專利名稱：噴墨頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及排出液滴的液滴排出裝置，更詳細(xì)地說(shuō)是涉及頭移動(dòng) 框架移動(dòng)型的多頭的噴墨液滴涂布裝置。
背景技術(shù)：
噴墨頭是指用于利用氣泡或者壓電元件，高精度地排出少量的液 滴的裝置，噴墨涂布裝置作為使用它，以實(shí)現(xiàn)高精度.高機(jī)密的液滴涂 布為目的的裝置，近年引人注目，期待在各種各樣的領(lǐng)域得到應(yīng)用。
如專利文獻(xiàn)l所述，伴隨著在成為涂布對(duì)象的基板的大型化，在 裝置實(shí)際安裝的噴墨頭也增加，在向基板高精度涂布時(shí)，由于這些噴 墨頭安裝時(shí)的偏差產(chǎn)生的噴嘴位置的不一致會(huì)對(duì)涂布性能有很大的影 響。因此，需要使用夾具進(jìn)行頭安裝、噴嘴觀測(cè)進(jìn)行的位置校正等， 據(jù)此，來(lái)謀求提高噴嘴位置精度。
專利文獻(xiàn)1日本特開2004-148180號(hào)公才艮(圖1)
在專利文獻(xiàn)l的方法中，通過(guò)設(shè)置在頭部的照相機(jī)，觀測(cè)排出到 基板的液滴狀態(tài)，計(jì)算從安裝的基準(zhǔn)位置開始的偏差量，通過(guò)使頭移 動(dòng)來(lái)進(jìn)行校正。另外，通過(guò)固定照相機(jī)，從涂布液的飛翔狀況來(lái)觀測(cè) 涂布量。
但是，在該方法中，由于各個(gè)頭的射出速度*射出角度的不同，在 實(shí)際涂布了的情況下，存在著在各頭之間的涂布狀態(tài)產(chǎn)生差，在膜上 產(chǎn)生條痕的可能性。另外，需要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)用的基板，也需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 用的排出，還產(chǎn)生了涂布液的浪費(fèi)。
本發(fā)明的目的是提供一種涂布裝置，該涂布裝置除了進(jìn)行以往的 根據(jù)噴嘴位置的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行的噴嘴位置的校正以外，還通過(guò)點(diǎn)位置 檢測(cè)照相機(jī)，觀測(cè)涂布后的基板上的各點(diǎn)位置，求出涂布偏差量，進(jìn) 行噴嘴位置校正，同時(shí)，觀測(cè)實(shí)際的排出液滴的飛翔狀態(tài)，根據(jù)該觀測(cè)結(jié)果，進(jìn)行排出控制，據(jù)此，實(shí)現(xiàn)高精度的涂布。

發(fā)明內(nèi)容
為了消除頭的射出狀態(tài)的不同造成的影響，在基板上進(jìn)行圖案涂
布，通過(guò)照相機(jī)，測(cè)量該涂布點(diǎn)的位置偏差，計(jì)算移動(dòng)量，使頭在XY0 方向移動(dòng)，據(jù)此，進(jìn)行位置校正。 發(fā)明效果
在本發(fā)明中，噴墨頭的射出速度、射出角度等的不一致在單一頭 中比較小，但是，通過(guò)著眼于在排列的各頭的噴嘴之間制造時(shí)產(chǎn)生的 初期特性不一致造成的不一致非常大的情況、裝置設(shè)置時(shí)的產(chǎn)生安裝 誤差或者進(jìn)行涂布時(shí)的環(huán)境變化、即，例如氣溫變化、使用材料的粘 度變化、阻塞等造成的上述噴墨頭的經(jīng)時(shí)特性變化的影響大的情況， 在即將進(jìn)行涂布前，測(cè)定每個(gè)頭的射出特性，根據(jù)上述測(cè)定結(jié)果，進(jìn) 行涂布控制，據(jù)此，可以降低每個(gè)涂布點(diǎn)的位置不一致，能夠制造均 勻，沒有斑點(diǎn)的高品質(zhì)的面板。


圖l是表示噴墨涂布裝置的整體構(gòu)造的圖。
圖2是表示涂布裝置的后方的圖。
圖3是表示噴墨頭的噴嘴排列的圖。
圖4是表示頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)的細(xì)節(jié)圖。
圖5是表示噴嘴的觀測(cè)方法的圖。
圖6是表示基于噴嘴觀測(cè)的位置校正方法的圖。
圖7是表示涂布點(diǎn)的觀測(cè)方法的圖。
圖8是圖7的涂布點(diǎn)的局部放大圖。
圖9是噴嘴位置調(diào)整方法的流程圖。
符號(hào)說(shuō)明
l...噴墨頭、2...移動(dòng)框架、3.,.頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)、4...托架、6...噴嘴照 相機(jī)、7...飛濺液滴檢查照相機(jī)、8...涂布點(diǎn)檢查照相機(jī)、9...噴嘴、17.,. 移動(dòng)臺(tái)、18...直線軌道、20...基板臺(tái)。
具體實(shí)施方式

以噴墨涂布裝置為例，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
在圖1~2中，是表示作為噴墨涂布裝置，安裝著6個(gè)噴墨頭的概 略圖。
在本噴墨裝置中，設(shè)有栽置作為涂布對(duì)象物的基板21，通過(guò)未圖 示出的吸引吸附機(jī)構(gòu)，固定在臺(tái)面上的基板臺(tái)20。設(shè)有被構(gòu)成為跨越 該基板臺(tái)20，能夠在前后方向移動(dòng)的移動(dòng)框架2。在該移動(dòng)框架2上， 在前方側(cè)，能夠在框架的長(zhǎng)度方向(左右方向)移動(dòng)地設(shè)置三個(gè)噴墨 頭1 (下面簡(jiǎn)稱頭)，同樣地在后方側(cè)設(shè)置三個(gè)頭1。在移動(dòng)框架2 的兩腳的部分，設(shè)有設(shè)置了直線馬達(dá)的移動(dòng)臺(tái)17，通過(guò)驅(qū)動(dòng)直線馬達(dá)， 能夠在設(shè)置于臺(tái)架側(cè)的直線軌道18上在前后方向移動(dòng)，另外，雖然沒 有圖示出，但是在移動(dòng)臺(tái)17上，還具有使移動(dòng)框架2在上下運(yùn)動(dòng)的機(jī) 構(gòu)。各頭l被連結(jié)在頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)3上，頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)3凈皮固定在移動(dòng)框 架2上。
在頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)3上借助安裝托架4安裝著頭l，相對(duì)于基板臺(tái)20， 頭1的排出口 (噴嘴9)以隔開間隔平行的方式被配置。這些頭移動(dòng) 機(jī)構(gòu)3、安裝托架4以及頭1的組合在前列有三個(gè)、在后列有三個(gè)共 六個(gè)鋸齒狀地設(shè)置在移動(dòng)框架2上。另外，在裝置(基板臺(tái)20)前方 (或者后方)設(shè)置有噴嘴照相機(jī)6以及飛濺液滴檢查照相機(jī)7。噴嘴 照相機(jī)6為了能夠觀測(cè)頭1的噴嘴，朝向上方設(shè)置，飛濺液滴檢查照 相機(jī)7為了觀測(cè)從噴嘴9排出的液滴的狀態(tài)，朝向水平方向設(shè)置。另 外，如圖2所示，在移動(dòng)框架2的后方(或者前方)側(cè)，設(shè)置覆蓋移 動(dòng)框架2的后方側(cè)頭的罩，在該罩部分安裝涂布點(diǎn)檢查照相機(jī)8。該 涂布點(diǎn)檢查照相機(jī)8為了觀測(cè)涂布在基板面上的液滴的狀態(tài)，向下設(shè) 置。該涂布點(diǎn)檢查照相機(jī)8具有直線馬達(dá)，以便能夠沿設(shè)置在罩部的 直線軌道22在框架2的長(zhǎng)度方向移動(dòng)。
接著，說(shuō)明裝置的各部分的功能以及動(dòng)作。
如圖3所示，各頭l在底面二維地多列配置用于排出液材料的多 個(gè)噴嘴9。另外，在各頭1內(nèi)置著用于從噴嘴9排出液滴材料的壓電 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。另外，噴嘴9等間隔配置。在本實(shí)施例中，鋸齒地配置兩列噴嘴9，但是，并不限定于此，也可以是一列，還可以增加列數(shù)。
如圖4所示，頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)3具有三個(gè)離合器10、 11、 12以及軸 13、 14、 15和驅(qū)動(dòng)力傳遞箱35。離合器10是解除頭1向軸13的連結(jié) 的部件，通過(guò)使離合器10為ON，能夠使頭在X軸方向移動(dòng)。離合器 11是用于解除軸14和頭1的連結(jié)的部件，通過(guò)使離合器11為ON， 使頭1在Y軸方向移動(dòng)。離合器12是解除頭1向軸1的連結(jié)的部件， 通過(guò)使離合器12為ON，能夠用于使頭l在0方旋轉(zhuǎn)。各軸13、 14、 15通過(guò)內(nèi)置在連結(jié)部16的頭驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。因此，通過(guò)使各離合 器為ON/OFF，可以選擇各安裝托架以及安裝在該托架上的頭，在 X-YW方向^f壬意地移動(dòng)。
如前面所說(shuō)明的那樣，移動(dòng)框架2借助移動(dòng)臺(tái)17設(shè)置在直線軌道 18上，移動(dòng)框架2具有相對(duì)于移動(dòng)臺(tái)17用于在垂直方向上下移動(dòng)的 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，和沿直線軌道18在前后方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
另外，設(shè)置用于觀測(cè)各頭1的噴嘴的狀態(tài)，檢測(cè)各噴嘴的阻塞， 進(jìn)行噴嘴的清掃、頭的更換的噴嘴照相機(jī)6。再有，設(shè)置用于觀測(cè)從 噴嘴排出的液滴的飛翔狀態(tài)的飛濺液滴檢查照相機(jī)7。圖5表示噴嘴 照相機(jī)的觀測(cè)狀況，圖6表示多個(gè)頭的排出口的配置狀態(tài)。使用噴嘴 照相機(jī)觀測(cè)到的結(jié)果、至此為止的噴嘴的使用來(lái)歷等，通過(guò)未圖示出 的控制部進(jìn)行是應(yīng)該清掃，還是應(yīng)該更換頭的判斷，進(jìn)行以該判斷結(jié) 果為基礎(chǔ)的處理。
上述的噴嘴照相機(jī)6以及飛濺液滴檢查照相機(jī)7在左右方向能夠 移動(dòng)地被設(shè)置于在基板臺(tái)20的前方側(cè)設(shè)置的同軸的移動(dòng)軌道19上。 首先，在移動(dòng)框架2上升了的(各頭在上方的)狀態(tài)下，移動(dòng)框架2 沿直線軌道18移動(dòng)，使設(shè)置在移動(dòng)框架2上的頭1的噴嘴位置成為噴 嘴照相機(jī)6的位置(移動(dòng)軌道位置)。接著，通過(guò)使噴嘴照相機(jī)6移 動(dòng)到所觀測(cè)的頭1的噴嘴的位置，能夠從下側(cè)觀測(cè)各頭1的噴嘴的狀 態(tài)。另外，飛濺液滴檢查照相機(jī)7向能夠觀測(cè)從各頭射出的飛賊液滴 的位置移動(dòng)，瞄準(zhǔn)飛濺液滴， 一面與噴嘴面平行移動(dòng)， 一面進(jìn)行飛賊 液滴的觀測(cè)。通過(guò)觀測(cè)該飛'濺液滴，能夠預(yù)測(cè)頭1的偏差噴嘴9的阻塞等，同時(shí)，能夠作為用于頭1的驅(qū)動(dòng)控制的信息使用而構(gòu)成。在該
飛濺液滴的觀測(cè)時(shí)，如有可能，通過(guò)真空吸附等，在基板臺(tái)20上設(shè)置 調(diào)整用基板21,通過(guò)使移動(dòng)框架2在上下方向移動(dòng)，控制各頭和基板 21的縫隙，控制移動(dòng)框架2的前后方向的移動(dòng)速度(即，涂布速度)， 進(jìn)行對(duì)基板21的材料涂布。此時(shí)，通過(guò)控制移動(dòng)速度和各頭的射出的 時(shí)刻，可以進(jìn)行各種各樣的圖案的涂布。另外，也可以不使用調(diào)整用 基板，在實(shí)際的涂布狀態(tài)下進(jìn)行上述控制。
圖7表示涂布點(diǎn)檢查照相機(jī)的觀測(cè)狀況。圖8表示涂布點(diǎn)的放大 圖。該涂布點(diǎn)檢查照相機(jī)8如圖2所示，在移動(dòng)框架2的長(zhǎng)度方向能 夠移動(dòng)地設(shè)置在移動(dòng)框架2的后部側(cè)。即，涂布點(diǎn)檢查照相機(jī)8設(shè)置 于在移動(dòng)框架2上所設(shè)置的直線軌道22上，通過(guò)涂布點(diǎn)檢查照相機(jī)8 在該直線軌道上移動(dòng)(左右方向)，并且，使移動(dòng)框架2在上下前后 移動(dòng)，可以觀測(cè)被涂布在基板21上的涂布點(diǎn)26。從由該涂布點(diǎn)檢查 照相機(jī)8捕捉到基板21的圖象，求出在基板上涂布的涂液滴的位置， 進(jìn)行噴嘴的位置校正。
接著，使用圖9，對(duì)噴嘴位置校正(校準(zhǔn))方法進(jìn)行說(shuō)明。圖9 表示噴嘴位置調(diào)整方法的流程圖。
首先，作為第一階段，根據(jù)噴嘴照相機(jī)6的檢查結(jié)果，進(jìn)行各噴 嘴的位置校正(以往方法)。作為其順序是，首先，使基板臺(tái)20以及 移動(dòng)框架2動(dòng)作，向噴嘴照相機(jī)6的位置移動(dòng)頭。接著，
(1)以前列中央的頭l為基準(zhǔn)，通過(guò)噴嘴照相機(jī)6，觀測(cè)頭l的 兩端噴嘴23、 24的位置，將坐標(biāo)作為X1、 Yl。
(2 )進(jìn)行噴嘴照相機(jī)6和涂布點(diǎn)檢查照相機(jī)8的坐標(biāo)校正。 (3 )進(jìn)行移動(dòng)框架2和涂布點(diǎn)檢查照相機(jī)8的坐標(biāo)校正。
(4) 算出頭1的端部的噴嘴23和相鄰的頭30的頭1側(cè)的噴嘴 25的偏差量dx、 dy、 d^，進(jìn)行頭的位置調(diào)整(參照?qǐng)D6)。
(5) 同樣，在所有的頭之間進(jìn)行調(diào)整后，通過(guò)噴嘴照相機(jī)6算出 兩端噴嘴的位置。接著，作為第二階段，使用涂布點(diǎn)檢查照相機(jī)，觀 測(cè)基板上的涂布點(diǎn)26，從觀測(cè)結(jié)果求出點(diǎn)的位置偏差量，進(jìn)行頭的排出位置的校正。
(6) 通過(guò)所有的頭，對(duì)調(diào)整用基板21進(jìn)行圖案涂布。
(7) 通過(guò)位置涂布點(diǎn)檢查8照相機(jī)，觀測(cè)涂布點(diǎn)26的位置。
(8) 進(jìn)行噴嘴照相機(jī)和涂布點(diǎn)檢查照相機(jī)的坐標(biāo)校正。
(9) 進(jìn)行移動(dòng)框架和涂布點(diǎn)檢查照相機(jī)的坐標(biāo)校正。
(10) 算出頭1的涂布點(diǎn)27和相鄰的頭30的涂布點(diǎn)29的偏差量 Dx、 Dy、 D^，進(jìn)行頭的位置調(diào)整(參照?qǐng)D8)。
(11) 同樣，在所有的頭之間進(jìn)行調(diào)整后，通過(guò)噴嘴照相機(jī)6， 算出兩端噴嘴的位置。
(12) 至此，結(jié)束校準(zhǔn)。
另外，通過(guò)搭載用于通過(guò)使與基板的間隙與基板的撓曲吻合來(lái)進(jìn) 行校正的傳感器，可以進(jìn)一步提高涂布精度。
權(quán)利要求
1.一種噴墨裝置，其特征在于，在具有將多個(gè)噴嘴二維地直線狀配置數(shù)列的噴墨頭和能夠設(shè)置多個(gè)上述噴墨頭的移動(dòng)框架以及能夠設(shè)置各種基板的基板臺(tái)的框架移動(dòng)型液材料涂布裝置中，具有用于設(shè)置上述噴墨頭的安裝托架和具有在XYθ方向任意驅(qū)動(dòng)上述安裝托架的功能的頭移動(dòng)機(jī)構(gòu)以及用于觀測(cè)各部分的狀態(tài)的照相機(jī)。
2. —種噴墨頭裝置，其特征在于，在權(quán)利要求1所述的移動(dòng)框架中，在支撐上述噴墨頭和上述頭移動(dòng)框架的移動(dòng)臺(tái)上，具有用于在上 下方向移動(dòng)上述移動(dòng)框架的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
3. —種噴墨頭裝置，其特征在于，在權(quán)利要求1所述的基板臺(tái)中， 具有用于通過(guò)真空吸附來(lái)固定基板的吸附孔和用于進(jìn)行抽真空的機(jī)構(gòu)。
4. 一種噴墨頭裝置，其特征在于，在權(quán)利要求1所述的噴墨頭裝 置中，上述照相機(jī)是觀測(cè)上述噴墨頭的噴嘴的噴嘴照相機(jī)，和觀測(cè)由上 述噴墨頭排出的微小液滴的狀態(tài)的飛濺液滴檢查照相機(jī)，以及觀測(cè)由 上述噴墨頭涂布到上述臺(tái)上的基板上的液滴的狀態(tài)的涂布點(diǎn)照相機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，在一種使用具有多個(gè)噴嘴的噴墨頭，將材料涂布在基板上的多個(gè)位置的裝置中，測(cè)量從頭安裝時(shí)的目標(biāo)位置開始的偏差，通過(guò)有效且高精度的修正，成品率高地制造制品基板。本發(fā)明中，通過(guò)在多個(gè)設(shè)置于裝置上的噴墨頭中，以中央的頭為基準(zhǔn)，使用噴嘴照相機(jī)，測(cè)量該頭1的兩端噴嘴(間距d)的位置，來(lái)預(yù)先對(duì)所有的頭進(jìn)行位置校正。進(jìn)而，將材料圖案涂布到調(diào)整用基板，通過(guò)觀測(cè)涂布點(diǎn)的位置，來(lái)測(cè)量從目標(biāo)位置的偏差(間距D)，從其差量計(jì)算移動(dòng)量，進(jìn)行各頭間的噴嘴的XYθ方向位置校正。
文檔編號(hào)B41J2/145GK101407131SQ200810166449
公開日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2008年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者中村秀男, 山本英明, 引地圭, 德安良紀(jì), 水鳥量介, 渡瀨直樹, 片田一哉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立工業(yè)設(shè)備技術(shù)