìn)行最終處置，將基板送去進(jìn)行其它的修理，打印合格并且允許打印繼續(xù)等)。
成像系統(tǒng)控制器120可以是任何合適的計(jì)算機(jī)或者計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括但不限于，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、組件或系統(tǒng)?；蛘撸上裣到y(tǒng)控制器120可以包括專用邏輯電路或者任何合適的硬件和/或軟件的組合。成像系統(tǒng)控制器120可以用于控制成像系統(tǒng)110-118中的任何一個(gè)，包括控制每一個(gè)成像系統(tǒng)110-118的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和沿著X軸的正和負(fù)兩個(gè)側(cè)向位移方向的運(yùn)動(dòng)，X軸正方向由圖1A中的標(biāo)記為X的參考箭頭指示。此外，成像系統(tǒng)控制器120可以能夠控制成像系統(tǒng)110-118相對(duì)于基板的角度，光學(xué)或者電學(xué)縮放，成像系統(tǒng)110-118離基板的距離，或者執(zhí)行任何其它必要的控制。
如上所述，在示例性實(shí)施例中，系統(tǒng)100可以包括系統(tǒng)控制器122。與成像系統(tǒng)控制器120一樣，系統(tǒng)控制器122可以是任何合適的計(jì)算機(jī)或者計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括但不限于，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、組件或系統(tǒng)?；蛘撸到y(tǒng)控制器122可以包括專用邏輯電路或者任何合適的硬件和/或軟件的組合。系統(tǒng)控制器122可以用于通過(guò)打印支撐架108控制打印頭102-106中的任何一個(gè)，包括控制每一個(gè)打印頭102-106的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和沿著X軸的正和負(fù)兩個(gè)側(cè)向位移方向的運(yùn)動(dòng)，X軸正方向由圖1A中的標(biāo)記為X的參考箭頭來(lái)指示。系統(tǒng)控制器122還可以控制任何和所有的能夠由打印支撐架108和/或打印頭102-106執(zhí)行的噴墨打印和維護(hù)操作。
系統(tǒng)控制器122可以與成像系統(tǒng)控制器120接口和/或可以與成像系統(tǒng)110-118直接通信。成像系統(tǒng)控制器120或者系統(tǒng)控制器122可以基于所接收和/或所處理的圖像數(shù)據(jù)確定對(duì)基板的處置?；趯?duì)基板的處置，成像系統(tǒng)控制器120或系統(tǒng)控制器122可以將控制信號(hào)發(fā)送到噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)100的相關(guān)部件，以對(duì)基板執(zhí)行一定的動(dòng)作。這樣的動(dòng)作可以包括暫?；蛘咄Ｖ勾蛴?，將基板送去清潔，將基板送去進(jìn)行最終處置，將基板送去進(jìn)行其它的修理，或者認(rèn)定打印是可接收的并允許打印和/或基板繼續(xù)或傳輸?shù)街圃斓南乱粋€(gè)階段。
噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)100還可以包括布置在臺(tái)板124上、附近、上方和/或下方的一個(gè)或者多個(gè)光源126(如圖1A和1B所示)。光源126可以提供光，以使其通過(guò)基板，幫助照亮和檢測(cè)打印缺陷。光源126可以是可移動(dòng)的線性光源。光源126也可以是光纖光導(dǎo)，諸如白熒光源或者石英鹵素源，LCD背光，或者LED光。可以使用任何其它合適的光源。通過(guò)加入光源126，噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)100可以通過(guò)檢測(cè)透射光強(qiáng)度的變化來(lái)檢測(cè)彩色區(qū)域的厚度變化。
圖2描繪了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的實(shí)施例的近視圖。噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)200可以包括安裝在打印支撐架或梁架108上的打印頭102、104和106。成像系統(tǒng)110、114、116和118也可以以類似于圖1A和1B中所示的位置和方式安裝在打印梁架108上。成像系統(tǒng)110可以是可移動(dòng)的、可旋轉(zhuǎn)的和可成角度的，其方式允許系統(tǒng)查看當(dāng)前或在先的打印操作對(duì)象。在可選實(shí)施例中，成像系統(tǒng)114-118可安裝在與打印頭102-106中的任何一個(gè)相同的安裝件上，或者安裝到打印頭102-106本身上，而可以類似地移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)和成角度。成像系統(tǒng)114-118可以被安裝在打印頭102-106的任何一側(cè)，以查看當(dāng)前的、在先的和將來(lái)的打印操作對(duì)象。例如，安裝到打印頭102左側(cè)的成像系統(tǒng)114可以能夠獲取在先的一個(gè)或者多個(gè)打印操作對(duì)象的圖像。如果成像系統(tǒng)114被安裝在打印頭102的右側(cè)，則成像系統(tǒng)114能夠獲取打印頭104的在先的一個(gè)或者多個(gè)打印操作對(duì)象的圖像。成像系統(tǒng)114-118也可以被安裝打印頭102-106中的任何一個(gè)的相對(duì)于打印方向(其可以是沿Y軸的正和負(fù)兩個(gè)方向，Y軸正方向由圖1A中的標(biāo)記為Y的參考箭頭來(lái)指示)的前方和/或后方。在這樣的構(gòu)造中，成像系統(tǒng)114-118能夠在打印操作之前和/或在剛剛分配墨水之后(因此不必等到整個(gè)打印操作完成)獲取基板中的缺陷的圖像。
圖3是可以由本發(fā)明檢測(cè)的示例性打印缺陷(加圈的)的圖像?？赡艿拇蛴∪毕堇缈梢园ㄏ袼鼐g的阻隔壁上存在的墨水(302)，沉積在相鄰像素井中的不正確的墨水顏色和墨水顏色的混合(304)，以及墨水空洞(306)。其它可能的打印缺陷可以包括像素井中的污染粒子、不正確的顏色沉積、未充分填充的像素井(例如，小于約0.2μm厚度)、過(guò)填充的像素井、不正確的尺寸等。本發(fā)明的噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)能夠在打印過(guò)程中出現(xiàn)這些和其它缺陷時(shí)檢測(cè)它們。
參考圖4，圖4示出了描述根據(jù)本發(fā)明的噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)的方法400的示例性實(shí)施例的流程圖。為了方便起見(jiàn)，參考圖1A和1B的噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)100來(lái)描述方法400。類似的方法可以用于本文所描述的其它噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)。
示例性方法400開(kāi)始于步驟402。在步驟404，打印頭102-106可以在基板上沉積墨水。注意在一些實(shí)施例中，打印頭的數(shù)量可以是不同的。打印頭102-106可以同時(shí)或者單獨(dú)地沉積墨水，并且可以沉積相同或者不同顏色的墨水。
在步驟406，成像系統(tǒng)110-118可以掃描基板。為了掃描基板，成像系統(tǒng)110-118可以獲取先前或正在被打印的像素井的圖像，并可以將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到成像系統(tǒng)控制器120。掃描速率可以為約500毫米/秒，并且可以以544MHz攝像模塊進(jìn)行掃描，但是可以使用任何適當(dāng)?shù)膾呙杷俾屎?或攝像模塊。被掃描基板的視頻和/或快照?qǐng)D像可以被顯示或儲(chǔ)存在系統(tǒng)控制器122或成像系統(tǒng)控制器120處。在一些實(shí)施例中，為了節(jié)省存儲(chǔ)空間和節(jié)約處理器的負(fù)載，可以僅僅記錄或者以其它方式獲得打印缺陷的圖像和/或數(shù)據(jù)。或者，所有圖像數(shù)據(jù)和/或快照可以被記錄或者傳輸?shù)匠上裣到y(tǒng)控制器120。
根據(jù)上述的系統(tǒng)，在基板上沉積墨水和掃描基板的步驟可以順序進(jìn)行或者同時(shí)進(jìn)行。就是說(shuō)，當(dāng)打印頭102-106在基板上沉積墨水時(shí)，成像系統(tǒng)110-118可以掃描基板，以檢測(cè)打印缺陷。
在步驟406之后，在步驟408中，成像系統(tǒng)110-118和/或成像系統(tǒng)控制器120可以處理掃描圖像。處理掃描圖像可以包括記錄缺陷率、位置和/或狀況，使用圖案識(shí)別算法識(shí)別已知類型的缺陷，確定嚴(yán)重性和/或可接受性等。
在步驟410中，經(jīng)處理的掃描數(shù)據(jù)可用于檢查打印缺陷。成像系統(tǒng)控制器120可以使用掃描數(shù)據(jù)和/或圖像，來(lái)確定是否存在打印缺陷并且確定沉積狀況。例如，沉積狀況可以是打印缺陷程度的量度。在一些實(shí)施例中，成像處理算法可以被用于每一個(gè)成像系統(tǒng)110-118，來(lái)確定缺陷率、缺陷類型和/或缺陷的嚴(yán)重性。
在步驟142中，基于在步驟410中確定的基板的沉積狀況，成像系統(tǒng)控制器120或系統(tǒng)控制器122可以將控制信號(hào)發(fā)送到噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)100(或其它系統(tǒng))的相關(guān)部件，以對(duì)基板或噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)系統(tǒng)100執(zhí)行一定的動(dòng)作。例如，控制信號(hào)可以指明(a)打印頭上的噴嘴不工作，得到空白像素；(b)打印頭錯(cuò)位，使得墨水填充相鄰的像素井而不是目標(biāo)像素井；(c)被打印的像素井包括空洞，表明液滴大小/體積被設(shè)定得太小等。作為結(jié)果發(fā)生的動(dòng)作可以包括暫?；蛘咄Ｖ勾蛴?，將基板送去清潔，將基板送去進(jìn)行最終處置，將基板送去進(jìn)行其它的修理，清潔打印頭，更換打印頭，重新對(duì)準(zhǔn)打印頭，認(rèn)為打印合格并且允許打印和/或基板繼續(xù)或傳輸?shù)街圃斓南乱粋€(gè)階段等。方法結(jié)束于步驟414。
前面的描述公開(kāi)的僅僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例；上面所公開(kāi)的方法和設(shè)備的落入本發(fā)明范圍的修改對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯然的。此外，雖然上述的示例性方法僅僅被應(yīng)用于圖1A、1B和圖2中的三個(gè)打印頭102-106和五個(gè)成像系統(tǒng)110-118，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，這些方法可以應(yīng)用于任何數(shù)量的打印頭和/或成像系統(tǒng)。此外，本發(fā)明還可應(yīng)用于間隔物的形成、起偏器涂覆和納米粒子電路的形成。
因此，雖然結(jié)合本發(fā)明的特定實(shí)施例公開(kāi)了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解其它的實(shí)施例也落入如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
本申請(qǐng)要求2005年7月28日遞交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.60/703,146的優(yōu)先權(quán)，該美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)的全文通過(guò)引用被包含在本文中。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括至少一個(gè)打印頭，用于在基板上沉積墨水；至少一個(gè)成像裝置，用于在打印操作期間掃描所述基板；和控制器，用于接收由所述成像裝置掃描的圖像數(shù)據(jù)，利用經(jīng)處理的圖像數(shù)據(jù)確定是否在所述基板上存在任何缺陷，并發(fā)送指明所述基板的沉積狀況的控制信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述打印頭用于沉積第一顏色的墨水，并且其中，所述成像裝置用于檢測(cè)與所述第一顏色的墨水相關(guān)的缺陷。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述打印頭和所述成像裝置耦合到打印支撐架。
4.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述成像裝置用于掃描所述基板的、在當(dāng)前的打印操作之前的打印操作期間被打印的區(qū)域。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述成像裝置包括至少兩個(gè)攝像機(jī)，并且其中，所述兩個(gè)攝像機(jī)中的第一攝像機(jī)用于在第一方向上在移動(dòng)所述基板的同時(shí)掃描所述基板，所述兩個(gè)攝像機(jī)中的第二攝像機(jī)用于在第二方向上在移動(dòng)所述基板的同時(shí)掃描所述基板。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述成像裝置包括至少兩個(gè)攝像機(jī)，并且其中，所述兩個(gè)攝像機(jī)中的第一攝像機(jī)用于檢測(cè)與紅色墨水相關(guān)的缺陷，所述兩個(gè)攝像機(jī)中的第二攝像機(jī)用于檢測(cè)與藍(lán)/綠色墨水相關(guān)的缺陷。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述控制器能夠發(fā)送如下控制信號(hào)，所述控制信號(hào)指明所述基板包括缺陷、應(yīng)該停止打印和所述打印頭應(yīng)該接受維護(hù)。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括光源，所述光源用于從所述基板的、與其上沉積墨水的一側(cè)相反的一側(cè)照亮所述基板。
9.一種方法，包括利用至少一個(gè)噴墨打印頭在基板上沉積墨水；利用成像裝置掃描所述基板；處理由所述成像裝置掃描的圖像數(shù)據(jù)；利用經(jīng)處理的圖像數(shù)據(jù)確定是否在所述基板上存在缺陷；以及發(fā)送指明所述基板的沉積狀況的控制信號(hào)，其中，沉積墨水和掃描所述基板同時(shí)進(jìn)行。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，沉積墨水包括沉積第一顏色的墨水，并且其中，掃描所述基板包括使用用于檢測(cè)與所述第一顏色的墨水相關(guān)的缺陷的所述成像裝置掃描所述基板。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，沉積墨水和掃描分別使用所述打印頭和所述成像裝置執(zhí)行，所述打印頭和所述成像裝置都由打印支撐架懸置。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，掃描包括使用如下成像裝置進(jìn)行掃描，所述成像裝置用于掃描所述基板的、在當(dāng)前的打印操作之前的打印操作期間被打印的區(qū)域。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，掃描包括使用如下成像裝置進(jìn)行掃描，所述成像裝置包括至少兩個(gè)攝像機(jī)，其中所述兩個(gè)攝像機(jī)中的第一攝像機(jī)用于在第一方向上在移動(dòng)所述基板的同時(shí)掃描所述基板，所述兩個(gè)攝像機(jī)中的第二攝像機(jī)用于在第二方向上在移動(dòng)所述基板的同時(shí)掃描所述基板。
14.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，掃描包括使用如下成像裝置進(jìn)行掃描，所述成像裝置包括至少兩個(gè)攝像機(jī)，其中所述兩個(gè)攝像機(jī)中的第一攝像機(jī)用于檢測(cè)與紅色墨水相關(guān)的缺陷，所述兩個(gè)攝像機(jī)中的第二攝像機(jī)用于檢測(cè)與藍(lán)/綠色墨水相關(guān)的缺陷。
15.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，發(fā)送控制信號(hào)包括發(fā)送如下控制信號(hào)，所述控制信號(hào)指明所述基板包括缺陷、應(yīng)該停止打印和所述打印頭應(yīng)該接受維護(hù)。
16.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括從所述基板的、與其上沉積墨水的一側(cè)相反的一側(cè)照亮所述基板。
17.一種方法，包括利用至少一個(gè)噴墨打印頭在基板上沉積墨水；在所述沉積步驟的至少一部分期間，利用成像裝置掃描所述基板；以及至少部分基于所述掃描步驟確定是否在所述基板上存在缺陷。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，沉積包括沉積第一顏色的墨水，并且其中，掃描包括使用用于檢測(cè)與所述第一顏色的墨水相關(guān)的缺陷的所述成像裝置掃描所述基板。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，沉積和掃描分別使用所述打印頭和所述成像裝置執(zhí)行，所述打印頭和所述成像裝置都由打印支撐架懸置。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，掃描包括使用如下成像裝置進(jìn)行掃描，所述成像裝置用于掃描所述基板的、在當(dāng)前的打印操作之前的打印操作期間被打印的區(qū)域。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，掃描包括使用如下成像裝置進(jìn)行掃描，所述成像裝置包括至少兩個(gè)攝像機(jī)，其中所述兩個(gè)攝像機(jī)中的第一攝像機(jī)用于在第一方向上在移動(dòng)所述基板的同時(shí)掃描所述基板，所述兩個(gè)攝像機(jī)中的第二攝像機(jī)用于在第二方向上在移動(dòng)所述基板的同時(shí)掃描所述基板。
22.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，掃描包括使用如下成像裝置進(jìn)行掃描，所述成像裝置包括至少兩個(gè)攝像機(jī)，其中所述兩個(gè)攝像機(jī)中的第一攝像機(jī)用于檢測(cè)與紅色墨水相關(guān)的缺陷，所述兩個(gè)攝像機(jī)中的第二攝像機(jī)用于檢測(cè)與藍(lán)/綠色墨水相關(guān)的缺陷。
23.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，發(fā)送控制信號(hào)包括發(fā)送如下控制信號(hào)，所述控制信號(hào)指明所述基板包括缺陷、應(yīng)該停止打印和所述打印頭應(yīng)該接受維護(hù)。
24.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括從所述基板的、與其上沉積墨水的一側(cè)相反的一側(cè)照亮所述基板。
25.一種噴墨打印系統(tǒng)，包括多個(gè)打印頭，每一個(gè)打印頭用于在基板上沉積不同顏色的墨水；臺(tái)板，用于在打印期間使所述基板移動(dòng)通過(guò)所述打印頭；打印梁架，用于將所述打印頭支撐在所述基板上方；至少一個(gè)成像裝置，用于在打印操作期間掃描所述基板；成像控制器，用于接收由所述成像裝置掃描的圖像數(shù)據(jù)，利用經(jīng)處理的圖像數(shù)據(jù)確定是否在所述基板上存在任何缺陷，并發(fā)送指明所述基板的沉積狀況的控制信號(hào)；以及系統(tǒng)控制器，用于接收所述控制信號(hào)，并且響應(yīng)于所述控制信號(hào)操作所述噴墨打印系統(tǒng)。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述成像裝置用于檢測(cè)與所述不同顏色的墨水相關(guān)的缺陷。
27.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述打印頭和所述成像裝置都由所述打印梁架支撐。
28.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述成像裝置用于掃描所述基板的、在當(dāng)前的打印操作之前的打印操作期間被打印的區(qū)域。
29.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述成像裝置包括至少兩個(gè)攝像機(jī)，并且其中，所述兩個(gè)攝像機(jī)中的第一攝像機(jī)用于在第一方向上在移動(dòng)所述基板的同時(shí)掃描所述基板，所述兩個(gè)攝像機(jī)中的第二攝像機(jī)用于在第二方向上在移動(dòng)所述基板的同時(shí)掃描所述基板。
30.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述成像裝置包括至少兩個(gè)攝像機(jī)，并且其中，所述兩個(gè)攝像機(jī)中的第一攝像機(jī)用于檢測(cè)與紅色墨水相關(guān)的缺陷，所述兩個(gè)攝像機(jī)中的第二攝像機(jī)用于檢測(cè)與藍(lán)/綠色墨水相關(guān)的缺陷。
31.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述成像控制器能夠向所述系統(tǒng)控制器發(fā)送如下控制信號(hào)，所述控制信號(hào)指明所述基板包括缺陷、應(yīng)該停止打印和所述打印頭應(yīng)該接受維護(hù)。
32.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，還包括光源，所述光源用于從所述基板下方照亮所述基板。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于同時(shí)進(jìn)行噴墨打印和缺陷檢驗(yàn)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括至少一個(gè)打印頭，用于在基板上沉積墨水；至少一個(gè)成像裝置，用于在打印操作過(guò)程中掃描基板；和控制器，用于接收由成像裝置掃描的圖像數(shù)據(jù)，利用經(jīng)處理的圖像數(shù)據(jù)確定是否在基板上存在任何打印缺陷，并發(fā)送指明所述基板的沉積狀況的控制信號(hào)。成像裝置用于在每一次打印操作期間掃描基板。本發(fā)明還公開(kāi)了許多其它的方面。
文檔編號(hào)B41J29/393GK1903573SQ200610103980
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2006年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月28日
發(fā)明者上泉元, 羅伯特·巴查遲 申請(qǐng)人:應(yīng)用材料公司