CN116363050A - 喷嘴检查单元及包括其的基板处理装置 - Google Patents

喷嘴检查单元及包括其的基板处理装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供生成大量的缺陷数据以提高不良喷嘴的检测准确度的喷嘴检查单元及包括其的基板处理装置。所述喷嘴检查单元包括：数据收集模块，收集与喷嘴相关的多个图像数据；数据分类模块，根据既定义的类别对多个图像数据进行分类；数据合并模块，合并多个图像数据中的与正常喷嘴相关的正常图像数据和与异常喷嘴相关的缺陷图像数据；数据训练模块，训练通过合并获得的多个合并图像数据；以及缺陷数据生成模块，基于通过训练获得的结果从多个合并图像数据生成多个最终图像数据。

Description

喷嘴检查单元及包括其的基板处理装置
技术区域
本发明涉及喷嘴检查单元及包括其的基板处理装置。更详细地，本发明涉及用于检查向基板上喷出液滴的喷嘴的喷嘴检查单元及包括其的基板处理装置。
背景技术
当为了制造LCD面板、PDP面板、LED面板等显示装置而在透明的基板上执行印刷工艺(例如，RGB图案化(RGB Patterning))时，可以使用具有喷墨头单元(Inkjet Head Unit)的印刷装备。
发明内容
当利用喷墨头单元对基板进行印刷处理时，可以随时检查设置在喷墨头单元中的多个喷嘴，以防止大量的不良基板量产。在这种情况下，可以检查通过喷嘴喷出到基板上的液滴(Droplet)，并且可以利用由设置在印刷设备中的相机模块获取的图像数据来检查所述液滴。
然而，为了测量喷嘴的缺陷并进行分类，需要与喷嘴的状态相关的大量的缺陷数据。然而，由于缺陷数据与正常数据相比产生频率低且难以确认，因此难以获取大量的缺陷数据。
本发明要解决的技术问题是提供生成大量的缺陷数据以提高不良喷嘴的检测准确度的喷嘴检查单元及包括其的基板处理装置。
本发明的技术问题不限于上述技术问题，本区域的技术人员可以通过下面的记载清楚地理解未提及的其它技术问题。
用于解决上述技术问题的本发明的喷嘴检查单元的一方面(Aspect)包括：数据收集模块，收集与喷嘴相关的多个图像数据；数据分类模块，根据既定义的类别对所述多个图像数据进行分类；数据合并模块，合并所述多个图像数据中的与正常喷嘴相关的正常图像数据和与异常喷嘴相关的缺陷图像数据；数据训练模块，训练通过所述合并获得的多个合并图像数据；以及缺陷数据生成模块，基于通过所述训练获得的结果从所述多个合并图像数据生成多个最终图像数据。
所述最终图像数据可以是与所述喷嘴的缺陷相关的图像数据。
所述喷嘴检查单元可以利用少于基准量的所述缺陷图像数据生成多于所述基准量的所述最终图像数据。
所述数据训练模块可以通过训练所述合并图像数据来获取与所述合并图像数据类似的类似图像数据。
所述数据训练模块可以利用生成式对抗网络获取所述类似图像数据。
所述缺陷数据生成模块可以从所述多个合并图像数据中去除与所述合并图像数据类似的类似图像数据，并且基于剩余的合并图像数据生成所述最终图像数据。
所述数据合并模块可以分割所述正常图像数据，然后以分割的区域为基准将所述缺陷图像数据合并到所述正常图像数据。
所述数据合并模块可以考虑所述缺陷图像数据的旋转角度而合并所述正常图像数据和所述缺陷图像数据。
所述数据合并模块可以分割所述正常图像数据，然后以分割的区域为基准旋转所述缺陷图像数据，并且在对准所述分割的区域的中心的状态下将所述缺陷图像数据合并到所述正常图像数据。
所述缺陷图像数据可以少于所述正常图像数据。
所述多个图像数据可以包括所述正常图像数据和所述缺陷图像数据，或者可以仅包括所述正常图像数据。
所述数据分类模块可以将所述多个图像数据划分为所述正常图像数据和所述缺陷图像数据。
所述数据分类模块可以被配置成：在根据所述类别对所述多个图像数据进行分类之后，将包括在每个类别中的图像数据划分为所述正常图像数据和所述缺陷图像数据，或者在将所述多个图像数据划分为所述正常图像数据和所述缺陷图像数据之后，根据所述类别对所述正常图像数据和所述缺陷图像数据中的每个进行分类。
在所述多个图像数据仅包括所述正常图像数据的情况下，所述喷嘴检查单元还可以包括提供所述缺陷图像数据的数据获取模块。
所述喷嘴检查单元可以使用所述最终图像数据来判断所述喷嘴是否不良。
所述喷嘴检查单元还可以包括：数据处理模块，当获取到基板图像数据时，处理所述基板图像数据；基准数据检测模块，检测出基准数据；数据分析模块，比较并分析所述基板图像数据和所述基准数据；以及喷嘴判别模块，基于所述基板图像数据与所述基准数据之间的分析结果来判别所述喷嘴是良好还是不良。
所述基准数据检测模块可以在所述既定义的类别中确定与所述基板图像数据存在关联性的类别，并且可以从包括在所确定的类别中的训练数据中检测出所述基准数据。
用于解决上述技术问题的本发明的喷嘴检查单元的另一方面包括：数据收集模块，收集与喷嘴相关的多个图像数据；数据分类模块，根据既定义的类别对所述多个图像数据进行分类；数据合并模块，合并所述多个图像数据中的与正常喷嘴相关的正常图像数据和与异常喷嘴相关的缺陷图像数据；数据训练模块，训练通过所述合并获得的多个合并图像数据；以及缺陷数据生成模块，基于通过所述训练获得的结果从所述多个合并图像数据生成多个最终图像数据，其中，所述最终图像数据是与所述喷嘴的缺陷相关的图像数据，且所述喷嘴检查单元利用少于基准量的所述缺陷图像数据生成多于所述基准量的所述最终图像数据，所述数据合并模块考虑所述缺陷图像数据的旋转角度而合并所述正常图像数据和所述缺陷图像数据，所述数据训练模块通过训练所述合并图像数据来获取与所述合并图像数据类似的类似图像数据，并且利用生成式对抗网络获取所述类似图像数据，以及所述缺陷数据生成模块从所述多个合并图像数据中去除与所述合并图像数据类似的所述类似图像数据，并且基于剩余的合并图像数据生成所述最终图像数据。
用于解决上述及技术问题的本发明的基板处理装置的一方面包括：工艺处理单元，在处理基板期间支承所述基板；喷墨头单元，包括多个喷嘴，并且利用所述喷嘴向所述基板上喷出基板处理液；机架单元，设置有所述喷墨头单元，并且在所述基板上移动所述喷墨头单元；以及喷嘴检查单元，检查所述喷嘴，其中，所述喷嘴检查单元包括：数据收集模块，收集与所述喷嘴相关的多个图像数据；数据分类模块，根据既定义的类别对所述多个图像数据进行分类；数据合并模块，合并所述多个图像数据中的与正常喷嘴相关的正常图像数据和与异常喷嘴相关的缺陷图像数据；数据训练模块，训练通过所述合并获得的多个合并图像数据；以及缺陷数据生成模块，基于通过所述训练获得的结果从所述多个合并图像数据生成多个最终图像数据。
所述基板处理装置可以对所述基板进行像素印刷。
其它实施例的具体事项包括在详细的说明及附图中。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明一实施例的基板处理装置的内部结构的图。
图2是示意性地示出根据本发明一实施例的与构成基板处理装置的喷嘴检查单元的缺陷数据生成方法相关的内部模块的第一示例图。
图3是用于说明构成图2的喷嘴检查单元的数据分类模块的功能的示例图。
图4是用于说明构成图2的喷嘴检查单元的数据合并模块的功能的第一示例图。
图5是用于说明构成图2的喷嘴检查单元的数据合并模块的功能的第二示例图。
图6是示意性地示出根据本发明一实施例的与构成基板处理装置的喷嘴检查单元的缺陷数据生成方法相关的内部模块的第二示例图。
图7是用于按流程说明根据本发明一实施例的构成基板处理装置的喷嘴检查单元的缺陷数据生成方法的第一示例图。
图8是用于按流程说明根据本发明一实施例的构成基板处理装置的喷嘴检查单元的缺陷数据生成方法的第二示例图。
图9是示意性地示出根据本发明一实施例的与构成基板处理装置的喷嘴检查单元的喷嘴检查方法相关的内部模块的示例图。
图10是用于按流程说明根据本发明一实施例的构成基板处理装置的喷嘴检查单元的喷嘴检查方法的示例图。
附图标记的说明
100：基板处理装置 110：工艺处理单元
120：维护单元 130：机架单元
140：喷墨头单元 150：基板处理液供应单元
160：控制单元 200：喷嘴检查单元
210：数据收集模块 220：数据分类模块
230：数据合并模块 240：数据训练模块
250：缺陷数据生成模块 260：数据获取模块
310：第一图像数据 320：第二图像数据
330：第三图像数据
340a、340b、340c、340d：区域性斑纹
410：正常图像数据 420：缺陷图像数据
430：第一合并图像数据 440：第二合并图像数据
450：第三合并图像数据 460：第四合并图像数据
710：数据处理模块 720：基准数据检测模块
730：数据分析模块 740：喷嘴判别模块
具体实施方式
下面，将参照附图详细描述本发明的优选的实施例。本发明的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法将通过参照下面与附图一起详细描述的实施例而变得清楚。然而，本发明并不限于以下所公开的实施例，而是能够以彼此不同的多种形态实现，本实施例只是为了使本发明的公开完整，并向本发明所属技术区域的普通技术人员完整地告知发明的范围而提供的，本发明仅由权利要求书的范围限定。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的构成要素。
元件(elements)或层被称为在另一个元件或层“上(on)”或“上方(on)”不仅包括其在另一个元件或层的正上方，而且还包括其它层或其它元件介于中间的情况。相反，元件被称为“直接”在另一个元件“上”或者在另一个元件的正上方表示没有其它元件或层介于中间的情况。
为了容易地描述如图所示的一个元件或构成要素与另一个元件或构成要素的相关关系，可以使用空间相对术语“下方(below)”、“下面(beneath)”、“下部(lower)”、“上方(above)”、“上部(upper)”等。应该理解的是，除了图中所示的方向之外，空间相对术语是还包括元件在使用或操作时的彼此不同的方向的术语。例如，当图中所示的元件被翻转时，被描述为在另一个元件的“下方(below)”或“下面(beneath)”的元件可以位于另一个元件的“上方(above)”。因此，示例性的术语“下方”可以包括下方和上方两种方向。元件也可以以另一个方向定向，由此空间相对术语可以根据定向进行解释。
虽然术语“第一”、“第二”等用于描述各种元件、构成要素和/或部分，但是这些元件、构成要素和/或部分显然不被这些术语所限制。这些术语仅用于划分一个元件、构成要素和/或部分与另一个元件、构成要素和/或部分。因此，以下提及的第一元件、第一构成要素或第一部分在本发明的技术思想之内显然也可以是第二元件、第二构成要素或第二部分。
本说明书中使用的术语是为了说明实施例，并不是为了限制本发明。在本说明书中，除非在句中特别提及，单数形式也包括复数形式。说明书中使用的“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”不排除除了所提及的构成要素、步骤、操作和/或元件之外存在或增加一个以上的其他构成要素、步骤、操作和/或元件。
如果没有其它定义，则在本说明书中使用的所有术语(包括技术和科学术语)可以以本发明所属区域的普通技术人员能够共同理解的含义所使用。此外，在通常使用的词典中定义的术语，除非明确地特别定义，否则不被理想地或过度地解释。
以下，将参照附图详细说明本发明的实施例，在参照附图说明时，与附图标记无关地，相同或对应的构成要素被赋予相同的参照标号，并省略对其的重复说明。
本发明涉及基于能够分析喷嘴状态的基板的图像数据来检查喷嘴的喷嘴检查单元及包括其的基板处理装置。后面将更详细地说明喷嘴检查单元，这里首先对基板处理装置进行说明。
图1是示意性地示出根据本发明一实施例的基板处理装置的内部结构的图。
基板处理装置100处理用于制造显示装置的基板G(例如，玻璃基板(Glass))。这种基板处理装置100可以设置为通过利用喷墨头单元140向基板G上喷出基板处理液来印刷基板G的喷墨设备。
基板处理装置100可以使用墨作为基板处理液。这里，基板处理液是指用于对基板G进行印刷处理的药液。基板处理液可以是例如包含超细半导体微粒的量子点(QD：QuantumDot)墨，且基板处理装置100可以设置为例如QD(Quantum Dot，量子点)CF(Color Filter，滤色器)喷墨(Inkjet)设备。基板处理装置100可以利用基板处理液对基板G进行像素印刷(Pixel Printing)，并且可以设置为循环式喷墨设备以防止喷嘴(Nozzle)被基板处理液堵塞。
根据图1，基板处理装置100可以包括工艺处理单元110、维护单元(MaintenanceUnit)120、机架单元(Gantry Unit)130、喷墨头单元(Inkjet Head Unit)140、基板处理液供应单元150、控制单元(Controller)160和喷嘴检查单元200。
工艺处理单元110在对基板G执行PT操作期间支承基板G。这里，PT操作是指利用基板处理液对基板G进行印刷(Printing)处理。
工艺处理单元110可以利用非接触方式支承基板G。工艺处理单元110可以例如通过利用空气(Air)使基板G悬浮在空中来支承基板G。然而，本实施例不限于此。工艺处理单元110也可以利用接触方式支承基板G。工艺处理单元110也可以例如利用在上部设置有安置面的支承部件来支承基板G。
工艺处理单元110可以在利用空气支承基板G的状态下移动基板G。工艺处理单元110可以包括例如第一台(1st Stage)111和气孔(Air Hole)112。
第一台111是基座(Base)，并且设置成基板G能够安置在其上部。气孔112可以贯通这种第一台111的上表面而形成，并且可以在第一台111上的印刷区域(Printing Zone)内形成多个。
气孔112可以向第一台111的上部方向(第三方向30)喷射空气。气孔112可以由此使安置在第一台111上的基板G悬浮在空中。
虽然未在图1中示出，但是工艺处理单元110还可以包括夹持部(Gripper)和导轨(Guide Rail)。夹持部在基板G沿着第一台111的长度方向(第一方向10)移动时夹持基板G，以防止基板G从第一台111上脱离。当基板G移动时，夹持部可以以夹持基板G的状态在与基板G的移动方向相同的方向上沿着导轨移动。夹持部和导轨可以设置在第一台111的外侧。
维护单元120测量基板G上的基板处理液的喷出位置(即，打点)、基板处理液是否喷出等。维护单元120可以针对设置在喷墨头单元140中的多个喷嘴中的每个测量基板处理液的喷出位置、基板处理液是否喷出等，并且可以将如此获取的测量结果提供给控制单元160。
维护单元120可以包括例如第二台(2nd Stage)121、第三导轨(3rd Guide Rail)122、第一板(1st Plate)123、校准板(Calibration Board)124和视觉模块(Vision Module)125。
第二台121与第一台111一样是基座，并且可以与第一台111平行地布置。这种第二台121可以在其上部包括维护区域(Maintenance Zone)。第二台121可以设置为与第一台111相同的大小，但也可以设置成具有小于或大于第一台111的大小。
第三导轨122引导第一板123的移动路径。这种第三导轨122可以在第二台121上沿着第二台121的长度方向(第一方向10)至少设置为一条线。第三导轨122可以实现为例如LM引导系统(Linear Motor Guide System，线性电机引导系统)。
虽然在图1中未示出，但是维护单元120还可以包括第四导轨。第四导轨与第三导轨122一样引导第一板123的移动路径，并且可以在第二台121上沿着第二台121的宽度方向(第二方向20)至少设置为一条线。
第一板123沿着第三导轨122和/或第四导轨在第二台121上移动。第一板123可以沿着第三导轨122与基板G平行地移动，并且可以沿着第四导轨接近或远离基板G。
校准板124用于测量基板G上的基板处理液的喷出位置。这种校准板124可以包括对准标记(Align Mark)、标尺等并设置在第一板123上，并且可以沿着第一板123的长度方向(第一方向10)设置。
视觉模块125包括相机模块(Camera Module)，并且获取关于基板G的图像信息。由视觉模块125获取的基板G的图像信息中可以包括关于基板处理液是否喷出、基板处理液的喷出位置、基板处理液的喷出量、基板处理液的喷出面积等的信息。另一方面，除了关于喷出有基板处理液的基板G的图像信息之外，视觉模块125还可以获取并提供关于校准板124的信息。
当处理基板G时，视觉模块125可以实时地获取关于基板G的图像信息。视觉模块125可以在长度方向(第一方向10)上拍摄基板G以获取图像信息，在这种情况下，视觉模块125可以包括行扫描相机(Line Scan Camera)。此外，视觉模块125也可以针对基板G的每个预定大小的区域进行拍摄以获取图像信息。在这种情况下，视觉模块125可以包括区域扫描相机(Area Scan Camera)。
视觉模块125可以附接到机架单元130的下表面或侧表面，以获取喷出有基板处理液的基板G的图像信息。然而，本实施例不限于此。视觉模块125也可以附接到喷墨头单元140的侧表面。另一方面，视觉模块125可以在基板处理装置100内至少设置一个，并且可以固定设置或可移动地设置。
机架单元130支承喷墨头单元140。这种机架单元130可以设置在第一台111和第二台121的上部，以使喷墨头单元140能够向基板G上喷出基板处理液。
机架单元130可以以第一台111和第二台121的宽度方向(第二方向20)为长度方向设置在第一台111和第二台121上。机架单元130可以沿着第一导轨(1st Guide Rail)170a和第二导轨(2nd Guide Rail)170b在第一台111和第二台121的长度方向(第一方向10)上移动。另一方面，第一导轨170a和第二导轨170b可以沿着第一台111和第二台121的长度方向(第一方向10)设置在第一台111和第二台121的外侧。
另一方面，虽然在图1中未示出，但是基板处理装置100还可以包括机架移动单元。机架移动单元使机架单元130沿着第一导轨170a和第二导轨170b滑动。机架移动单元可以设置在机架单元130的内部。
喷墨头单元140将基板处理液以液滴(Droplet)形态喷出到基板G上。这种喷墨头单元140可以设置在机架单元130的侧表面或下表面上。
喷墨头单元140可以在机架单元130上至少设置一个。在多个喷墨头单元140设置在机架单元130上的情况下，多个喷墨头单元140可以沿着机架单元130的长度方向(第二方向20)布置成一列。此外，多个喷墨头单元140可以分别独立运行，也可以与此相反地统一运行。
喷墨头单元140可以沿着机架单元130的长度方向(第二方向20)移动，以位于基板G上的期望的位置。然而，本实施例不限于此。喷墨头单元140可以沿着机架单元130的高度方向(第三方向30)移动，也可以在顺时针方向或逆时针方向上旋转。
另一方面，喷墨头单元140也可以设置成固定在机架单元130上。在这种情况下，机架单元130可以可移动地设置。
虽然在图1中未示出，但是基板处理装置100还可以包括喷墨头移动单元。喷墨头移动单元使喷墨头单元140直线移动或旋转。
虽然在图1中未示出，但是喷墨头单元140可以包括喷嘴板、多个喷嘴、压电元件等。喷嘴板构成喷墨头单元140的主体。多个(例如，128个、256个等)喷嘴可以在这种喷嘴板的下部以一定的间隔设置成多行多列，且压电元件可以在喷嘴板内设置为与喷嘴的数量对应的数量。在如此构成的情况下，喷墨头单元140可以根据压电元件的运行通过喷嘴向基板G上喷出基板处理液。
另一方面，喷墨头单元140也可以根据施加到压电元件的电压独立地控制通过各个喷嘴提供的基板处理液的喷出量。
基板处理液供应单元150向喷墨头单元140供应墨。这种基板处理液供应单元150可以包括存储罐150a和压力控制模块150b。
存储罐150a存储基板处理液，且压力控制模块150b调节存储罐150a的内部压力。存储罐150a可以基于由压力控制模块150b提供的压力向喷墨头单元140提供适量的基板处理液。
控制单元160控制构成基板处理装置100的各个单元的整体运行。控制单元160可以控制例如工艺处理单元110的气孔112和夹持部、维护单元120的视觉模块125、机架单元130、喷墨头单元140、基板处理液供应单元150的压力控制模块150b等的运行。
控制装置160可以实现为包括过程控制器、控制程序、输入模块、输出模块(或显示模块)、存储器模块等的计算机或服务器。在上文中，过程控制器可以包括对构成基板处理装置100的各个构成执行控制功能的微处理器，且控制程序可以根据过程控制器的控制来执行对基板处理装置100的各种处理。存储器模块存储用于根据各种数据和处理条件执行对基板处理装置100的各种处理的程序，即处理配方。
另一方面，控制单元160也可以起到对喷墨头单元140执行维护的作用。控制单元160可以例如基于维护单元120的测量结果来校正设置在喷墨头单元140中的各个喷嘴的基板处理液的喷出位置，或者可以从多个喷嘴中检测出不良喷嘴(即，不喷出基板处理液的喷嘴)，以对不良喷嘴执行清洗作业。
喷嘴检查单元200可以基于由视觉模块125获取的基板G的图像数据来检查喷墨头单元140的喷嘴。具体地，当通过视觉模块125获得基板G的图像数据时，喷嘴检查单元200处理该图像数据，然后通过将上述图像数据与基准数据进行比较和分析来检查喷嘴。为此，喷嘴检查单元200可以与视觉模块125联动，并且可以与控制单元160一样设置为包括过程控制器、控制程序、输入模块、输出模块(或显示模块)、存储器模块等的计算机或服务器。
如上所述，为了对设置在喷墨头单元140中的喷嘴的缺陷进行识别和分类，需要大量的缺陷数据。本实施例的特征在于，喷嘴检查单元200生成大量的缺陷数据，以提高不良喷嘴的检测准确度并且能够检查各种类型的喷嘴不良。以下，将对喷嘴检查单元200进行详细说明。
图2是示意性地示出根据本发明一实施例的与构成基板处理装置的喷嘴检查单元的缺陷数据生成方法相关的内部模块的第一示例图。
在本实施例中，与缺陷数据生成方法相关的喷嘴检查单元200可以设置为根据算法制作的程序。或者，喷嘴检查单元200可以设置为加载并执行程序的微处理器。或者，喷嘴检查单元200可以设置为存储这种程序的存储介质(例如，SSD、HDD、USB存储器等)。或者，喷嘴检查单元200可以设置为包括微处理器和存储器从而不仅能够执行这种程序而且能够进行存储的计算机或服务器。
根据图2，喷嘴检查单元200可以包括数据收集模块210、数据分类模块220、数据合并模块230、数据训练模块240和缺陷数据生成模块250。
喷嘴检查单元200可以生成与喷嘴的状态相关的大量的缺陷数据。具体地，喷嘴检查单元200可以利用生成式对抗网络(GAN；Generative Adversarial Network)来生成大量的缺陷数据。更具体地，喷嘴检查单元200可以通过合并少量的缺陷数据和正常数据来获得大量的数据，然后利用生成式对抗网络(GAN)生成类似缺陷数据，并最终生成大量的缺陷数据。
数据收集模块210收集与设置在喷墨头单元140中的每个喷嘴相关的多个图像数据。在这种情况下，由数据收集模块210收集的多个图像数据是由视觉模块125拍摄基板G而获得的图像数据，并且具体地，是对由喷墨头单元140的喷嘴喷出基板处理液(例如，墨)从而上部喷出有基板处理液的基板G进行拍摄而获得的图像数据。
数据分类模块220对由数据收集模块210收集的多个图像数据进行分类。数据分类模块220可以根据既定义的类别对多个图像数据进行分类，且在这种情况下，可以对每个图像数据赋予标记。数据分类模块220可以利用赋予每个图像数据的标记来配置关于多个图像数据的标记图(Label Map)。
当根据既定义的类别对多个图像数据进行分类时，数据分类模块220可以通过将由相同编号的喷嘴喷出基板处理液的基板G的图像数据划分到相同的类别来对多个图像数据进行分类。或者，数据分类模块220可以通过将由构成相同的包(Pack)的喷嘴(例如，喷出相同颜色的墨的喷嘴)喷出基板处理液的基板G的图像数据划分到相同的类别来对多个图像数据进行分类。或者，数据分类模块220可以通过将由设置在相同的头上的喷嘴喷出基板处理液的基板G的图像数据划分到相同的类别来对多个图像数据进行分类。
当对多个图像数据进行分类时，数据分类模块220可以将多个图像数据划分为正常图像数据(Good Image Data)和缺陷图像数据(Defect Image Data)。例如，如图3所示，当由喷墨头单元140的一号喷嘴喷出基板处理液的基板G的图像数据为第一图像数据310，由喷墨头单元140的二号喷嘴喷出基板处理液的基板G的图像数据为第二图像数据320，由喷墨头单元140的三号喷嘴喷出基板处理液的基板G的图像数据为第三图像数据330时，数据分类模块220可以将不存在区域性斑纹340a、340b、340c、340d的第一图像数据310划分为正常图像数据，并且可以将存在区域性斑纹340a、340b、340c、340d的第二图像数据320和第三图像数据330划分为缺陷图像数据。图3是用于说明构成图2的喷嘴检查单元的数据分类模块的功能的示例图。
再次参照图2进行说明。
当通过将多个图像数据划分为正常图像数据和缺陷图像数据来进行分类时，数据分类模块220可以在根据既定义的类别对多个图像数据进行分类之后，将包括在每个类别中的图像数据划分为正常图像数据和缺陷图像数据。然而，本实施例不限于此。数据分类模块220也可以在将多个图像数据划分为正常图像数据和缺陷图像数据之后，根据既定义的类别对正常图像数据和缺陷图像数据进行分类。
数据合并模块230合并缺陷图像数据(Defect Image Data)和正常图像数据(GoodImage Data)从而生成合并图像数据。
如上所述，数据分类模块220可以将由数据收集模块210收集的多个图像数据划分为正常图像数据和缺陷图像数据。然而，通常在多个图像数据中，大部分是正常图像数据，而缺陷图像数据不过是少数。因此，在本实施例中，为了生成大量的缺陷图像数据，可以通过将缺陷图像数据与正常图像数据合并来生成包括缺陷的大量的合并图像数据。
当生成合并图像数据时，数据合并模块230可以简单地通过合并M个缺陷图像数据和N个正常图像数据来生成M×N个合并图像数据。例如，如图4所示，数据合并模块230可以通过合并正常图像数据410和缺陷图像数据420来生成第一合并图像数据430。图4是用于说明构成图2的喷嘴检查单元的数据合并模块的功能的第一示例图。
然而，本实施例不限于此。当生成合并图像数据时，数据合并模块230也可以附加地考虑图像数据的旋转角度。即，当合并M个缺陷图像数据和N个正常图像数据时，数据合并模块230也可以附加地考虑L个图像数据的旋转角度(Random Rotation Angle)的数量而生成L×M×N个合并图像数据。
举例来说，如图5所示，数据合并模块230可以考虑三个旋转角度而从第一合并图像数据430生成各种类型的第二合并图像数据440、第三合并图像数据450和第四合并图像数据460。在上文中，第二合并图像数据440是通过将第一合并图像数据430旋转90度而获得的，第三合并图像数据450是通过将第一合并图像数据430旋转180度而获得的，第四合并图像数据460是通过将第一合并图像数据430旋转270度而获得的。图5是用于说明构成图2的喷嘴检查单元的数据合并模块的功能的第二示例图。
当合并缺陷图像数据和正常图像数据时，数据合并模块230可以对正常图像数据进行分割(Segmentation)，然后以分割的区域为基准将缺陷图像数据合并到正常图像数据。在这种情况下，数据合并模块230在合并时可以在维持正常图像数据的状态下，以上述分割的区域为基准将缺陷图像数据旋转预定的角度，然后在对准上述分割的区域的中心的状态下，将缺陷图像数据合并到正常图像数据。即，数据合并模块230可以附加地考虑图像数据的旋转角度而生成合并图像数据。
另一方面，由数据分类模块220根据类别进行分类的多个图像数据也可以都是正常图像数据。即，数据收集模块210也可以仅收集正常图像数据。
在这种情况下，数据合并模块230可以不通过数据分类模块220接收缺陷图像数据，而是可以另外准备缺陷图像数据。以下对此进行说明。
图6是示意性地示出根据本发明一实施例的与构成基板处理装置的喷嘴检查单元的缺陷数据生成方法相关的内部模块的第二示例图。
根据图6，喷嘴检查单元200可以包括数据收集模块210、数据分类模块220、数据合并模块230、数据训练模块240、缺陷数据生成模块250和数据获取模块260。
对于数据收集模块210、数据分类模块220和数据合并模块230，前面参照图2进行了描述，这里省略其详细说明。此外，对于数据训练模块240和缺陷数据生成模块250，后面将参照图2进行描述，这里也省略其详细说明。
数据获取模块260获取与基板G的图像数据相关的缺陷图像数据。具体地，数据获取模块260可以获取与由喷嘴喷出基板处理液的基板G的图像数据相关的缺陷图像数据。数据获取模块260可以将如此获取的缺陷图像数据提供给数据合并模块230。
数据获取模块260可以获取至少一个用于判断喷嘴是否不良的缺陷图像数据。数据获取模块260可以通过键盘、鼠标、触摸屏等输入工具接收缺陷图像数据，也可以通过WiFi、局域网(LAN；Local Area Network)等通信工具接收缺陷图像数据。
再次参照图2进行说明。
数据训练模块240训练由数据合并模块230合并的合并图像数据。在合并图像数据的情况下，由于是简单地旋转缺陷图像数据的结果，因此存在特性可能重复的缺点。在本实施例中，为了解决这种问题，数据训练模块240可以利用生成式对抗网络(GAN)训练合并图像数据。
当利用生成式对抗网络训练合并图像数据时，数据训练模块240可以基于噪声向量(Noise Vector)获取部分内容(例如，缺陷部分)与合并图像数据类似的类似图像数据(Fake Image Data)。因此，在本实施例中，通过从通过数据合并模块230获得的合并图像数据中去除类似图像数据，可以得到将由少量的缺陷图像数据导致的重复特征减半的效果。
缺陷数据生成模块250最终生成大量的缺陷图像数据。具体地，缺陷数据生成模块250可以从通过图像数据的合并而获得的大量的合并图像数据(即，包括缺陷图像数据的大量的合并图像数据)中去除类似图像数据，然后将剩余的合并图像数据生成为最终的缺陷图像数据。
以上，参照图2至图6对与缺陷数据生成方法相关的喷嘴检查单元200的内部模块进行了说明。以下，对由这种内部模块执行的缺陷数据生成方法进行说明。
图7是用于按流程说明根据本发明一实施例的构成基板处理装置的喷嘴检查单元的缺陷数据生成方法的第一示例图。以下，参照图2和图7进行说明。
首先，数据收集模块210收集与每个喷嘴相关的多个图像数据(S510)。
然后，数据分类模块220对由数据收集模块210收集的多个图像数据进行分类(S520)。数据分类模块220可以根据既定义的类别对多个图像数据进行分类，并且可以通过将多个图像数据划分为正常图像数据和缺陷图像数据来进行分类。在多个图像数据仅由正常图像数据构成的情况(即，多个图像数据不包括缺陷图像数据的情况)下，数据分类模块220也可以不通过将多个图像数据划分为正常图像数据和缺陷图像数据来进行分类。
然后，数据合并模块230合并缺陷图像数据和正常图像数据从而生成合并图像数据(S530)。当生成合并图像数据时，数据合并模块230可以合并M个缺陷图像数据和N个正常图像数据从而生成M×N个合并图像数据，并且也可以附加地考虑L个图像数据的旋转角度的数量从而生成L×M×N个合并图像数据。
然后，数据训练模块240训练由数据合并模块230合并的合并图像数据(S540)。在这种情况下，数据训练模块240可以利用生成式对抗网络(GAN)训练合并图像数据，并且由此可以获得与合并图像数据类似的类似图像数据。
然后，缺陷数据生成模块250最终生成大量的缺陷图像数据(S550)。缺陷数据生成模块250可以从通过数据合并模块230的合并而获得的大量的合并图像数据中去除由数据训练模块240获得的类似图像数据，从而将剩余的合并图像数据生成为最终的缺陷图像数据，并且因此，在本发明中，可以得到将少量的缺陷图像数据的重复特征减半的效果。
另一方面，在由数据分类模块220提供的多个图像数据都是正常图像数据的情况下，数据合并模块230可以另外准备缺陷图像数据。
图8是用于按流程说明根据本发明一实施例的构成基板处理装置的喷嘴检查单元的缺陷数据生成方法的第二示例图。以下，参照图6和图8进行说明。
首先，数据收集模块210收集与每个喷嘴相关的多个图像数据(S610)。
然后，数据分类模块220对由数据收集模块210收集的多个图像数据进行分类(S620)。数据分类模块220可以根据既定义的类别对多个图像数据进行分类。
然后，数据获取模块260获取与基板G的图像数据相关的缺陷图像数据并将缺陷图像数据提供给数据合并模块230(S630)。数据获取模块260可以通过输入工具接收缺陷图像数据，也可以通过通信工具接收缺陷图像数据。
上述步骤S630可以在步骤S640之前执行。在这种情况下，步骤S630可以在步骤S620之后执行，但是本实施例不必限于此。例如，步骤S630可以与步骤S620同时执行。或者，步骤S630可以在步骤S610与步骤S620之间执行。或者，步骤S630可以与步骤S610同时执行。或者，步骤S630可以在步骤S610之前执行。
然后，数据合并模块230合并缺陷图像数据和正常图像数据从而生成合并图像数据(S640)。
然后，数据训练模块240训练由数据合并模块230合并的合并图像数据(S650)。
然后，缺陷数据生成模块250从通过数据合并模块230的合并而获取的大量的合并图像数据中去除由数据训练模块240获取的类似图像数据，从而最终生成大量的缺陷图像数据(S660)。
以上参照图2至图8对喷嘴检查单元200的缺陷数据生成方法进行了说明。以下，对利用喷嘴检查单元200的图像数据的喷嘴检查方法进行说明。
图9是示意性地示出根据本发明一实施例的与构成基板处理装置的喷嘴检查单元的喷嘴检查方法相关的内部模块的示例图。此外，图10是用于按流程说明根据本发明一实施例的构成基板处理装置的喷嘴检查单元的喷嘴检查方法的示例图。以下，参照图9和图10进行说明。
首先，在由视觉模块125获取基板G的图像数据(S810)之后，喷嘴检查单元200的数据处理模块710处理图像数据(S820)。在上文中，由视觉模块125获取的基板G的图像数据可以是由喷墨头单元140的喷嘴喷出基板处理液从而其上部喷出有基板处理液的基板G的图像数据。
然后，喷嘴检查单元200的基准数据检测模块720从根据缺陷数据生成方法生成的多个缺陷图像数据中检测出要与基板G的图像数据进行比较的基准数据(S830)。基准数据检测模块720可以在既定义的类别中确定与基板G的图像数据存在关联性的类别，然后从被划分到相应类别的缺陷图像数据中检测出上述基准数据。
上述步骤S830可以在步骤S820之后执行，也可以与步骤S820同时执行。或者，上述步骤S830也可以在步骤S820之前执行。另一方面，在本实施例中，也可以在执行步骤S830之前执行缺陷数据生成方法，然后执行步骤S830。
然后，喷嘴检查单元200的数据分析模块730在基板G的图像数据与基准数据之间进行比较和分析(S840)。
然后，喷嘴检查单元200的喷嘴判别模块740基于上述比较和分析的结果来判别喷嘴是处于良好的状态还是不良的状态(S850)。例如，在对基板G进行像素印刷的情况下，当喷嘴判别模块740判断基板G上不存在由于冲击错误而导致的线性缺陷(Line Defect)或区域性斑纹(Area Spot)时，可以判别为喷嘴处于良好的状态，且当判断基板G上存在线性缺陷或区域性斑纹时，可以判别为喷嘴处于不良的状态。
本发明涉及利用生成式对抗网络的缺陷数据生成方法，其可以用于检查具有喷墨头单元140的喷墨设备的喷嘴。
为了对与喷嘴的状态相关的缺陷进行测量和分类，需要大量的缺陷数据。然而，与正常状态的喷嘴数据相比，缺陷数据产生频率低且难以确认，因此难以获取大量的缺陷数据。在本实施例中，可以通过合并大量的正常数据和少量的缺陷数据来获得大量的缺陷数据，并且可以通过生成式对抗网络(GAN)生成类似缺陷数据以将少量的缺陷数据的重复的特征减半，并且由此可以获得改变的缺陷数据。
具体地，本实施例可以经过如下过程达到上述目的。首先，生成图像数据集(ImageDataset)的数据的标记图(Label Map)，以便从正常数据中分割(Segmentation)喷嘴信息。然后，在从图像数据集中分割正常喷嘴数据之后，以分割的区域为基准将缺陷数据合并到正常数据。合并时，在维持正常数据的状态下，以分割的区域为基准，以任意角度旋转缺陷数据，并在对准分割的区域的中心的状态下进行合并。此外，如果将正常数据的数量、缺陷数据的数量和合并时旋转的任意角度的数量分别定义为M、N和L，则合并数据可以扩大生成为M×N×L个。由于合并的图像是简单地旋转缺陷数据的结果从而具有特性可能重复的缺点，因此为了克服该缺点，以合并数据为基准训练生成式对抗网络从而获得与合并数据类似的类似缺陷图像，即伪图像。最终，通过类似缺陷图像获得大量的缺陷数据集。
以上参照附图对本发明的实施例进行了说明，但是本发明所属技术区域的普通技术人员应该可以理解，本发明在不改变其技术思想或必要特征的情况下，能够以其他具体形态实施。因此，应该理解，以上描述的实施例在所有方面都是示例性的，而不是限制性的。

Claims (20)

1.一种喷嘴检查单元，包括：
数据收集模块，收集与喷嘴相关的多个图像数据；
数据分类模块，根据既定义的类别对所述多个图像数据进行分类；
数据合并模块，合并所述多个图像数据中的与正常喷嘴相关的正常图像数据和与异常喷嘴相关的缺陷图像数据；
数据训练模块，训练通过所述合并获得的多个合并图像数据；以及
缺陷数据生成模块，基于通过所述训练获得的结果从所述多个合并图像数据生成多个最终图像数据。
2.根据权利要求1所述的喷嘴检查单元，其中，
所述最终图像数据是与所述喷嘴的缺陷相关的图像数据。
3.根据权利要求2所述的喷嘴检查单元，其中，
所述喷嘴检查单元利用少于基准量的所述缺陷图像数据生成多于所述基准量的所述最终图像数据。
4.根据权利要求1所述的喷嘴检查单元，其中，
所述数据训练模块通过训练所述合并图像数据来获取与所述合并图像数据类似的类似图像数据。
5.根据权利要求4所述的喷嘴检查单元，其中，
所述数据训练模块利用生成式对抗网络获取所述类似图像数据。
6.根据权利要求1所述的喷嘴检查单元，其中，
所述缺陷数据生成模块从所述多个合并图像数据中去除与所述合并图像数据类似的类似图像数据，并且基于剩余的合并图像数据生成所述最终图像数据。
7.根据权利要求1所述的喷嘴检查单元，其中，
所述数据合并模块分割所述正常图像数据，然后以分割的区域为基准将所述缺陷图像数据合并到所述正常图像数据。
8.根据权利要求1所述的喷嘴检查单元，其中，
所述数据合并模块考虑所述缺陷图像数据的旋转角度而合并所述正常图像数据和所述缺陷图像数据。
9.根据权利要求8所述的喷嘴检查单元，其中，
所述数据合并模块分割所述正常图像数据，然后以分割的区域为基准旋转所述缺陷图像数据，并且在对准所述分割的区域的中心的状态下将所述缺陷图像数据合并到所述正常图像数据。
10.根据权利要求1所述的喷嘴检查单元，其中，
所述缺陷图像数据少于所述正常图像数据。
11.根据权利要求1所述的喷嘴检查单元，其中，
所述多个图像数据包括所述正常图像数据和所述缺陷图像数据，或者仅包括所述正常图像数据。
12.根据权利要求1所述的喷嘴检查单元，其中，
所述数据分类模块将所述多个图像数据划分为所述正常图像数据和所述缺陷图像数据。
13.根据权利要求12所述的喷嘴检查单元，其中，所述数据分类模块被配置成：
在根据所述类别对所述多个图像数据进行分类之后，将包括在每个类别中的图像数据划分为所述正常图像数据和所述缺陷图像数据，或者
在将所述多个图像数据划分为所述正常图像数据和所述缺陷图像数据之后，根据所述类别对所述正常图像数据和所述缺陷图像数据中的每个进行分类。
14.根据权利要求1所述的喷嘴检查单元，其中，
在所述多个图像数据仅包括所述正常图像数据的情况下，所述喷嘴检查单元还包括提供所述缺陷图像数据的数据获取模块。
15.根据权利要求1所述的喷嘴检查单元，其中，
所述喷嘴检查单元使用所述最终图像数据来判断所述喷嘴是否不良。
16.根据权利要求1所述的喷嘴检查单元，还包括：
数据处理模块，当获取到基板图像数据时，处理所述基板图像数据；
基准数据检测模块，检测出基准数据；
数据分析模块，比较并分析所述基板图像数据和所述基准数据；以及
喷嘴判别模块，基于所述基板图像数据与所述基准数据之间的分析结果来判别所述喷嘴是良好还是不良。
17.根据权利要求16所述的喷嘴检查单元，其中，
所述基准数据检测模块在所述既定义的类别中确定与所述基板图像数据存在关联性的类别，并且从包括在所确定的类别中的训练数据中检测出所述基准数据。
18.一种喷嘴检查单元，包括：
数据收集模块，收集与喷嘴相关的多个图像数据；
数据分类模块，根据既定义的类别对所述多个图像数据进行分类；
数据合并模块，合并所述多个图像数据中的与正常喷嘴相关的正常图像数据和与异常喷嘴相关的缺陷图像数据；
数据训练模块，训练通过所述合并获得的多个合并图像数据；以及
缺陷数据生成模块，基于通过所述训练获得的结果从所述多个合并图像数据生成多个最终图像数据，
其中，所述最终图像数据是与所述喷嘴的缺陷相关的图像数据，且所述喷嘴检查单元利用少于基准量的所述缺陷图像数据生成多于所述基准量的所述最终图像数据，
所述数据合并模块考虑所述缺陷图像数据的旋转角度而合并所述正常图像数据和所述缺陷图像数据，
所述数据训练模块通过训练所述合并图像数据来获取与所述合并图像数据类似的类似图像数据，并且利用生成式对抗网络获取所述类似图像数据，以及
所述缺陷数据生成模块从所述多个合并图像数据中去除与所述合并图像数据类似的所述类似图像数据，并且基于剩余的合并图像数据生成所述最终图像数据。
19.一种基板处理装置，包括：
工艺处理单元，在处理基板期间支承所述基板；
喷墨头单元，包括多个喷嘴，并且利用所述喷嘴向所述基板上喷出基板处理液；
机架单元，设置有所述喷墨头单元，并且在所述基板上移动所述喷墨头单元；以及
喷嘴检查单元，检查所述喷嘴，
其中，所述喷嘴检查单元包括：
数据收集模块，收集与所述喷嘴相关的多个图像数据；
数据分类模块，根据既定义的类别对所述多个图像数据进行分类；
数据合并模块，合并所述多个图像数据中的与正常喷嘴相关的正常图像数据和与异常喷嘴相关的缺陷图像数据；
数据训练模块，训练通过所述合并获得的多个合并图像数据；以及
缺陷数据生成模块，基于通过所述训练获得的结果从所述多个合并图像数据生成多个最终图像数据。
20.根据权利要求19所述的基板处理装置，其中，
所述基板处理装置对所述基板进行像素印刷。
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