(57)【要約】      （修正有）【課題】印刷ヘッドの位置および方向を正確に校正するための装置を提供する。【解決手段】このシステムは印刷の間、印刷ヘッドに対して基板を動かすステージと、前記ステージの上の支持体から吊され、前記ステージの上方の平面内において移動可能な少なくとも２つの印刷ヘッドと、前記印刷ヘッドの中心を中心として前記印刷ヘッドを回転させるよう動作するコントローラと、前記印刷ヘッドの画像を撮像し、前記印刷ヘッドが回転しているときに撮像される前記印刷ヘッドの画像に基づいて、前記印刷ヘッドの中心点を決定する。【選択図】図２
2006198607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷の間、印刷ヘッドに対して基板を動かすステージと、
前記ステージ上の支持体から吊され、前記ステージ上方の平面内で移動可能な、少なくとも１つの印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドの中心を中心として、前記印刷ヘッドを回転させるように動作するコントローラと、
前記印刷ヘッドの画像を撮像し、前記印刷ヘッドが回転しているときに撮像される前記印刷ヘッドの画像に基づいて、前記印刷ヘッドの中心点を決定する画像システムと
を含むシステム。
【請求項２】
少なくとも１つの印刷ヘッドは水平面内で回動するようになっている請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記画像システムは上部方向を狙うカメラを含む請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記カメラは前記ステージの表面の高さより下に位置する請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記画像システムは、前記ヘッドが回動するときに、前記水平平面内において１８０度位相シフトした実質的に類似の円形状の軌跡を通過する、前記印刷ヘッド上の少なくとも２つのノズルを識別し、前記２つのノズルに基づいて、前記印刷ヘッドの中心点を決定する請求項１記載のシステム。
【請求項６】
印刷ヘッドの画像を撮像するカメラと、
前記カメラに接続され、前記カメラからの前記印刷ヘッドの画像を保持するよう動作するプロセッサと、
前記プロセッサに接続され、前記印刷ヘッドの画像を撮像し、前記印刷ヘッドが回転するときに、前記に撮像された前記印刷ヘッドの画像に基づいて、前記印刷ヘッドの中心点を決定するためのプロセッサの命令を保持するメモリと
を含む装置。
【請求項７】
前記印刷ヘッドは水平平面内において回転するようになっている請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記カメラは上方方向を狙う請求項６記載の装置。
【請求項９】
前記カメラは基板を動かすためのステージに隣接する、若しくは、それより下の位置に位置する請求項６記載の装置。
【請求項１０】
前記カメラは基板を動かすためのステージより下に位置している請求項６記載の装置。
【請求項１１】
前記プロセッサは、前記ヘッドが回転しているときに、実質的に類似の円形状の軌跡を通過する、前記印刷ヘッド上の少なくとも２つのノズルを識別し、前記２つのノズルに基づいて、前記印刷ヘッドの中心点を決定するようになっている請求項６記載の装置。
【請求項１２】
前記メモリは
印刷ヘッド駆動機構へ印刷ヘッド回転要求を送出し、
前記印刷ヘッドが回転しているときに、前記カメラ上の水平平面上において、１８０度位相シフトしたほぼ類似の円形状の軌跡を通る、前記印刷ヘッド上の少なくとも２つのノズルを識別し、
前記２つのノズルに基づいて、前記印刷ヘッドの中心点を決定する
プロセッサ命令を保持する請求項６記載の装置。
【請求項１３】
印刷ヘッドの画像を撮像するカメラと、
前記カメラに接続され、前記カメラからの前記印刷ヘッドの画像を保持するよう動作するプロセッサと、
前記プロセッサに接続され、
印刷ヘッド駆動機構へ印刷ヘッド回転要求を送出し、
前記印刷ヘッドが回転しているときに、前記カメラ上の水平平面上において、１８０度位相シフトしたほぼ類似の円形状の軌跡を通る、前記印刷ヘッド上の少なくとも２つのノズルを識別し、
前記２つのノズルに基づいて、前記印刷ヘッドの中心点を決定する
プロセッサ命令を保持するメモリと
を含む装置。
【請求項１４】
印刷ヘッド駆動機構に、印刷ヘッド回転要求を送出し、
前記印刷ヘッドが回転しているときに、前記印刷ヘッドの画像を撮像し、
前記画像に基づいて、前記印刷ヘッドの中心点を決定する
ことを含む方法。
【請求項１５】
前記決定された中心点に基づいて前記印刷ヘッド駆動機構を較正することを更に含む請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
画像システムに接続されたカメラの上方を印刷ヘッドを移動させることを更に含む請求項１４記載の方法。
【請求項１７】
前記印刷ヘッドの中心点を決定することは、前記印刷ヘッドが回転するときに、水平平面内において１８０度位相シフトした、ほぼ類似の円形状の軌跡を通る、前記印刷ヘッド上の少なくとも２つのノズルを識別することを含む請求項１４記載の方法。
【請求項１８】
前記印刷ヘッドの中心点を決定することは前記２つの識別されたノズルからのほぼ等距離にある前記印刷ヘッド上の１つの点を決定することを含む請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
印刷の間、印刷ヘッドに対して基板を動かすステージと、
前記ステージの上方の支持体から吊され、前記ステージの上方の平面内に移動可能になっている複数の印刷ヘッド・キャリッジと
前記支持体に対して、前記印刷ヘッド・キャリッジを動かすよう動作する印刷ヘッド駆動機構と、
印刷ヘッドに代えて、前記印刷ヘッド・キャリッジのうちの１つに搭載され、画像システムに結合されたカメラと
を含む装置。
【請求項２０】
印刷ヘッド駆動機構によって、基板支持体の上方の平面内において、支持体から吊される複数の印刷ヘッド・キャリッジを動かし、
印刷ヘッドに代えて、前記印刷ヘッド・キャリッジのうちの１つに搭載されたカメラからの情報を用いて、前記印刷ヘッドの位置を決定する
ことを含む方法。
【請求項２１】
前記印刷ヘッドの位置を決定することは、コントローラへの、前記カメラにより撮像された画像を表す信号を送出することを含む請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記印刷ヘッドの位置を決定することは更に、前記カメラの前記位置からの既知のオフセットに基づいて、前記印刷ヘッドの位置を計算することを含み、前記画像は位置の参照マークである請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記印刷ヘッドの位置を決定することは、前記印刷ヘッドのうちの１つによって堆積されたインクの液滴の場所に基づいて、前記印刷ヘッドの位置を計算することを含み、前記画像は位置参照マーク及び前記インク液滴のものである請求項２１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
本出願は、全ての目的のためにその全体が本明細書において参照され、組み込まれるところの、同じ出願人に譲渡され，継続中の「インクジェットを用いてフラット・パネル・ディスプレイのカラー・フィルタを形成するための装置及び方法」と題する２００４年１１月４日に出願された仮特許出願番号６０／６２５，５５０号に基づいて優先権主張するものである。
【関連出願への相互参照】
【０００２】
本出願は全ての目的のためにその全体において本明細書において参照され組み込まれるところの、同じ出願人に譲渡され、継続出願中の以下の特許出願に関係する。
「独立の横方向動作を可能とするインクジェット・ヘッドを有するインクジェット・ヘッド支持体のための装置及び方法」と題する、２００４年１２月２２日に出願された米国特許出願番号１１／０１９，９６７号（アトニ−・ドケット番号９５２１−１）。
「インクジェット印刷のための方法及び装置」と題する、２００４年１２月２２日に出願された米国特許出願１１／０１９，９２９号（アトニ−・ドケット番号９５２１−２）。
【発明の分野】
【０００３】
本発明は主に電子デバイス製造及び印刷システムに関し、特に、インクヘッド印刷ヘッドを整列させるための装置及び方法に関する。
【発明の背景】
【０００４】
フラット・パネル・ディスプレイ産業は、ディスプレイ装置、特に、カラー・フィルタを製造するために、インクジェット印刷を用いるようになってきている。インクジェット印刷を効果的に用いる際の１つの問題は、高いスループットを保ちながら、正確に精密に基板上にインクジェットのインク若しくは他の物質をインクジェットすることが難しいということである。
【０００５】
インクジェット印刷システムの正確さは、システムを構築する際に用いられる物理的な要素の正確さと、個々には許容差内にある複数の要素を集めることによる集合的な誤りを許容するために、システムに適用される修正の程度とにより影響され得る。いくつかの場合において、あるシステムは経時消耗し、又は、外部応力により、若しは、使用環境により、変化するにつれ、そのシステムの正確さは落ちる。従って、インクジェット・ヘッドの位置を含むインクジェット印刷システムの主要な要素を自動的に効果的に較正するためのシステム及び方法が必要とされる。
【発明の要約】
【０００６】
本発明の第１の特徴において、１つのシステムが提供される。このシステムは（１）印刷の間、印刷ヘッドに相対的に基板を動かすようにしたステージ、（２）そのステージ上方の支持体から吊され、そのステージ上方の平面内で移動可能なようにした、少なくとも１つの印刷ヘッド、（３）その印刷ヘッドの中心を中心として印刷ヘッドを回転させるように動作するコントローラ、（４）印刷ヘッドの画像を撮像し、印刷ヘッドが回動しているときに撮像された印刷ヘッドの画像に基づいて印刷ヘッドの中心点を決定するようにした画像システムを含む。
【０００７】
本発明の第２の特徴において、第１の装置が提供される。第１の装置は（１）印刷ヘッドの画像を撮像するようにしたカメラ、（２）カメラに接続され、カメラからの印刷ヘッドのイメージを保存するよう動作するプロセッサ、（３）プロセッサに接続され、印刷ヘッドの画像を撮像し、印刷ヘッドが回動しているときに撮像された印刷ヘッドの画像に基づいて印刷ヘッドの中心点を決定するためのプロセッサの命令を保持するようにしたメモリとを含む。
【０００８】
本発明の第３の特徴において、第２の装置が提供される。第２の装置は（１）印刷ヘッドの画像を撮像するようにしたカメラと、（２）カメラに接続され、カメラからの印刷ヘッドの画像を保持するように動作するプロセッサと、（３）（ａ）印刷ヘッド駆動機構へ印刷ヘッド回動要求を送信し、（ｂ）印刷ヘッドが回動しているときに、カメラの上方の水平平面上において、１８０度位相シフトした実質的に同様な円形の軌跡を通る、印刷ヘッド上の少なくとも２つのノズルを識別し、（ｃ）２つのノズルに基づいて印刷ヘッドの中心点を決定し、（ｄ）決定された中心点に基づいて印刷ヘッドの駆動機構を較正するために、プロセッサに接続され、プロセッサ命令を保持するようにしたメモリとを含む。
【０００９】
本発明の第４の特徴において、第３の装置が提供される。この第３の装置は（１）印刷の間、印刷ヘッドに対して基板を動かすようにしたステージと、（２）ステージ上の支持体から吊され、ステージ上の平面内で移動可能なようにした、複数の印刷ヘッド・キャリッジと、（３）支持体に対して、印刷ヘッド・キャリッジを動かすように動作する印刷ヘッド駆動機構と、（４）印刷ヘッドの代わりに印刷ヘッド・キャリッジのうちの１つに搭載され、画像システムに接続されるようになっているカメラとを含む。
【００１０】
本発明の第５の特徴において、第１の方法が提供される。この第１の方法は（１）印刷ヘッド駆動機構に印刷ヘッド回転要求を送信し、（２）印刷ヘッドが回転しているときに、印刷ヘッドの画像を撮像し、（３）画像に基づいて印刷ヘッドの中心点を決定するステップを含む。数々のその他の特徴が本発明のこれら及び他の特徴に基づいて提供される。
【００１１】
本発明の他の特徴及び特質は、以下の詳細な例示的な実施例の記述及び添付のクレーム及び添付の図面から十分に明らかになるであろう。
【詳細な説明】
【００１２】
本発明はインクジェット印刷システムのための印刷ヘッドの位置及び方向の制御機構を正確に較正するための方法及び装置を提供する。印刷ヘッドのノズル間の間隔が印刷されるべきディスプレイ体の表示ピクセル・ピッチに合致しないため、印刷ヘッド位置決め制御機構の正確な較正が望まれる。その中心軸を中心として印刷ヘッドを回転することにより、各ノズルを、印刷されるべき表示ピクセルの中心に、整列させることができる。
【００１３】
画像システムを用いることにより、印刷ヘッドの中心点が求められる。これは、１つ以上の実施例において、画像システムの固定カメラ上方で印刷ヘッドの中心を中心として水平平面内で印刷ヘッドを回動させることにより成し遂げられ得る。例えば、カメラは、上方の方向を狙い、印刷の間、印刷ヘッドの下に基板を動かすためのステージの固定部分（例えば、フレーム）に搭載される。反転された印刷ヘッドに対しては、下方の方向を狙うカメラなど、他のカメラの位置、及び／又は、方向が用いられてもよい。
【００１４】
画像システムのパターン認識ソフトウェアを用いて、印刷ヘッドが回動しているときに、水平平面上に１８０度位相シフトされた実質的に類似の円形の軌跡を通る、印刷ヘッド上の２つのノズルを識別する。この２つのノズルが識別されると、２つの識別されたノズルの間にある、双方からほぼ同じ距離の点が印刷ヘッドの中心点としてみなされる。このように本発明は印刷ヘッドの回転軸に対して印刷ヘッドの中心点を整列せしめるものである。
【００１５】
更に、識別されたノズルの間で引き延ばされる線は、印刷ヘッドの向き、若しくは、整列状態を決定するために、既知の向きの１つ以上の参照ラインに対して比較される。
【００１６】
いくつかの実施例において、第２のカメラが印刷ヘッドを搬送するに従来、用いられていた支持体、若しくは、印刷ヘッド・キャリッジ上に搭載され、下方向に向けられる。そのようなカメラは基板上の整列マークを用いて基板を整列するために、インクの滴下位置を決定するのを助けるために、及び／又は、印刷ヘッド位置決めのためのオフセットを計算するのを助けるために用いられる。更なる他の特徴及び／又は実施例が以下に記載される。
【００１７】
図１は、参照番号１００によって示される本発明のシステムの実施例の平面図である。本発明のインクジェット印刷システム１００は、例示的な一実施例において、システム・コントローラ１０２、画像ファイル・データベース１０４、及び画像システム１０５を含む。画像ファイル・データベース１０４及び画像システム１０５の両者は、システム・コントローラ１０２の一体のコンポーネントであってもよいし、又は、画像ファイル・データベース１０４及び画像システム１０５の両者は別個の外部装置であってもよい。この画像ファイル・データベース１０４は、画像を印刷するためにシステム１００により使用されるデータを保持する。また、システム１００は印刷ヘッド支持体１０６を含む。システム・コントローラ１０２は、論理的に（例えば、電気的に）、及び／又は、機械的に印刷ヘッド支持体１０６に接続される。
【００１８】
図１の例示的な実施例において、印刷ヘッド支持体１０６は左から右にそれぞれ１０８、１１０、及び１１２の参照番号に示される３つの印刷ヘッドを含む。図１において３個の印刷ヘッドのみが示されているが、いかなる数の印刷ヘッドが印刷ヘッド支持体１０６上に搭載され、及び／又は、それに関連して用いられてもよいことに留意することが重要である。印刷ヘッド支持体１０６は印刷ヘッド１０８、１１０、１１２を（例えば、横方向に、及び／又は、回転的に）動かす、モータ、キャリッジ、及び／又は、他のデバイス機構１２０、１２２、１２４を含む。
【００１９】
印刷ヘッド１０８、１１０、１１２のそれぞれはいかなる色のインクも印刷してもよいし、又は他の液体を分配してもよい。例示的な一実施例において、各印刷ヘッド１０８は赤インク、緑インク、及び／又は、青インクを印刷するために用いられる。また、各印刷ヘッド１０８、１１０、１１２はそれには限定されないが、シアン、黄色、マゼンタ、白、及び／又は、透明インクなどの他の色のインクを印刷するのに用いられてもよい。
【００２０】
１つ以上の例示的な実施例において、印刷ヘッド１０８、１１０、１１２の各々は、印刷ヘッド支持体１０６に沿って、他の印刷ヘッド１０８、１１０、及び１１２に対して、１つ以上の横方向に、独立に移動可能である。他の例示的な実施例において、印刷ヘッド１０８、１１０、１１２の各々は、印刷ヘッド支持体１０６に対して独立に回動可能である。駆動機構１２０、１２２、１２４を含む印刷ヘッド支持体１０６は、印刷ヘッド１０８、１１０、及び１１２の各々に、論理的に（例えば、電気的に）、及び／又は、機械的に接続される。システム・コントローラ１０２は印刷ヘッド支持体１０６に接続され、駆動機構１２０、１２２、１２４の各々に接続され、及び印刷ヘッド１０８、１１０、１１２に接続され、印刷ヘッド１０８、１１０、１１２の各々の動作及び動きを制御し、モニタする。
【００２１】
また、図１はその製造時にインクジェットプロセスを用いるディスプレイ・パネル、及び／又は、フラット・パネル・ディスプレイ、及び／又は、カラー・フィルタ、及び／又は、他の半導体装置を製造するのに用いられる基板などの基板１１４を示す。この基板はガラス、ポリマー、半導体材料、及び／又は、実施可能な他の物質から成る。図１において、基板１１４は複数のディスプレイ体１１６を含む。１以上の例示的な実施例において、基板１１４は１つ以上のディスプレイ体１１６を含む。
【００２２】
基板１１４はステージ１１８により支持される。印刷パスの間、基板１１４は印刷ヘッド１０８、１１０、１１２の下方をステージ１１８により運ばれるとともに、インクがディスプレイ体１１６が分配されていく。また、ステージ１１８はシステム・コントローラ１０２に接続される。システム・コントローラ１０２はＸ軸及びＹ軸の両方向に沿って、ステージ１１８の動きを制御する。また、図１は選択されたＸ軸及びＹ軸の参照フレームも示している。
【００２３】
上述のとおり、システム１００は、例示的な一実施例において、システム・コントローラ１０２を含む。システム・コントローラはそれには限定されないが、メインフレーム・コンピュータ、ミニコンピュータ、ネットワークコンピュータ、パーソナルコンピュータ、及び／又は、適宜な処理装置であってもよい。システム・コントローラ１０２は、回転方向の変位、及び、Ｘ軸に沿っての正及び負の横方向の変位の両者において、印刷ヘッド１０８、１１０、１１２の動きを制御するなど、印刷ヘッド支持体１０６によって、印刷ヘッド１０８、１１０、１１２のうちのいずれをも制御するようになっている。正のＸ軸方向はＸで示される参照矢印のフレームによって示される。また、システム・コントローラ１０２は印刷ヘッド支持体１０６、及び／又は、印刷ヘッド１０８、１１０、１１２によって実行されることができる全てのインクジェット印刷及びメンテナンス動作を制御する。また、システム・コントローラ１０２は画像システム１０５の機能の全てを制御する。
【００２４】
例示的な一実施例において、画像ファイル・データベース１０４はシステム１００を用いて製造される基板１１４、及び／又は、ディスプレイ体１１６のいかなるものに関するデータ、及び／又は、情報を含む。例えば、画像ファイル・データベース１０４は、表示体１１６、及び／又は、基板１１４上において必要な印刷パスを実行するように、印刷ヘッド支持体１０６、駆動機構１２０、１２２、１２４、印刷ヘッド１０８、１１０、１１２、及びステージ１１８のそれぞれの印刷動作と同様に、それらの動きを制御するための、システム・コントローラ１０２により使用される情報を含みうる。例えば、システム・コントローラ１０２は画像ファイル・データベース１０４に保持された情報を利用することによって、いかなるディスプレイ体１１６、及び／又は、基板１１４についての印刷動作全体を制御し得る。
【００２５】
また、本発明によるインクジェット印刷システム１００は、ステージ１１８のフレーム（図示せず）に搭載されたカメラ１２６を含む。カメラ１２６は画像システムを含み、システム・コントローラ１０２内の画像システム１０５を実行するためのソフトウェアを含むシステム・コントローラ１０２に接続される。カメラ１２６はステージ１１８の基板支持表面のレベル及びそれより下に搭載され、自動的に焦点合わせし、印刷ヘッド１０８、１１０、１１２の底面のイメージを撮像することができるようになっている。いくつかの実施例においてカメラ１２６はステージ１１８の基板支持表面における開口の下に位置し、図１に示されるように、いくつかの実施例においては、カメラ１２６はステージ１１８の近傍に位置する。また、カメラはステージ１１８から離れたところにあってもよい。
【００２６】
本発明とともに用いられるのに好適な画像システム１０５を含むカメラの一例は、マサチューセッツ州のナティックのコグネックス・コーポレーションから市販されているモデルＭＶＳ−８１００Ｄフレーム・グラバー及びその関連するソフトウェアに接続されるモデルＣＤＣ−２００カメラを含む。いくつかの実施例において、カメラ１２６はオートフォーカス機能、１００倍から２００倍のズームレンズ（例えば、顕微鏡レンズ）、コンピュータ・インターフェース・ロジック、及び／又は、自動ソフトウェアを含む。アナログ、及び／又は、デジタルのＣＣＤベースのカメラ若しくは他のいかなる好適なセンサ、及び／又は、検出装置を含む他のカメラ、及び／又は、カメラシステムが用いられてもよい。
【００２７】
いくつかの追加的及び選択的な実施例において、インクジェット印刷システム１００は付加的に、キャリッジ１３０を含む駆動機構により印刷ヘッド支持体１０６上に搭載された第２のカメラ１２８を含む。このカメラ１２８はまた、システム・コントローラ１０２に接続されるか、又はそれの一部である画像システム１０５を含む。いくつかの実施例において、このカメラ１２８は基板１１４に向けて下方向を狙っており、印刷ヘッドを搬送するのに従来用いられていた位置に搭載される。そのようなカメラ１２８はインクの滴下位置を決定し、及び／又は、印刷ヘッドの位置決めのためのオフセットを計算するために、基板１１４上の整列マークを用いて、ステージ１１８上に基板１１４を整列するのに用いられる。第１のカメラ１２６と同じように、第２のカメラ１２８は自動焦点機能、１００倍から２００倍のズームレンズ（例えば、顕微鏡レンズ）、コンピュータ・インターフェース・ロジック、及び／又は、自動ソフトウェアを含む、モデルＭＶＳ−８１００Ｄフレーム・グラバーに接続されるモデルＣＤＣ−２００カメラであってもよい。アナログ、及び／又は、デジタルＣＣＤ−ベースのカメラ若しくは他のいかなる好適なセンサ、及び／又は、検出装置を含む他のカメラ、及び／又は、カメラシステムが用いられてもよい。
【００２８】
図２を見ると、印刷ヘッド１０８の一実施例の底面図が示されている。そのような印刷ヘッド１０８はいかなる数のノズル２００Ａ、２００Ｂ（２つのみが符号がつけられている）を含んでもよい。いくつかの実施例において、印刷ヘッド１０８はそれぞれが独立に発射する、１２８個のノズル２００Ａ、２００Ｂを含み得る。本発明とともに用いられるのに好適な市販の印刷ヘッドの一例は、ＮＨレバノンのスペクトラインクにより製造されるモデルＳＸ−１２８、１２８チャネル・ジェッティング・アセンブリである。このジェッティング・アセンブリは、各々が６４のアドレッサブルなチャネルを有する、２つの電気的に独立なピエゾエレクトリック・スライスを含み、合計１２８個のジェットを提供するよう組み合わされる。このノズルは一列に配置され、ノズル間の距離は０．０２０’’である。このノズルは１０〜１２ピコリットルの液滴を分配するよう設計されており、しかし、例えば、１０から３０ピコリットルの大きさの液滴の、より広い範囲の液滴を分配するようにもできる。異なる大きさのノズルを備えた他の印刷ヘッドが用いられてもよい。
【００２９】
印刷ヘッド１０８はシステム・コントローラ１０２（図１）に対し、印刷ヘッド支持体（図１）を介して、直接的に若しくは間接的に接続される、上記したような、駆動機構１２８によって中心点２０２の周りを回転し得る。
【００３０】
図３を参照すると、本発明による印刷ヘッドを整列するための方法３００の一実施例を示すフローチャートが示されている。この例示の方法３００は、ステップ３０２において開始する。ステップ３０４において、印刷ヘッド１０８は、画像システム１０５の上向きのカメラ１２６の上方にある、印刷ヘッド支持体１０６によって動き得る。いくつかの実施例において、印刷ヘッド１０８の方向は異なっており、又は変えられ、カメラ１２６は異なる場所に位置してもよい。いくつかの実施例において、このステップにおいて、整列プロセスが開始されると、カメラ１２６の上方において印刷ヘッド１０８を動かすために、システム・コントローラ１０２は駆動機構１２０、及び／又は、印刷ヘッド支持体１０６に自動的に命令を発するか、若しくは、信号を送出する。他の実施例において、オペレータが手動によりカメラ１２６の上方に印刷ヘッド１０８を動かしてもよい。
【００３１】
ステップ３０６において、印刷ヘッド１０８は回転される。いくつかの実施例では、ステップ３０４において、整列プロセスが開始されると、システム・コントローラ１０２は、印刷ヘッド１０８を回転するために、駆動機構１２０、及び又は、印刷ヘッド支持体１０６に自動的に命令を発するか、若しくは信号を送出する。他の実施例において、オペレータが手動により印刷ヘッド１０８を回動させてもよい。
【００３２】
印刷ヘッド１０８がカメラ１２６の上方において回動すると、ステップ３０８において、カメラ１２６は図２に示されるように、印刷ヘッド１０８の底面の画像を撮像する。図２中の点線によって示される印刷ヘッド１０８の表示は単に、印刷ヘッド１０８の回転した位置の例を示している。画像システム１０５は、駆動機構１２０により印刷ヘッド１０８が回動されている時に、（図２中、円弧状の矢印によって示されるような）実質的に同じ円形状の軌跡を通過する一組のノズル２００Ａ、２００Ｂを識別するために、撮像された画像を比較する。（カメラ１２６内にあろうと、システム・コントローラ１０２内にあろうと）画像システムは、同様な形をしたオブジェクト（例えば、ノズル２００Ａ、２００Ｂ）がともに円形状のパターンの軌跡を通過していることを認識するために、パターン認識アルゴリズムを用いる。また、そのような画像システムは、それらのオブジェクトが円形状の軌跡の円周に沿って回転し、相互に１８０度位相シフトしたことを判断する。
【００３３】
ステップ３１０において、観察される中心点２０２はステップ３０８に識別されていた２つの同様の形をしたオブジェクト（例えば、ノズル２００Ａ、２００Ｂ）に基づいて決定される。いくつかの実施例において、観察された中心点２０２は、２つの識別された同様の形をしたオブジェクトの間を結ぶライン上に位置し、識別された同様の形のオブジェクト（例えば、ノズル２００Ａ、２００Ｂ）から同じ距離にある印刷ヘッド１０８上である。換言すると、観察される中心点２０２は、２つの識別されたノズル２００Ａ、２００Ｂを接続するよう引かれる線上の、２つの識別されたノズル２００Ａ、２００Ｂの間の中間の印刷ヘッド１０８上の１つの点である。
【００３４】
ステップ３１０において、観察される中心点２０２は印刷ヘッド駆動機構１２０を較正するために用いられる。いくつかの実施例において、システム・コントローラ１０２、及び／又は、印刷ヘッド駆動機構１２０は、例えば、印刷、及び／又は、メンテナンス動作の間、印刷ヘッドが動かされているときに、印刷ヘッド１０８の位置を追跡するために座標を用いる。このように、いかなる場所においても、システム・コントローラ１０２はその座標に基づき、印刷ヘッド１０８の中心点の「予定」された値を有する。いくつかの実施例において、この観察された中心点２０２は印刷ヘッド１０８の中心点の予定された値を補完、及び／又は、修正するのに用いられる。例えば、システム・コントローラ１０２が印刷ヘッドの中心点を追跡し、現在の位置に対して、Ｘ軸に沿った参照点からの４３２１μｍの距離の値を保持しているならば、画像システム及び本発明を用いることにより、印刷ヘッドの中心点の現在の位置が現実にはＸ軸に沿って参照点から４３２３μｍにあると判断されると、システム・コントローラ１０２はＸ軸に沿って２μｍの差分により座標軸を修正する。
【００３５】
いくつかの実施例において、基板１１４を狙うカメラ１２８は印刷ヘッド１０８、１１０、１１２の正確な位置を求めるのに用いられる。カメラ１２８はステージ１１８、及び／又は、基板１１４上の位置参照マークの画像を撮像する。この情報はステージ１１８、及び／又は、基板１１４に対するカメラ１２８の位置を計算するために、その情報を利用する、システム・コントローラに送出される。印刷ヘッド１０８、１１０、１１２の位置は、カメラの位置からの既知のオフセットに基づいて決定される。いくつかの実施例において、画像は印刷ヘッドの中の一つの既知のものによって堆積されたインクの液滴を含む。この情報は選択的に、若しくは、付加的に印刷ヘッドの位置を計算するのに用いられ得る。
【００３６】
上述の説明は本発明の特定の実施例のみを開示し、本発明の範囲内に入るであろう上述に開示された方法及び装置は本技術分野の当業者にとって容易に明白である。例えば、いくつかの実施例において、印刷ヘッド１０８の向き、若しくは、整列状態を決定するために、識別されたノズル２００Ａ、２００Ｂの間で延ばされたラインは、１つ以上の既知の向きの参照ラインに対して比較されてもよい。また、この情報は印刷ヘッド駆動機構１２０を較正するためにシステム・コントローラ１０２によって用いられてもよい。
【００３７】
更に、上述の実施例の方法は、１つの印刷ヘッド１０８のみに適用されているが、本技術分野の当業者はこれらの方法はカメラ１２８、及び／又は、他のいかなる付加的な印刷ヘッドと同様に、印刷ヘッド１０８、１１０、１１２のそれぞれに適用され得ることを理解するであろう。
【００３８】
いくつかの実施例において、本発明の装置及び方法は半導体処理、及び／又は、電子装置製造に適用され得る。例えば、レジストのパターンはガラス、ポリマー、半導体、及び／又は、実施可能な他のいかなる好適な材料を含む基板上に噴射され得る。このように、噴射された物質はインク、ポリマー、若しくは他のいかなる好適な実施可能な材料であってもよい。
【００３９】
従って、本発明はその特定の実施例に関係づけられて開示されてきたが、以下のクレームに定義されるように、本発明の精神及び範囲に他の実施例が入ることは容易に理解され得る。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明のいくつかの実施例によるインクジェット印刷システムの平面図である。
【図２】本発明のいくつかの実施例に従い、及びそれらとともに用いられる印刷ヘッドの底面図である。
【図３】本発明のいくつかの実施例による、印刷ヘッドを整列する方法の一例を説明するフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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