(57)【要約】【課題】同時型インクジェット印刷及び欠陥検査ためのシステムを提供する。【解決手段】システムは、基板にインクを堆積させるように用いられる少なくとも１つの印刷ヘッドと、基板を走査するように用いられる少なくとも１つの画像デバイスと、印刷中に画像デバイスによって走査された画像データを受信し、処理された画像データを利用して基板上にいずれの印刷欠陥があるかどうかを確定し、基板の処理を示す制御信号を伝達するように用いられるコントローラを含む。画像デバイスは各印刷経路中に基板を走査するように用いられる。数多くの他の様態も開示されている。【選択図】図１Ｂ
2007102186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板にインクを堆積させるように用いられる少なくとも１つの印刷ヘッドと、
印刷経過中に、前記基板を走査するように用いられる少なくとも１つの画像デバイスと、
前記画像デバイスによって走査された画像データを受信し、処理された前記画像データを用いて前記基板上にいずれの欠陥があるかどうかを確定し、前記基板の処理を示す制御信号を伝達するように用いられるコントローラを含む装置。
【請求項２】
前記印刷ヘッドが、第１カラーインクを堆積させるように用いられ、前記画像デバイスが、前記第１カラーインクに関わる欠陥を検出するように用いられる請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記印刷ヘッド及び前記画像デバイスが印刷支持部と結合された請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記画像デバイスが、現在の印刷経過より先の印刷経過中に印刷された前記基板の領域を走査するように用いられる請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記画像デバイスが、少なくとも２つのカメラを含み、前記２つのカメラの第１部が、前記基板が第１方向に移動する際、前記基板を走査するために使用され、前記２つのカメラの第２部が、前記基板が第２方向に移動する際、前記基板を走査するために使用される請求項１記載の装置。
【請求項６】
前記画像デバイスが、少なくとも２つのカメラを含み、前記２つのカメラの第１部が、赤インクに関わる欠陥を検出するように用いられ、前記２つのカメラの第２部が、青／緑インクに関わる欠陥を検出するように用いられる請求項１記載の装置。
【請求項７】
前記コントローラが、前記基板が欠陥を含み、印刷を停止すべきであり、印刷ヘッドは補修を受けるべきであることを示す前記制御信号を伝達可能にするように用いられる請求項１記載の装置。
【請求項８】
前記基板にインクが堆積される側とは反対側から、前記基板を照射するように用いられる光源を更に含む請求項１記載の装置。
【請求項９】
少なくとも１つのインクジェト印刷ヘッドを用いて基板上にインクを堆積させ、
画像デバイスを用いて前記基板を走査し、
前記画像デバイスによって走査された画像データを処理し、
処理された前記画像データを用いて前記基板上に欠陥があるかどうかを確定し、
前記基板の処理を示す制御信号を伝達する方法であって、
インクの堆積及び前記基板の走査が同時になされる方法。
【請求項１０】
インクの堆積が第１カラーのインクの堆積を含み、基板の走査が前記第１カラーの前記インクに関わる欠陥を検出するように用いられる前記画像デバイスを用いた基板の走査を含む請求項９記載の方法。
【請求項１１】
インクの堆積及び走査が、ともに印刷支持部から吊るされた前記印刷ヘッド及び前記画像デバイスを使用することで、それぞれ実行される請求項９記載の方法。
【請求項１２】
走査が、現在の印刷経過より先の印刷経過中に印刷された前記基板の領域を走査するように用いられる前記画像デバイスを使用する走査を含む請求項９記載の方法。
【請求項１３】
走査が、少なくとも２つのカメラを含む前記画像デバイスを用いた走査を含み、前記２つのカメラの第１部が、前記基板が第１方向に移動する際、前記基板を走査するために使用され、前記２つのカメラの第２部が、前記基板が第２方向に移動する際、前記基板を走査するために使用される請求項９記載の方法。
【請求項１４】
走査が、少なくとも２つのカメラを含む前記画像デバイスを使用する走査を含み、前記２つのカメラの第１部が、赤インクに関わる欠陥を検出するように用いられ、前記２つのカメラの第２部が、青／緑インクに関わる欠陥を検出するように用いられる請求項９記載の方法。
【請求項１５】
制御信号の伝達が、前記基板が欠陥を含み、印刷を停止すべきであり、印刷ヘッドは補修を受けるべきであることを示す制御信号の伝達を含む請求項９記載の方法。
【請求項１６】
前記基板にインクが堆積される側とは反対側から、前記基板を照射することを更に含む請求項９記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも１つのインクジェト印刷ヘッドを用いて基板にインクを堆積させ、
少なくとも一部分の前記堆積ステップ中に、画像デバイスを用いて前記基板を走査し、
少なくとも一部の走査ステップに基づいて、前記基板上に欠陥があるかどうかを確定する方法。
【請求項１８】
堆積が、第１カラーのインクの堆積を含み、走査が、前記第１カラーの前記インクに関わる欠陥を検出するように用いられる前記画像デバイスを用いた基板の走査を含む請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
堆積及び走査が、ともに印刷支持部から吊るされた前記印刷ヘッド及び前記画像デバイスを使用して、それぞれ実行される請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
走査が、現在の印刷経過より先の印刷経過中に印刷された前記基板の領域を走査するように用いられる前記画像デバイスを使用する走査を含む請求項１７記載の方法。
【請求項２１】
走査が、少なくとも２つのカメラを含む前記画像デバイスを使用する走査を含み、前記２つのカメラの第１部が、前記基板が第１方向に移動する際、前記基板を走査するために使用され、前記２つのカメラの第２部が、前記基板が第２方向に移動する際、前記基板を走査するために使用される請求項１７記載の方法。
【請求項２２】
走査が、少なくとも２つのカメラを含む前記画像デバイスを使用する走査を含み、前記２つのカメラの第１部が、赤インクに関わる欠陥を検出するように用いられ、前記２つのカメラの第２部が、青／緑インクに関わる欠陥を検出するように用いられる請求項１７記載の方法。
【請求項２３】
制御信号の伝達が、前記基板が欠陥を含み、印刷を停止すべきであり、印刷ヘッドは補修を受けるべきであることを示す制御信号の伝達を含む請求項１７記載の方法。
【請求項２４】
前記基板にインクが堆積される側とは反対側から、前記基板を照射することを更に含む請求項１７記載の方法。
【請求項２５】
基板に異なるカラーインクを堆積させるように用いられる複数の印刷ヘッドと、
印刷中に、前記印刷ヘッドの先にある前記基板を移動させるように用いられるステージと、
前記基板上の前記印刷ヘッドを支えるように用いられる印刷ブリッジと、
印刷経過中、前記基板を走査するように用いられる少なくとも１つの画像デバイスと、
前記画像デバイスによって走査された画像データを受信し、処理された前記画像データを利用して前記基板上にいずれの欠陥があるかどうかを確定し、及び前記基板の処理を示す制御信号を伝達するように用いられるコントローラと、
前記制御信号を受信し、前記制御信号に応じて前記インクジェット印刷システムを操作するように用いられるシステムコントローラを含むインクジェット印刷システム。
【請求項２６】
前記画像デバイスが、前記の異なるカラーインクに関わる欠陥を検出するように用いられる請求項２５記載のシステム。
【請求項２７】
前記印刷ヘッド及び前記画像デバイスが、ともに前記印刷ブリッジにより支えられた請求項２５記載のシステム。
【請求項２８】
前記画像デバイスが、現在の印刷経過より先の印刷経過中に印刷された前記基板の領域を走査するように用いられる請求項２５記載のシステム。
【請求項２９】
前記画像デバイスが、少なくとも２つのカメラを含み、前記ステージによって前記基板が第１方向に移動する際、前記２つのカメラの第１部が前記基板を走査するために使用され、前記ステージによって前記基板が第２方向に移動する際、前記２つのカメラの第２部が前記基板を走査するために使用される請求項２５記載のシステム。
【請求項３０】
前記画像デバイスが、少なくとも２つのカメラを含み、前記２つのカメラの第１部が、赤インクに関わる欠陥を検出するように用いられ、前記２つのカメラの第２部が、青／緑インクに関わる欠陥を検出するように用いられる請求項２５記載のシステム。
【請求項３１】
前記画像コントローラが、前記基板が欠陥を含み、印刷を停止すべきであり、印刷ヘッドは補修を受けるべきであることを示す前記制御信号を前記システムコントローラに伝達可能にするように用いられる請求項２５記載のシステム。
【請求項３２】
前記基板の下側から前記基板を照射するように用いられる光源を更に含む請求項２５記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、２００５年７月２８日に出願された米国特許仮出願第６０／７０３，１４６号に基づく優先権を主張し、引用により本明細書に全体として組み込まれる。
【発明の分野】
【０００２】
本発明は、一般に、電子デバイス製造及び印刷システムに係り、特に、カラーフィルタを印刷する際の欠陥検査のための装置及び方法に関する。
【発明の背景】
【０００３】
フラットパネルディスプレイ産業において、ディスプレイデバイス、特に、フラットパネルディスプレイ用の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ことが試みられてきた。カラーフィルタ用のパターンを印刷する場合、インクが堆積されるピクセル井戸は特に小さいので、欠陥が発生する可能性は大きい。従って、欠陥を避け、それを検出する効率的な方法及び装置が望まれている。
【本発明の概要】
【０００４】
本発明のいくつかの実施例において、同時型インクジェット印刷及び欠陥検査ためのシステムを提供する。システムは、基板にインクを堆積させるように用いられる少なくとも１つの印刷ヘッドと、基板を走査するように用いられる少なくとも１つの画像デバイスと、並びに印刷中に画像デバイスによって走査された画像データを受信し、処理された画像データを利用して基板上にいずれの欠陥があるかどうかを確定し、基板の処理を示す制御信号を伝達するように用いられるコントローラを含む。画像デバイスは各印刷経過中に基板を走査するように用いられる。
【０００５】
本発明の同様な又は他の様態において、同時型インクジェット印刷及び欠陥検査のための方法を提供する。その方法は，少なくとも１つのインクジェト印刷ヘッドを用いて基板にインクを堆積させ、印刷中に画像デバイスを用いて基板を走査し、画像デバイスによって走査された画像データを処理し、処理された画像データを利用して基板上に欠陥があるかどうかを確定し、基板の処理を示す制御信号を伝達することを含む。
【０００６】
本発明の他の特性及び様態は、次の詳細な記述、添付された特許請求の範囲及び付属図面からより明らかになるであろう。
【詳細な説明】
【０００７】
本発明は、同時型インクジェット印刷及び欠陥検査を行うための方法及び装置を提供する。本発明の発明者は、例えば、フラットパネルディスプレイ用のカラーフィルタ等の製造におけるインクジェット印刷の効率的な使用についての問題として、デバイスの全面が印刷されてしまった後に、印刷されたディスプレイデバイスを検査することは、非効率でありえることを認識していた。本発明によれば、印刷の際に基板上のインクジェット印刷の欠陥（例えば、適切には充填されていないピクセル井戸、ピクセル井戸障壁（例えば、ブラックマトリクス）上のインク、井戸内の誤ったインクカラー、井戸内の汚染粒子等）を検出可能な検査システムを、インクジェット印刷システム内に備えることができる。
【０００８】
いくつかの実施例において、検査システムは、インクジェット印刷ヘッドに、又はその近くに位置する１つ又はそれ以上のカメラを含むことができる。各インクジェット印刷ヘッドは、関連するカメラを有することができる。代わりに、多数のカメラを、単一のインクジェット印刷ヘッドに束ねることができ、又はインクジェット印刷ヘッドから離して配置することができる。インクが堆積する際、カメラは基板を走査し、印刷の質を確定し、及び／又は走査されたデータを、位置データとともに、画像処理のためのコントローラに伝達することができる。検査システムは、先の経路又は経路群を走査できる。つまり、カメラがインクジェット印刷ヘッドの近傍に搭載されている場合、インクジェット印刷ヘッドがピクセル井戸の現列にインクを堆積させる際、カメラは、以前印刷されたピクセル井戸の列を走査できる。追加して又は代わりに、走査された領域及び／又は欠陥場所の位置座標（例えば、ＸＹ面上）をコントローラに伝達し、及び／又は、他の画像及び／又は関連する画像データとともに記録することができる。本発明の検査システムは、画像コントラストを増し、さらに容易に欠陥を検出するために、様々なカラーフィルタ及び／又は画像エンハンスメントを用いることもできる。本発明の検査システムは、印刷をリアルタイムで走査可能であり、印刷欠陥が見つかった場合、印刷を停止又は保留する制御信号を発信可能である。
【０００９】
図１Ａは、参照番号１００で示される本発明のインクジェット印刷及び欠陥検査システムの実施例の上面図を、図１Ｂはその斜視図を示す。本発明のインクジェット印刷及び欠陥検査システム１００は、例示的な実施例において、印刷ヘッド１０２、１０４、１０６を含むことができる。印刷ヘッド１０２〜１０６は、印刷ブリッジ又は支持部１０８上に保持されている。印刷ブリッジ１０８は、画像システム１１０及び／又は１１２及び／又は１１４、１１６、及び１１８も保持できる。画像システム１１０〜１１８は、画像システムコントローラ１２０に結合できる（図１Ａ）。画像システムコントローラ１２０は、論理的に（例えば、電気的に、無線で、光学的に、等）及び／又は機械的に、画像システム１１０〜１１８に結合できる。同様に、印刷ヘッド１０２〜１０６及び印刷ブリッジ１０８は、システムコントローラ１２２に結合できる。システムコントローラ１２２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１０２〜１０６及び印刷ブリッジ１０８に結合できる。ある実施例において、画像システムコントローラ１２０は、直接、システムコントローラ１１２に、それと通信しながら、及び／又はその制御下で、結合できる。追加した又は代わりの実施例において、画像システムコントローラ１２０及びシステムコントローラ１２２は、同一でありえる。インクジェット印刷及び欠陥検査システム１００は、光源１２６を含有可能なステージ１２４を含むこともできる。
【００１０】
図１Ａ及び１Ｂの例示的な実施例において、印刷ブリッジ１０８は、印刷ヘッド１０２〜１０６を支える。図１Ａ及び１Ｂにおいて、３つの印刷ヘッドが印刷ブリッジ１０８上に示されているが、重要なことは、幾つもの印刷ヘッド（例えば、１つ、２つ、４つ、５つ、６つ、７つの印刷ヘッド）を、印刷ブリッジ１０８に搭載でき、及び／又は接続できることに留意することである。印刷ヘッド１０２〜１０６は、単一色のインクを吐出でき、又はある実施例において、多色のインクを吐出できる。
【００１１】
本発明のインクジェット印刷及び欠陥検査システム１００は、幾つもの（例えば、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ等の）画像システム１１０〜１１８を含むことができる。インクジェット印刷システム内で使用する例示的な画像システムは、「印刷ヘッドを配列するための方法及び装置」の題で２００４年１２月２２日に出願された米国特許出願第１１／０１９，９３０号に記載され、本明細書に参考としてそのまま組み込まれている。同様に、画像システム１１０〜１１８は、１つ又はそれ以上の高解像度デジタルライン走査カメラ、ＣＣＤに基づくカメラ、及び／又はいずれの他の適切なカメラを含むことができる。本発明で使用される例示的な画像システムは、約８０００ピクセル、解像度５μｍで、多数倍拡大可能な対物レンズを組み込むことができる。例示的な画像システムは、１００ＫＨｚラインレートも有することができ、５００ｍｍ／秒で基板を走査可能である。他の特性を有するカメラも使用できる。少なくとも１つの実施例において、画像システム１１０〜１１１８は、同時に３色（例えば、赤、緑、青）を検査可能である。
【００１２】
第１の例示的な実施例において、画像システム１１０は、印刷ヘッドで使用されているものと類似の位置と方法で、印刷ブリッジ１０８に結合できる。つまり、画像システム１１０は、印刷ヘッド１０２〜１０６と類似の回転及び移動が可能であり、印刷ヘッド１０２〜１０６の近傍に移動でき、又はこれらから離して配置できる。画像システム１１０は、単一のカメラ、又はある実施例においては、束ねられた複数の（例えば、２つ、３つ等の）カメラを含む。ある実施例において、１つのカメラは、青及び／又は緑インクに関わる欠陥を検査可能であり、１つのカメラは、赤インクに関わる欠陥を検査可能である。他の実施例において、各カメラは、異なるインクカラーに関わる欠陥を検査可能であり、各インクカラーに対して１つのカメラを有するように、十分な数のカメラを備えることができる。画像システム１１０は、印刷ヘッド１０２〜１０６の側に、又は間隔をあけて，配置できる。
【００１３】
１つ又はそれ以上の形態において、画像システム１１０は、（例えば、図１Ａ、１Ｂ、及び２に示されるように）印刷ヘッド１０２〜１０６の左側に配置できる。印刷ヘッド１０２〜１０６の左側に配置された画像システム１１０を用いて、印刷を左から右へ通過させることで（例えば、基板上の１列のピクセル井戸内にインクが堆積し、続いて、次の印刷経過の準備のために左側へシフトする）、画像システムは、はじめに、まさに印刷されたピクセル井戸の列から画像を捕える。ある実施例において、画像システム１１０は、以前の印刷経路、最も最近の印刷経路、及び／又は現在の印刷経路からの画像を捕えることも可能である。画像システム１１０を、関連するカメラの下に直接位置する基板の画像を捕えるために、配置できる（例えば、以前印刷された印刷経路を検査できる）。代わりに、進行中の印刷経路の画面を捕えるために、画像システム１１０を傾けることができ、基板の様々な部分の画像を捕えるために、いずれの角度にも傾けることができる。
【００１４】
第２の例示的な実施例において、図１Ａの画像システム１１２は、印刷ブリッジ１０８に直接結合でき、その印刷ブリッジによって支えられる。この結合場所は、印刷ヘッド１０２〜１０６の近傍であってもよく、又は印刷ブリッジ１０８上のどこかに配置できる。画像システム１１２は、単一のカメラ、又はある実施例においては、束ねられた多数のカメラを含むことができる。更に、画像システム１１２は、動作中、基板を走査するために使用される高速度カメラ１１４〜１１８に対向する標準的な顕微鏡カメラであってもよく、基板が静止している時、技師が、特定の場所又は欠陥を近くで検査できるようにするために備えられる。例えば、一旦、走査画像システム１１４〜１１８が、潜在的な欠陥を特定のｘｙ位置で確認すると、印刷を停止でき、技師がその場所を詳細に検査し、潜在的な欠陥を査定できるようにするために、画像システム１１２を特定のｘｙ位置へ移動できる。
【００１５】
第３の実施例において、画像システム１１４〜１１８は、印刷ヘッド１０２〜１０６に及びその隣接に配置できる。つまり、画像システム１１４は、印刷ヘッド１０２のすぐ近くの印刷ブリッジ１０８上に搭載できる、又は印刷ヘッド１０２の動きが画像システム１１４の動きに一致するように、印刷ヘッド１０２と同様のアセンブリ上に搭載できる。同様に、画像システム１１６は、印刷ヘッド１０４を伴って、又はその隣接に搭載でき、画像システム１１８は、印刷ヘッド１０６を伴って、又はその隣接に搭載できる。ある実施例において、画像システム１１４〜１１８は、対応する印刷ヘッド１０２〜１０６により吐出されたインクで印刷されたピクセル井戸の画像を捕獲可能なカメラを含むことができる。各印刷ヘッド１０２〜１０６は、関連する画像システム１１４〜１１６を有することができる。
【００１６】
各印刷ヘッド１０２〜１０６が、対応する画像システム１１４〜１１８を有する実施例において、各画像システム１１４〜１１６は、異なる空間画像を検査することができる。例えば、印刷が左から右へ進む印刷動作中、画像システム１１８は、印刷されたピクセル井戸の列及び２つの隣接する充填されていないピクセル井戸の画像を捕えることができる。画像システム１１６は、ピクセル井戸の２つの充填された列及び１つの充填されていない列の画像を捕らえることができる。画像システム１１４は、３つの充填された列の画像を捕えることができる。
【００１７】
代わりに、画像システム１１４〜１１８は、１つ以上のカメラを含むことができ、カメラは１つ又はそれ以上の印刷ヘッド１０２〜１０６で束ねられ、１つ又はそれ以上の印刷ヘッドは、関連する画像システム１１４〜１１８を有さない。例えば、ある実施例において、印刷ヘッド１０２は、印刷ヘッドとともに搭載された画像システム１１４を有することができる。画像システム１１４は、２つ又はそれ以上のカメラを有することができ、それぞれある色の欠陥を検出できる。印刷ヘッド１０４、１０６は、画像システム１１６、１１８を含まないことができる。２つのカメラが画像システム１１４に組み込まれている場合、１つのカメラを青／緑インクの欠陥を検出するために適用でき、１つのカメラを、赤インクの欠陥を検出するために適用できる。カメラは、例えば、カラーフィルタを用いることにより、特定の色に適用できる。３つのカメラが画像システム１１４に組み込まれている場合、各カメラは、異なるインクカラーの欠陥を検出可能であり、付加的に、印刷された色を区別できる。
【００１８】
画像システム１１０〜１１８は、論理的に（例えば、電気的に、無線で、光学的に，等）及び／又は機械的に、画像システムコントローラ１２０と結合できる。画像システムコントローラ１２０は、画像システム１１０〜１１８により捕えられた画像を処理可能なソフトウェアを含むことができる。画像システムコントローラ１２０は、各画像システム１１０〜１１８から受信された画像データを処理及び／又は記録できる。代わりに、各画像システム１１０〜１１８は、関連した画像システムコントローラを有することができる（例えば、各画像システム１１０〜１１８は、画像データを処理及び／又は記録できる）。画像システム１１０〜１１８から伝達された画像データは、走査領域の（例えば、ＸＹ面上の）位置座標、欠陥位置及び／又はタイプ、及び／又は画像を含むことができる。位置データは、印刷システム（例えば、システムコントローラ１２２）から取り除くことも、又は受信することもできる。ある実施例において、処理機能を保存するために、起こりうる欠陥を含む画像のみを画像システムコントローラ１２０に伝達する。
【００１９】
画像システムコントローラ１２０は、画像システム１１０〜１１８から伝達された画像データを受信し、画像データを処理し、画像データに基づいて基板の処理を確定することができる（例えば、印刷を一時停止又は停止すること、洗浄のため基板を搬送すること、最終処理のため基板を搬送すること、他の補修のために基板を搬送すること、印刷を通過させ、印刷を継続すること等）。
【００２０】
画像システムコントローラ１２０は適切なコンピュータ又はコンピュータシステムであってもよく、これには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／又は適切な処理デバイス、素子、又はシステムを含むが、限定はされない。代わりに、画像システムコントローラ１２０は、専用論理回路、又はハードウェア及び／又はソフトウェアのいずれの適切な組み合わせを含むことができる。画像システムコントローラ１２０はいずれの画像システム１１０〜１１８を制御するように用いることができ、これらには各画像システム１１０〜１１８の回転、Ｘ軸に沿った横方向の正及び負の変位を制御することを含み、ここで正のＸ軸方向が図１ＡにＸで示された矢印の座標系で示される。つけ加えて、画像システムコントローラ１２０は、基板に対する画像システム１１０〜１１８の角度、光学的又は電子的ズーム、基板からの画像システム１１０〜１１８の距離を制御でき、又はいずれの他の必要な制御を実行できる。
【００２１】
上記のように、システム１００は、例示的な実施例において、システムコントローラ１２２を含むことができる。画像システムコントローラ１２０のように、システムコントローラ１２２は適切なコンピュータ又はコンピュータシステムであってもよく、これは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／又は適切な処理デバイス、素子、又はシステムを含むが、限定はされない。代わりに、システムコントローラ１２２は、専用論理回路、又はハードウェア並びに／乃至ソフトウェアのいずれの適切な組み合わせを含むことができる。
システムコントローラ１２２は印刷支持部１０８を通していずれの印刷ヘッド１０２〜１０６を制御するように用いることができ、これには各印刷ヘッド１０２〜１０６の回転、及びＸ軸に沿った正及び負の変位方向の移動を制御することを含み、ここで、図１Ａにおいて正のＸ軸方向はＸで示された参照矢印の枠で示される。システムコントローラ１２２は、印刷支持部１０８、及び／又は印刷ヘッド１０２〜１０６によって実行可能であるいずれの又は全てのインクジェット印刷及び補修操作も制御できる。
【００２２】
システムコントローラ１２２は、画像システムコントローラ１２０と連結でき、及び／又は画像システム１１０〜１１８と直接通信できる。画像システムコントローラ１２０又はシステムコントローラ１２２は、受信及び／又は処理された画像データに基づいて基板の処理を確定できる。基板の処理に基づいて、画像システムコントローラ１２０又はシステムコントローラ１２２は、基板上である動作を実行するために、制御信号をインクジェット印刷及び欠陥検査システム１００の関連する構成部分に送信できる。この動作は、印刷を一時停止又は停止すること、洗浄のため基板を搬送すること、最終処理のため基板を搬送すること、他の補修のために基板を搬送すること、又は印刷を許容と見なし、印刷及び／又は基板を継続する又は次の製造段階に回すことを許可することを含む。
【００２３】
インクジェット印刷及び欠陥検査システム１００は、（図１Ａ及び１Ｂに示されるように）ステージ１２４に、近傍に、上に及び／又は下に配置された１つ又はそれ以上の光源１２６も含む。光源１２６は、印刷欠陥を際立たせ、検出するのを補助するため、基板を透過する光を提供できる。光源１２６は、移動可能な線型光源でありえる。光源１２６は、白色蛍光光源又はクオーツハロゲン源等からの光ファイバー誘導、ＬＣＤバックライト、又はＬＥＤ光であってもよい。いずれの他の適切な光源を使用できる。光源１２６を組み込むことで、インクジェット印刷及び欠陥検査システム１００は、透過光強度の変化を検出することで、カラー領域の厚さの変化を検出できる。
【００２４】
図２は、本発明に係る装置の例示的な実施例の近接図を示す。インクジェット印刷及び欠陥検査装置２００は、印刷支持部又はブリッジ１０８上に搭載された印刷ヘッド１０２、１０４、１０６を含むことができる。図１Ａ及び１Ｂに示されるものと類似した位置と方法で、印刷ブリッジ１０８上に、画像システム１１０、１１４、１１６、１１８も搭載できる。画像システム１１０は、システムが現在の又は先の印刷経路を検査できるようにするために、移動可能、回転可能、及び角度変化可能である。他の実施例において、画像システム１１４〜１１８は、いずれの印刷ヘッド１０２〜１０６と同じマウントに、又は印刷ヘッド１０２〜１０６自身に搭載可能であり、同様に、移動可能、回転可能、及び角度変化可能である。画像システム１１４〜１１８は、現在の、先の、及び未来の印刷操作を検査するために、印刷ヘッド１０２〜１０６のいずれの側にも搭載できる。例えば、印刷ヘッド１０２の左側に搭載された画像システム１１４は、先の１つ又は複数の印刷経路の画像を捕えることができる。画像システム１１４が、印刷ヘッド１０２の右側に搭載された場合、画像システム１１４は、印刷ヘッド１０４の先の１つ又は複数の印刷経路の画像を捕えることができる。画像システム１１４〜１１８も、印刷方向（Ｙ軸に沿った正及び負方向でありえ、正のＹ軸方向が、図１ＡにＹで示される矢印の座標系で示される）に対応して、いずれの印刷ヘッド１０２〜１０６の前首から後尾に搭載できる。この形態において、画像システム１１４〜１１８は、印刷操作の前に、及び／又はインク吐出直後に、基板内の欠陥の画像を捕えることができる（従って、全印刷経路が完了するのを待つ必要はない）。
【００２５】
図３は、本発明で検出された印刷欠陥（円で囲まれている）の画像例である。例えば、起こりうる印刷欠陥は、ピクセル井戸間の障壁上にインク（３０２）、誤ったインクカラーが隣接するピクセル井戸に堆積され、インクカラーが混合すること（３０４）、インクの空隙ができること（３０６）を含む。他の起こりうる印刷欠陥として、ピクセル井戸に汚染粒子が入ること、誤った色が堆積されること、ピクセル井戸が十分には充填されていないこと（例えば、厚さが約０．２μｍ未満であること）、ピクセル井戸からインクが溢れていること、寸法が誤っていること等がある。本発明のインクジェット印刷及び欠陥検査システムは、印刷中起こるこれらの及び他の印刷欠陥を検出できる。
【００２６】
図４では、本発明に係るインクジェット印刷及び欠陥検査の方法４００の実施例例を示す流れ図が示されている。便宜上、方法４００は図１Ａ−１Ｂのインクジェット印刷及び欠陥検査システム１００を参考として記載されている。本明細書で記載される他のインクジェット印刷及び欠陥検査システムについて、類似の方法を使用できる。
【００２７】
方法例４００は、ステップ４０２で始まる。ステップ４０４で、印刷ヘッド１０２〜１０６は、基板上にインクを堆積できる。ある実施例において、印刷ヘッドの数は異なることに留意すべきである。印刷ヘッド１０２〜１０６は、同時に又は個々にインクを堆積でき、同じ又は異なる色のインクを堆積できる。
【００２８】
ステップ４０６で、画像システム１１０〜１１８は、基板を走査できる。基板を走査するために、画像システム１１０〜１１８は、以前に又は現在印刷されたピクセル井戸の画像を捕えることができ、画像データを画像システムコントローラ１２０に伝達できる。いずれの適切な走査レート及び／又はカメラモジュールを使用できるけれども、走査レートは約５００ｍｍ／秒でありえ、５４４ＭＨｚのカメラモジュールで走査できる。走査された基板のビデオ及び／又はスナップショット画像は、システムコントローラ１２２又は画像システムコントローラ１２０で表示又は記憶できる。ある実施例において、メモリスペースを節約し、プロセッサ上のロードを節約するために、印刷欠陥の画像及び／又はデータのみを記録し、又は捕捉できる。代わりに、全てのデータ及び／又はスナップショットを記録し、画像システムコントローラ１２２に伝達できる。
【００２９】
基板上にインクを堆積させ、基板を走査するステップは、連続して又は同時に、上記のシステムに従って行われえる。つまり、印刷ヘッド１０２〜１０６が基板上にインクを堆積させる際、画像システム１１０〜１１８は印刷欠陥を捜して基板を走査できる。
【００３０】
ステップ４０６に続いて、画像システム１１０〜１１８及び／又は画像システムコントローラ１２０は、ステップ４０８において、走査された画像を処理できる。走査された画像の処理は、欠陥レート、場所、及び／又は状況を記録すること、パターン認識アルゴリズムを用いて欠陥の既知の型を確認すること、重要度及び／又は許容度を確定することを含む。
【００３１】
ステップ４１０において、印刷欠陥を検査するために、処理された走査データを使用できる。画像システムコントローラ１２０は、印刷欠陥が存在するかどうかを確定し、処理条件を確定するために、走査されたデータ及び／又は画像を使用できる。例えば、処理条件は、印刷欠陥の程度の測定でありえる。ある実施例において、レート、タイプ、及び／又は欠陥の重要度を確定するために、各画像システム１１０〜１１８に対して画像処理アルゴリズムを用いることができる。
【００３２】
ステップ４１２において、ステップ４１０で確定された基板の処理に基づき、画像システムコントローラ１２０又はシステムコントローラ１２２は、基板又はインクジェット印刷及び欠陥検査システム１００上である動作を実行するために、制御信号をインクジェット印刷及び欠陥検査システム１００（又は他のシステム）に送信できる。例えば、制御信号が表示できることとして、（ａ）印刷ヘッド上のノズルが、作動していなく、空白のピクセルができている、（ｂ）印刷ヘッドが誤って配置され、インクが、目標とするピクセル井戸の代わりに、隣接するピクセル井戸を満たしている、（ｃ）印刷されたピクセル井戸が、液滴寸法／体積があまりにも低く設定されていることを示す空隙を含む等がある。その結果として行う動作は、印刷を一時停止又は停止すること、洗浄のため基板を搬送すること、最終処理のため基板を搬送すること、他の補修のために基板を搬送すること、印刷ヘッドを洗浄すること、印刷ヘッドを取り換えること、印刷ヘッドを再配列すること、印刷を通過させ、印刷及び／又は基板を継続する又は次の製造段階に回すこと等がある。方法はステップ４１４で終わる。
【００３３】
上述の説明は本発明の特定の実施例のみを開示しており、本発明の範囲内にある上述の開示された方法及び装置の変更は当業者には自明である。更に、上記の方法例は、図１Ａ、１Ｂ、及び２の３つの印刷ヘッド１０２〜１０６及び５つの画像システム１１０〜１１８のみに用いられているが、当業者は、これらの方法は、いずれの数の印刷ヘッド及び／又は画像システムにも用いることができることを理解できる。更に、本発明は、スペーサ形成、偏光コーティング及びナノ粒子回路形成に用いることができる。
【００３４】
従って、本発明は特定の実施例に関して開示されたが、他の実施例は特許請求の範囲により規定される本発明の精神及び範囲内にあると理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１Ａ】本発明のいくつかの実施例に係るインクジェット印刷及び欠陥検査システムの概略上面図である。
【図１Ｂ】本発明のいくつかの実施例に係るインクジェット印刷及び欠陥検査システムの斜視図である。
【図２】本発明のいくつかの実施例に係るインクジェット印刷及び欠陥検査装置の近接図である。
【図３】本発明のいくつかの実施例に係るインクジェット印刷及び欠陥検査システムによって検出可能な印刷欠陥の画像例である。
【図４】本発明のいくつかの実施例に係るインクジェット印刷及び欠陥検査の方法例を示すフローチャートである。
【図１Ａ】
2007102186.tif 000003
【図１Ｂ】
2007102186.tif 000004
【図２】
2007102186.tif 000005
【図３】
2007102186.tif 000006
【図４】
2007102186.tif 000007
【外国語明細書】
2007102186.tif 000008
2007102186.tif 000009
2007102186.tif 000010
2007102186.tif 000011
2007102186.tif 000012
2007102186.tif 000013
2007102186.tif 000014
2007102186.tif 000015
2007102186.tif 000016
2007102186.tif 000017
2007102186.tif 000018
2007102186.tif 000019
2007102186.tif 000020
2007102186.tif 000021
2007102186.tif 000022
2007102186.tif 000023
2007102186.tif 000024
2007102186.tif 000025
2007102186.tif 000026
2007102186.tif 000027
2007102186.tif 000028
2007102186.tif 000029
2007102186.tif 000030
2007102186.tif 000031
2007102186.tif 000032
2007102186.tif 000033
2007102186.tif 000034
2007102186.tif 000035
2007102186.tif 000036