JP2009239155A - Positioning device and controlling method of positioning device - Google Patents

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裕 岩田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positioning device capable of obtaining a high performance and high yield material to be processed by accurately positioning the processing position of a processing apparatus based on the measured positioning information of a surface to be processed of the material to be processed. <P>SOLUTION: The positioning device includes control parts (23, 26, 27, 28, 29) for controlling a main-scanning shaft 3 and sub-scanning shaft 10 so that the processing position of the inkjet head 4 is brought to the target position by a correction action which moves the processing position of an inkjet head 4 to the sub-scanning direction relative to the surface to be processed by the sub-scanning shaft 10, when the processing position of the inkjet head 4 is moved to the main-scanning direction toward a target position on the surface to be processed on a substrate 1 by the main-scanning shaft 3, and if the target position is shifted to the sub-scanning direction based on the position of the site to be processed on the surface to be processed of the substrate 1 stored in a substrate position memory part 25. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、位置決め装置および位置決め装置の制御方法に関し、詳しくは、パターンが生成された基板やシートの表面に加工処理などを行う位置決め装置および位置決め装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a positioning apparatus and a control method for the positioning apparatus, and more particularly to a positioning apparatus that performs processing on the surface of a substrate or sheet on which a pattern is generated, and a control method for the positioning apparatus.

従来、位置決め制御装置としては、基板製造装置の基板の位置決めに用いられるものがある(例えば、特許第3372671号(特許文献1)参照)。   Conventionally, as a positioning control device, there is one used for positioning a substrate of a substrate manufacturing apparatus (see, for example, Japanese Patent No. 3372671 (Patent Document 1)).

この基板製造装置は、基板の伸縮の変化に対応して製造時の位置の補正を行いながら、フラットディスプレイパネルのカラーフィルタ基板を製造するのに使用されている。上記基板製造装置の補正方式は、インクジェット方式等によりカラーフィルタ構成部材を基板面に塗布し着色するとき、フィルタエレメントの中心線と吐出ノズルとの相対位置の位置ズレを、光位置センサの3画素の出力信号の大小とその組み合わせにより検出し、検出した位置ズレに基づいて吐出ノズルとフィルタエレメントの相対位置の位置ズレを、基板を搭載したXYステージを移動することで補正する技術である。   This substrate manufacturing apparatus is used to manufacture a color filter substrate of a flat display panel while correcting the position at the time of manufacturing corresponding to the change in expansion and contraction of the substrate. The correction method of the substrate manufacturing apparatus is such that when the color filter constituent member is applied to the substrate surface and colored by an inkjet method or the like, the positional deviation of the relative position between the center line of the filter element and the discharge nozzle is determined by three pixels of the optical position sensor. This is a technique for detecting the magnitude of the output signal and the combination thereof, and correcting the positional deviation of the relative position between the discharge nozzle and the filter element by moving the XY stage on which the substrate is mounted based on the detected positional deviation.

この基板製造装置では、吐出ノズルの周囲に配置した光位置センサにより、フィルタエレメントの開口部の中心の位置ズレの方向の情報に従って相対位置を補正する計測データを得るが、計測データを得た後、直ちに計測した方向のデータに基づきXYステージを微調整する。この動作を繰り返して、3画素の出力信号の比較でフィルタエレメントの中心線と吐出ノズルとの相対位置の位置ズレが補正されたと判断するまで動作する。   In this substrate manufacturing apparatus, measurement data for correcting the relative position according to information on the direction of the positional deviation of the center of the opening of the filter element is obtained by an optical position sensor arranged around the discharge nozzle. The XY stage is finely adjusted based on the data of the direction immediately measured. This operation is repeated until the relative displacement between the center line of the filter element and the discharge nozzle is determined to be corrected by comparing the output signals of the three pixels.

このとき、光位置センサが計測した基板上のフィルタエレメントの中心位置は、吐出ノズルの吐出位置とは離れた場所にあり、計測した位置は、相対移動により光位置センサと吐出ノズルとの間の距離だけ移動した後、吐出ノズル位置に到達する。   At this time, the center position of the filter element on the substrate measured by the optical position sensor is located away from the discharge position of the discharge nozzle, and the measured position is between the optical position sensor and the discharge nozzle by relative movement. After moving the distance, the nozzle reaches the discharge nozzle position.

しかしながら、光位置センサにより計測した位置ズレ情報を直ちに補正動作に反映させるため、結果的に位置ズレによりフィルタエレメントの中心位置に位置決めされる場所は、吐出ノズルの場所ではなく、光位置センサの場所となり、補正の効果が低下する。   However, since the positional deviation information measured by the optical position sensor is immediately reflected in the correction operation, the location positioned as a result of the positional deviation at the center position of the filter element is not the location of the discharge nozzle but the location of the optical position sensor. Thus, the effect of correction is reduced.

この課題を解決するための手段として、基板製造装置の第3の実施例では、フィルタエレメントの位置をメモリに記憶しておくことで、離れた吐出ノズルに対してもトラッキングの精度を向上させられるとしているが、メモリに記憶しておくだけでは精度の向上を図ることはできず、メモリに格納したデータを具体的な補正動作へ利用するために必要な対策をした実施例がない。   As a means for solving this problem, in the third embodiment of the substrate manufacturing apparatus, the position of the filter element is stored in the memory, so that the tracking accuracy can be improved even for a distant discharge nozzle. However, the accuracy cannot be improved only by storing the data in the memory, and there is no embodiment that takes measures necessary to use the data stored in the memory for a specific correction operation.

また、上記基板製造装置では、光位置センサにCCD等のラインセンサと隣接位置に発光部を備えた反射型センサによりセンシングをしている。ところが、発光部で出射した光は、基板のフィルタエレメント面で反射されて結像せずにセンシングされるので、基板のフィルタエレメント面の中心位置を示す情報を、隣接の画素を含めて3画素の入力光量に変換する精度は極めて低く、フィルタエレメントの中心位置を正確にセンシングできないという問題がある。   Moreover, in the said board | substrate manufacturing apparatus, it senses with the reflection type sensor provided with the light emission part in the adjacent position and line sensors, such as CCD, in the optical position sensor. However, since the light emitted from the light emitting unit is reflected by the filter element surface of the substrate and sensed without image formation, information indicating the center position of the filter element surface of the substrate includes 3 pixels including the adjacent pixels. There is a problem that the center position of the filter element cannot be accurately sensed because the accuracy of conversion into the input light quantity is extremely low.

近年では、フラットパネルディスプレイを搭載している大型液晶テレビの基板サイズの大型化の進展に伴い、ディスプレイ画素の開口のサイズが大きくなったり、さらに表示品位の高画質化の要求が高まり、ディスプレイ画素の開口部の周囲の形成パターンのファインピッチ化が進展しているため、開口部の面積が増大し、開口部に対する開口周囲パターンの面積が極めて少なくなってきている。このフラットパネルディスプレイの大型化に伴って、フィルタエレメントの中心位置を正確にセンシングできない問題は特に大きくなってきている。   In recent years, as the substrate size of large LCD TVs equipped with flat panel displays has increased, the size of display pixel apertures has increased, and the demand for higher display quality has increased. Since the formation pitch of the formation pattern around the opening portion has been made finer, the area of the opening portion has increased, and the area of the opening peripheral pattern with respect to the opening portion has become extremely small. With the increase in the size of this flat panel display, the problem that the center position of the filter element cannot be accurately sensed has become particularly large.

したがって、センシング部には結像手段が必要となるが、結像手段を用いることで光位置センサと吐出ノズルとの間の距離はより増大し、補正精度の低下がより一層増大するという問題がある。   Therefore, the imaging unit is required for the sensing unit. However, the use of the imaging unit increases the distance between the optical position sensor and the discharge nozzle, and further increases the decrease in correction accuracy. is there.

また、基板の高さ方向の位置センサ用いて、吐出タイミングを補正する方法も同様の手段により備えているが、同じ課題をもっており、センシング位置と吐出タイミングを補正する位置が離れていることにより、補正精度が低下する。
特許第3372671号
In addition, the method for correcting the discharge timing using the position sensor in the height direction of the substrate is provided by the same means, but it has the same problem, and the sensing position and the position for correcting the discharge timing are separated, Correction accuracy decreases.
Japanese Patent No. 3372671

そこで、この発明の課題は、計測した被処理物の処理面の位置情報に基づいて、処理装置の処理位置を正確に位置決めすることにより、高性能でかつ高歩留まりな被処理物を得ることができる位置決め装置および位置決め装置の制御方法を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to obtain a high-performance and high-yield processing object by accurately positioning the processing position of the processing device based on the measured position information of the processing surface of the processing object. It is an object of the present invention to provide a positioning device and a positioning device control method.

上記課題を解決するため、この発明の位置決め制御装置は、
被処理物の処理面に対して処理を行う処理装置の処理位置を、上記処理面に対して略平行な平面に沿った第1の方向に上記処理面に対して相対的に移動させる第1の移動部と、
上記処理装置の処理位置を第2の方向に上記処理面に対して相対的に移動させる第2の移動部と、
上記第1の移動部による上記第1の方向の移動を行いながら上記処理装置による処理を行うとき、上記処理装置の処理位置よりも上記第1の方向の前方でかつ上記処理装置の処理位置から所定の距離をあけた位置において、上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置を順次計測する位置計測部と、
上記位置計測部により計測された上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置を順次記憶する記憶部と、
上記処理装置の処理位置を、上記第1の移動部により上記被処理物の処理面上の目標位置に向かって上記第1の方向に移動させるとき、上記記憶部に記憶された上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置に基づいて、上記目標位置が上記第2の方向にずれているときは、上記処理装置の処理位置を、上記第2の移動部により上記第2の方向に上記処理面に対して相対的に移動させる補正動作によって上記目標位置に到達するように、上記第1,第2の移動部を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, a positioning control device of the present invention is
A processing position of a processing apparatus that performs processing on a processing surface of an object to be processed is moved relative to the processing surface in a first direction along a plane substantially parallel to the processing surface. A moving part of
A second moving unit that moves the processing position of the processing apparatus in a second direction relative to the processing surface;
When processing by the processing device is performed while moving in the first direction by the first moving unit, the processing device is positioned in front of the processing position of the processing device and from the processing position of the processing device. A position measuring unit that sequentially measures the position of the processing location on the processing surface of the processing object at a position spaced by a predetermined distance;
A storage unit for sequentially storing the positions of the processing points on the processing surface of the processing object measured by the position measuring unit;
When the processing position of the processing device is moved in the first direction toward the target position on the processing surface of the processing object by the first moving unit, the processing object stored in the storage unit When the target position is shifted in the second direction based on the position of the processing location on the processing surface, the processing position of the processing device is moved in the second direction by the second moving unit. And a control unit that controls the first and second moving units so as to reach the target position by a correction operation that moves the processing surface relative to the processing surface.

上記構成の位置決め制御装置によれば、上記記憶部に記憶された被処理物の処理面上の被処理箇所の位置に基づいて、処理装置の処理位置を、正確に被処理物に対して位置決めさせることができるため、高い位置決め補正の効果を得ることができる。これにより被処理物の性能を高く維持し、製品の高い歩留まりを得ることができる。なお、上記第1の移動部による第1の方向および第2の移動部による第2の方向は、直線方向に限らず、円弧を描くような方向の移動方向でもよい。この発明の位置決め制御装置は、例えば、インクジェット方式により液晶ディスプレイパネルに代表されるフラットディスプレイパネルの基板面に基板形成部材を塗布させる基板処理装置に適用することができる。   According to the positioning control device having the above configuration, the processing position of the processing device is accurately positioned with respect to the processing object based on the position of the processing location on the processing surface of the processing object stored in the storage unit. Therefore, a high positioning correction effect can be obtained. Thereby, the performance of a to-be-processed object can be maintained high, and the high yield of a product can be obtained. In addition, the 1st direction by the said 1st moving part and the 2nd direction by the 2nd moving part are not restricted to a linear direction, The moving direction of a direction which draws a circular arc may be sufficient. The positioning control apparatus of the present invention can be applied to a substrate processing apparatus that applies a substrate forming member to a substrate surface of a flat display panel represented by a liquid crystal display panel by an inkjet method, for example.

また、一実施形態の位置決め制御装置では、上記制御部は、上記処理装置の処理位置が、現在位置から、上記記憶部に記憶された上記被処理物の処理面上の被処理箇所までの区間で、上記第1の移動部により上記第1の方向に移動するのに要する時間と、上記第2の移動部により上記第2の方向に移動するのに要する時間とを順次比較し、上記第2の方向の移動に要する時間が、上記第1の方向の移動に要する時間より小さくなる上記被処理箇所を上記目標位置に定める。   Moreover, in the positioning control device of one embodiment, the control unit is configured such that the processing position of the processing device is a section from a current position to a processing location on the processing surface of the processing object stored in the storage unit. The time required for moving in the first direction by the first moving unit and the time required for moving in the second direction by the second moving unit are sequentially compared, and the first The target position is determined as the target position where the time required for movement in the second direction is smaller than the time required for movement in the first direction.

上記実施形態によれば、第2の方向に移動する所要時間を考慮した位置決めが可能となり、目標位置に対して位置決め誤差量を増やすことなく正確な位置決めができる。   According to the above embodiment, positioning considering the time required for moving in the second direction is possible, and accurate positioning can be performed without increasing the positioning error amount with respect to the target position.

また、一実施形態の位置決め制御装置では、上記位置計測部は、2次元の画像を撮像するための結像レンズを有する。   Moreover, in the positioning control apparatus of one Embodiment, the said position measurement part has an imaging lens for imaging a two-dimensional image.

上記実施形態によれば、例えば、被処理物としてのディスプレイ画素の開口サイズが大型化したり、画素周囲の形成パターンのファインピッチ化が進んだりしても、結像レンズを用いて正確に被処理物の位置を計測することができ、正確な位置決めができる。   According to the above-described embodiment, for example, even when the opening size of the display pixel as the object to be processed is increased or the fine pitch of the formation pattern around the pixel is advanced, the object is accurately processed using the imaging lens. The position of an object can be measured and accurate positioning can be performed.

また、一実施形態の位置決め制御装置では、
上記制御部は、上記処理装置の処理位置を、上記第2の移動部により上記第2の方向に上記処理面に対して相対的に移動させる補正動作において、上記第2の移動部に対して補正動作量に相当するパルス指令信号を出力する位置決め制御部を有し、上記位置決め制御部から上記補正動作量に相当するパルス指令信号の出力が終了した時点で補正動作を終了したとする。
In the positioning control device of one embodiment,
The control unit moves the processing position of the processing device relative to the processing surface in the second direction by the second moving unit with respect to the second moving unit. It is assumed that a positioning control unit that outputs a pulse command signal corresponding to the correction operation amount is provided, and the correction operation is ended when the output of the pulse command signal corresponding to the correction operation amount is completed from the positioning control unit.

上記実施形態によれば、第2の方向の物理的移動に伴う振動や、微小偏差に対する整定待ち時間による位置決め制御の応答時間を短くすることにより、位置決め制御の位置精度を向上することができる。   According to the embodiment, the positioning control response accuracy can be improved by shortening the response time of the positioning control by the settling waiting time for the vibration and the minute deviation accompanying the physical movement in the second direction.

また、一実施形態の位置決め制御装置では、上記第2の方向は、上記第1の方向と同一の方向、上記被処理物の処理面に平行でかつ上記第1の方向に対して直交する直線方向、または、上記被処理物の処理面と上記処理装置との間を結ぶ直線に沿った方向の少なくとも1つの方向である。   In the positioning control device of one embodiment, the second direction is a straight line that is the same as the first direction, is parallel to the processing surface of the workpiece, and is orthogonal to the first direction. A direction or at least one direction along a straight line connecting the processing surface of the workpiece and the processing apparatus.

上記実施形態によれば、被処理物と処理位置の相対的な誤差、すなわち被処理物が生成された際の目標位置となる形状の形成位置ずれ誤差や、被処理物の寸法誤差や、被処理物が位置決め装置に載置された際の位置及び傾き姿勢の誤差や、被処理物の厚み方向の寸法誤差や、第1の方向への相対的な移動時の第1の方向への移動誤差や第2の方向への変位誤差を補正することができる。   According to the above embodiment, the relative error between the object to be processed and the processing position, that is, the formation position deviation error of the shape that becomes the target position when the object to be processed is generated, the dimension error of the object to be processed, Error in position and tilt posture when the workpiece is placed on the positioning device, dimensional error in the thickness direction of the workpiece, and movement in the first direction during relative movement in the first direction The error and the displacement error in the second direction can be corrected.

また、一実施形態の位置決め制御装置では、
上記位置計測部は、上記処理装置の処理位置と共に、上記第1の移動部により上記第1の方向に上記処理面に対して相対的に移動し、
上記制御部は、上記処理装置の処理位置を、上記第1の移動部により上記第1の方向に上記処理面に対して相対的に移動させながら、上記位置計測部により上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置を計測する計測区間と上記第2の方向の上記目標位置のずれを補正する補正移動区間とを区別して交互に設けて、上記計測区間における上記位置計測部の計測結果に基づいて、次の上記補正移動区間で、上記処理装置の処理位置を、上記第2の移動部により上記第2の方向に上記処理面に対して相対的に移動させる。
In the positioning control device of one embodiment,
The position measuring unit is moved relative to the processing surface in the first direction by the first moving unit together with the processing position of the processing device,
The control unit is configured to process the object to be processed by the position measurement unit while moving the processing position of the processing apparatus relative to the processing surface in the first direction by the first moving unit. A measurement section for measuring the position of the processing location on the surface and a correction movement section for correcting the deviation of the target position in the second direction are distinguished and provided alternately to measure the position measurement unit in the measurement section. Based on the result, in the next correction movement section, the processing position of the processing apparatus is moved relative to the processing surface in the second direction by the second moving unit.

上記実施形態によれば、第2の方向の移動に伴い、処理装置の処理位置と共に位置計測部が一体となって移動する構成においても、第2の方向の移動による位置計測値への誤差の混入を防ぐことができるため、第2の方向の移動に伴い、処理位置と共に位置計測部が移動する構成を採用することで、製造コスト及び移動手段を簡素化,軽量化することができる。   According to the above-described embodiment, even when the position measuring unit moves together with the processing position of the processing apparatus as the second direction moves, the error in the position measurement value due to the movement in the second direction can be reduced. Since mixing can be prevented, the manufacturing cost and the moving means can be simplified and reduced in weight by adopting a configuration in which the position measuring unit moves together with the processing position along with the movement in the second direction.

また、一実施形態の位置決め制御装置では、上記制御部は、上記位置計測部により上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置を計測するための基準物体が存在しない区間から上記基準物体が存在する区間に移行する境界領域では、上記基準物体が存在する区間の最初に上記位置計測部により計測された上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置に基づいて、上記処理装置の処理位置が、上記基準物体が存在する区間に移動する前に上記補正動作を行う。   Further, in the positioning control device of an embodiment, the control unit is configured to start the reference object from a section where there is no reference object for measuring the position of the processing location on the processing surface of the processing object by the position measurement unit. In the boundary region that transitions to the section where the reference object exists, the processing device is based on the position of the processing location on the processing surface of the processing object measured by the position measuring unit at the beginning of the section where the reference object exists. The correction operation is performed before the processing position moves to a section where the reference object exists.

上記実施形態によれば、基準物体が存在する初めの位置への補正動作時の移動量が大きく移動所要時間が大きい場合でも、処理位置を目標位置に到達できるように移動することができる。   According to the above-described embodiment, the processing position can be moved so as to reach the target position even when the movement amount during the correction operation to the first position where the reference object exists is large and the required movement time is large.

また、この発明の位置決め装置の制御方法では、
被処理物の処理面に対して処理を行う処理装置の処理位置を、上記処理面に対して略平行な平面に沿った第1の方向に上記処理面に対して相対的に移動させる第1の移動部と、
上記処理装置の処理位置を、第2の方向に上記処理面に対して相対的に移動させる第2の移動部と、
上記第1の移動部による上記第1の方向の移動を行う工程において、上記処理装置による処理を行うとき、上記処理装置の処理位置よりも上記第1の方向の前方でかつ上記処理装置の処理位置から所定の距離をあけた位置において、上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置を順次計測する位置計測部と、
上記位置計測部により計測された上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置を順次記憶する記憶部と、
上記第1,第2の移動部を制御する制御部と
を備えた位置決め装置の制御方法であって、
上記制御部により上記第1,第2の移動部を制御することにより、上記処理装置の処理位置を、上記第1の移動部により上記被処理物の処理面上の目標位置に向かって上記第1の方向に移動させるとき、上記記憶部に記憶された上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置に基づいて、上記目標位置が上記第2の方向にずれているときは、上記処理装置の処理位置を、上記第2の移動部により上記第2の方向に上記処理面に対して相対的に移動させる補正動作によって上記目標位置に到達するようにしたことを特徴とする。
In the control method of the positioning device of the present invention,
A processing position of a processing apparatus that performs processing on a processing surface of an object to be processed is moved relative to the processing surface in a first direction along a plane substantially parallel to the processing surface. A moving part of
A second moving unit that moves the processing position of the processing apparatus relative to the processing surface in a second direction;
In the step of moving in the first direction by the first moving unit, when the processing by the processing device is performed, the processing by the processing device is ahead of the processing position of the processing device and in the first direction. A position measuring unit that sequentially measures the position of the processing location on the processing surface of the processing object at a position spaced a predetermined distance from the position;
A storage unit for sequentially storing the positions of the processing points on the processing surface of the processing object measured by the position measuring unit;
A control method for a positioning device comprising a control unit for controlling the first and second moving units,
By controlling the first and second moving units by the control unit, the processing position of the processing apparatus is moved by the first moving unit toward the target position on the processing surface of the workpiece. When the target position is shifted in the second direction based on the position of the processing location on the processing surface of the processing object stored in the storage unit when moving in the first direction, The processing position of the processing device may reach the target position by a correction operation for moving the processing position relative to the processing surface in the second direction by the second moving unit.

上記構成によれば、上記記憶部に記憶された被処理物の処理面上の被処理箇所の位置に基づいて、処理装置の処理位置を、正確に被処理物に対して位置決めさせることができるため、高い位置決め補正の効果を得ることができる。これにより被処理物の性能を高く維持し、製品の高い歩留まりを得ることができる。   According to the above configuration, the processing position of the processing apparatus can be accurately positioned with respect to the processing object based on the position of the processing location on the processing surface of the processing object stored in the storage unit. Therefore, a high positioning correction effect can be obtained. Thereby, the performance of a to-be-processed object can be maintained high, and the high yield of a product can be obtained.

以上より明らかなように、この発明の位置決め制御装置および位置決め装置の制御方法によれば、計測した被処理物の処理面の位置情報に基づいて、処理装置の処理位置を正確に位置決めすることにより、高性能でかつ高歩留まりな被処理物を得ることができる位置決め装置および位置決め装置の制御方法を実現することができる。   As is clear from the above, according to the positioning control device and the positioning device control method of the present invention, the processing position of the processing device is accurately positioned based on the measured position information of the processing surface of the workpiece. It is possible to realize a positioning apparatus and a positioning apparatus control method capable of obtaining a high-performance and high-yield workpiece.

以下、この発明の位置決め装置および位置決め装置の制御方法を図示の実施の形態により詳細に説明する。   Hereinafter, a positioning device and a control method for the positioning device according to the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

この説明では、パターンが表面に形成された基板に、機能を有する液滴を吐出し、基板面の所定の領域に塗布して製造を行うTFT(Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ)液晶パネル基板へ塗布する液滴吐出装置の事例で説明を行う。   In this description, a droplet having a function is discharged onto a substrate having a pattern formed on the surface, and is applied to a predetermined region of the substrate surface and applied to a TFT (Thin Film Transistor) liquid crystal panel substrate that is manufactured. An example of a droplet discharge device will be described.

〔第1実施形態〕
図1はこの発明の第1実施形態の位置決め装置の一例としての液滴吐出装置の吐出処理部の概略構成を表す模式図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a discharge processing unit of a droplet discharge device as an example of a positioning device according to a first embodiment of the present invention.

この液滴吐出装置は、図1に示すように、インクジェット塗布を行う処理装置の一例としてのインクジェットヘッド4と被処理物の一例としての基板1を、相対的な位置を直交する2軸の自動移動ステージにより移動させ、移動中にインクジェットヘッド4より基板1の処理面へ部材インクを吐出することにより、基板面上に部材パターンを形成するものである。この第1実施形態の部材としては、カラーフィルタを塗布する。上記液滴吐出装置では、インクジェットヘッド4と基板1は個別の軸に搭載されている。   As shown in FIG. 1, this droplet discharge apparatus is a two-axis automatic system in which an inkjet head 4 as an example of a processing apparatus that performs inkjet coating and a substrate 1 as an example of an object to be processed are perpendicular to each other. A member pattern is formed on the substrate surface by being moved by a moving stage and discharging member ink from the inkjet head 4 to the processing surface of the substrate 1 during the movement. A color filter is applied as the member of the first embodiment. In the droplet discharge device, the inkjet head 4 and the substrate 1 are mounted on separate axes.

図1に示すように、基板1は、吸着位置決め部2に吸着されて固定される。この吸着位置決め部2は、図示しない基板搬送装置から吸着位置決め部2に載置された基板1を吸着固定する。また、吸着位置決め部2は、図示しない基板位置計測カメラにより、装置の直交方向の位置と基板1の位置ズレ量と傾き量を計測し、基板1の位置と姿勢を微調整するためのXYθ軸を備えている。   As shown in FIG. 1, the substrate 1 is sucked and fixed to the suction positioning unit 2. The suction positioning unit 2 sucks and fixes the substrate 1 placed on the suction positioning unit 2 from a substrate transport device (not shown). Further, the suction positioning unit 2 measures the position in the orthogonal direction of the apparatus, the positional shift amount and the tilt amount of the substrate 1 with a substrate position measuring camera (not shown), and XYθ axes for finely adjusting the position and posture of the substrate 1 It has.

第1の移動部の一例としての主走査軸3は、基板1を図1の左右方向に自動移動し、吸着位置決め部2を搭載する軸である。上記主走査軸3によって、インクジェット塗布を行うインクジェットヘッド4と基板1とを、基板1の表面に平行な平面に沿って主走査方向(第1の方向)に任意の場所へ任意の速度で相対的に移動させる。本実施形態では、推進軸にリニアモーターを用いており、リニアスケールによるエンコーダー機能を搭載し、パルス指令により動作指令を行い、サーボドライバによりモーター駆動制御を行っている。   The main scanning axis 3 as an example of the first moving unit is an axis on which the substrate 1 is automatically moved in the left-right direction in FIG. The main scanning axis 3 causes the inkjet head 4 and the substrate 1 that perform inkjet coating to move relative to each other at an arbitrary speed in the main scanning direction (first direction) along a plane parallel to the surface of the substrate 1. Move. In this embodiment, a linear motor is used for the propulsion shaft, an encoder function using a linear scale is mounted, an operation command is issued by a pulse command, and motor drive control is performed by a servo driver.

インクジェットヘッド4には、基板1の表面に平行な対向面に処理位置の一例としての複数のノズル孔を有するノズルプレートが接着されている。上記ノズルプレートのノズル孔は、直径10〜20μmに設定されている。ノズル孔内の隔壁側面の一部にピエゾアクチュエータとその電極を形成している。上記ピエゾアクチュエータとその電極に電圧を印加して隔壁の両側面の間に電界を発生させて隔壁自体をせん断変形させることにより、吐出エネルギーを発生させて、インクを液滴としてノズル孔より吐出する。このノズル孔は、直線状に複数配置されてノズル列を構成している。上記ノズル孔毎に駆動信号は与えられ、ノズル孔毎への駆動信号の出力により、各種の塗布液滴のドットパターンを基板面に形成することができる。また、インクジェットヘッド4には、インク供給部22(図2に示す)が接続されている。このインク供給部22は、インクをインクジェットヘッド4に安定供給しているが、位置決めの動作に直接関連しないので、ここでは図示していない。   On the inkjet head 4, a nozzle plate having a plurality of nozzle holes as an example of processing positions is bonded to an opposing surface parallel to the surface of the substrate 1. The nozzle holes of the nozzle plate are set to have a diameter of 10 to 20 μm. A piezo actuator and its electrode are formed on a part of the side wall of the partition wall in the nozzle hole. A voltage is applied to the piezo actuator and its electrodes to generate an electric field between both sides of the partition wall, and the partition wall itself is subjected to shear deformation, thereby generating discharge energy and discharging ink as droplets from the nozzle holes. . A plurality of nozzle holes are arranged in a straight line to constitute a nozzle row. A drive signal is given to each nozzle hole, and dot patterns of various coating droplets can be formed on the substrate surface by outputting the drive signal to each nozzle hole. An ink supply unit 22 (shown in FIG. 2) is connected to the inkjet head 4. The ink supply unit 22 stably supplies ink to the inkjet head 4 but is not shown here because it is not directly related to the positioning operation.

ヘッド回転軸5は、インクジェットヘッド4のノズル列を、基板1の主走査軸送り方向に対して傾けた姿勢にするための軸であり、主走査軸3に直交する方向の吐出液滴の密度を調整するものである。このヘッド回転軸5は、ヘッドZ軸6に搭載されている。ヘッドZ軸6は、インクジェットヘッド4と基板1の表面のギャップを上下動により調整するものである。インクジェットヘッド4のノズルプレートの最下面である液滴吐出面と、基板1の上面との間は、0.5〜1mmになるように調整する。   The head rotation axis 5 is an axis for tilting the nozzle row of the inkjet head 4 with respect to the main scanning axis feed direction of the substrate 1, and the density of discharged droplets in the direction orthogonal to the main scanning axis 3. Is to adjust. The head rotation shaft 5 is mounted on the head Z-axis 6. The head Z-axis 6 adjusts the gap between the surface of the inkjet head 4 and the substrate 1 by moving up and down. The distance between the droplet discharge surface, which is the lowermost surface of the nozzle plate of the inkjet head 4, and the upper surface of the substrate 1 is adjusted to be 0.5 to 1 mm.

また、計測カメラ8は、オートフォーカス顕微鏡7に取り付けられており、基板1の表面のパターンを撮像することが可能な1次元のCCDラインセンサを搭載したカメラである。カメラZ軸9は計測カメラ8を上下動し、基板1に対して焦点調整が可能となっており、オートフォーカス顕微鏡7内の信号指令に基づき駆動される。上記オートフォーカス顕微鏡7と計測カメラ8で位置計測部を構成している。   The measurement camera 8 is a camera that is attached to the autofocus microscope 7 and is equipped with a one-dimensional CCD line sensor that can image the pattern of the surface of the substrate 1. The camera Z-axis 9 moves the measurement camera 8 up and down to adjust the focus with respect to the substrate 1 and is driven based on a signal command in the autofocus microscope 7. The autofocus microscope 7 and the measurement camera 8 constitute a position measurement unit.

オートフォーカス顕微鏡7は、基板面に櫛葉形状の濃淡パターン形状を投射し、顕微鏡筒内のCCDラインセンサにより投射したパターンの画像について計測を行って合焦位置を求め、カメラZ軸9を駆動する方法のものを用いている。このオートフォーカス顕微鏡7は、主走査の動作中もオートフォーカス動作が可能である。同じ原理を用いた製品として、中央精機株式会社のAF−Iというオートフォーカス顕微鏡がある。   The autofocus microscope 7 projects a comb-shaped shading pattern shape on the substrate surface, measures the pattern image projected by the CCD line sensor in the microscope cylinder, finds the in-focus position, and drives the camera Z axis 9 The thing of the method to use is used. The autofocus microscope 7 can perform an autofocus operation even during the main scanning operation. As a product using the same principle, there is an autofocus microscope called AF-I of Chuo Seiki Co., Ltd.

第2の移動部の一例としての副走査軸10は、インクジェットヘッド4を、主走査軸3に直交する副走査方向(第2の方向)に移動する軸であり、指定した任意の位置への動作指令により、任意の速度制御方法で移動制御を可能な機能を有している。主走査軸3と同様、リニアモーターとリニアスケールによるエンコーダー機能を搭載し、パルス指令により動作指令を行い、サーボドライバによりモーター駆動制御を行っている。   The sub-scanning axis 10 as an example of the second moving unit is an axis that moves the ink-jet head 4 in the sub-scanning direction (second direction) orthogonal to the main scanning axis 3, and to the designated arbitrary position. It has a function that enables movement control by an arbitrary speed control method according to an operation command. Like the main scanning axis 3, it is equipped with an encoder function using a linear motor and a linear scale, and commands operation by pulse commands and motor drive control by a servo driver.

ここで、「主走査」とは、基板1に処理を行うときの軸移動の方向を示し、「副走査」とは、基板1に処理を行わないが、主走査を行う場所を移動するあるいは微調整するための軸移動の方向を示している。   Here, “main scanning” indicates the direction of axis movement when processing is performed on the substrate 1, and “sub-scanning” indicates that the processing is not performed on the substrate 1, but the position where main scanning is performed is moved or The direction of axis movement for fine adjustment is shown.

ガントリビーム15は、副走査軸10を固定するものであり、主走査軸3に対して直交する方向に長い梁を構成しており、装置定盤部17に固定されている。   The gantry beam 15 fixes the sub-scanning axis 10, forms a long beam in a direction orthogonal to the main scanning axis 3, and is fixed to the apparatus surface plate 17.

塗布の処理は、基板1が主走査軸3により主走査方向に移動するときに、主走査軸3の位置に同期して機能インクの液滴をインクジェットヘッド4が吐出して、基板1にインクジェットヘッド4のノズル幅分の塗布をすることで行う。1回の主走査軸3の動作で塗布できる範囲は、主走査軸3に直交する方向へのインクジェットヘッド4のノズル幅で規定されるため、規定された幅だけ副走査軸10を移動して、再度主走査動作を行うことを繰り返すことにより、基板の必要な領域にインクを塗布する。   In the coating process, when the substrate 1 is moved in the main scanning direction by the main scanning axis 3, droplets of functional ink are ejected by the inkjet head 4 in synchronization with the position of the main scanning axis 3, and the inkjet is applied to the substrate 1. This is done by applying the nozzle width of the head 4. The range that can be applied by one operation of the main scanning axis 3 is defined by the nozzle width of the inkjet head 4 in the direction orthogonal to the main scanning axis 3, so that the sub-scanning axis 10 is moved by the specified width. Then, by repeating the main scanning operation again, ink is applied to a necessary area of the substrate.

基板位置の計測カメラ8とオートフォーカス顕微鏡7とカメラZ軸8は、図1内で基板が装置左側より右側へ移動するときに用いられるものである。上記計測カメラ8とオートフォーカス顕微鏡7とカメラZ軸8は、計測カメラ8により撮像された画像データより基板面のパターン位置を計測し、続いて位置計測した基板位置にインクジェットヘッド4が到着した場合にインクの吐出が可能なように配置されている。   The substrate position measurement camera 8, the autofocus microscope 7, and the camera Z axis 8 are used when the substrate moves from the left side to the right side in FIG. The measurement camera 8, the autofocus microscope 7 and the camera Z axis 8 measure the pattern position on the substrate surface from the image data captured by the measurement camera 8, and then the inkjet head 4 arrives at the measured substrate position. It is arranged so that ink can be discharged.

図1で基板1が右側より左側に移動するときには、ガントリビーム15の反対側に配置された計測カメラ12とオートフォーカス顕微鏡11とカメラZ軸13を、同様の画像計測部として用いる。   When the substrate 1 moves from the right side to the left side in FIG. 1, the measurement camera 12, the autofocus microscope 11, and the camera Z axis 13 arranged on the opposite side of the gantry beam 15 are used as a similar image measurement unit.

また、インクジェット保全部16は、インクジェットヘッド4の吐出コンディションを一定に保つ保全動作行う。インクジェットヘッド4は、吐出しない待機状態では、副走査軸10によりインクジェット保全部16上に配置される。この保全動作において、インクジェットヘッド4は、インクジェット保全部16によりキャップ機構等による溶媒雰囲気内での待機または、所定の条件により起動される捨て吐出、吐出良否を判定する吐出検査、ノズル面のワイピング、メニスカス面の劣化インクを吸引等の配管の圧力差により移動して除去する吸引プライミング等の保全動作が行われる。これにより、インクジェットヘッド4は。常時良質な吐出コンディションが保たれる。   Further, the ink jet maintenance unit 16 performs a maintenance operation for keeping the ejection condition of the ink jet head 4 constant. The inkjet head 4 is disposed on the inkjet maintenance unit 16 by the sub-scanning shaft 10 in a standby state where ejection is not performed. In this maintenance operation, the ink jet head 4 waits in the solvent atmosphere by a cap mechanism or the like by the ink jet maintenance unit 16 or discarding discharge activated by a predetermined condition, discharge inspection for determining whether the discharge is good, nozzle surface wiping, A maintenance operation such as suction priming is performed to remove and remove the deteriorated ink on the meniscus surface due to the pressure difference of the piping such as suction. Thereby, the inkjet head 4 is. High-quality discharge conditions are always maintained.

ワイピング動作とは、インクジェットヘッド4のノズルの吐出孔および吐出孔付近にある粘度の高い残渣となったインクや異物等の不要物を除去するものであり、吐出コンディションを良好な状態に保つことができる。ここで、不要物の除去には、ノズル面への接触式の弾性体材料のブレード、または液体とその振動等の手段を用いる。   The wiping operation is to remove unnecessary matters such as ink and foreign matters that are high-viscosity residues in the vicinity of the ejection holes and the ejection holes of the nozzles of the inkjet head 4, and keep the ejection conditions in a good state. it can. Here, for the removal of unnecessary materials, a blade of a contact-type elastic material that contacts the nozzle surface or means such as a liquid and its vibration are used.

図2は上記液滴吐出装置の構成を示すブロック図である。なお、図2において「インクジェットヘッド」は「IJ」と略して記載している。   FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the droplet discharge device. In FIG. 2, “inkjet head” is abbreviated as “IJ”.

図2に示すように、インク供給部22は、インクジェットヘッド4にインクを安定して供給する機構部であり、インクジェット制御装置23により制御される。このインクジェット制御装置23は、インク供給部22を制御すると共に、インクジェットヘッド4、ヘッド回転軸5(図1に示す)、ヘッドZ軸6(図1に示す)を制御する。また、インクジェット制御装置23は、インクジェットヘッド4に対して主走査軸3(図1に示す)のエンコーダー信号をカウントして同期信号を生成し、その同期信号により必要なタイミングで駆動信号をピエゾアクチュエータに対して出力する機能を備えている。上記駆動信号は、主走査軸3の動作に対して所定のタイミングで出力することも可能であり、主走査軸3が停止しているときに任意のタイミングで信号を出力して吐出させることも可能である。   As shown in FIG. 2, the ink supply unit 22 is a mechanism unit that stably supplies ink to the inkjet head 4, and is controlled by the inkjet control device 23. The ink jet control device 23 controls the ink supply unit 22 and controls the ink jet head 4, the head rotation shaft 5 (shown in FIG. 1), and the head Z axis 6 (shown in FIG. 1). Further, the ink jet control device 23 counts the encoder signal of the main scanning axis 3 (shown in FIG. 1) with respect to the ink jet head 4 to generate a synchronization signal, and the drive signal is sent to the piezoelectric actuator at a necessary timing by the synchronization signal. The function to output is provided. The drive signal can be output at a predetermined timing with respect to the operation of the main scanning axis 3, and the signal can be output and discharged at an arbitrary timing when the main scanning axis 3 is stopped. Is possible.

また、インクジェット制御装置23は、ヘッド回転軸5に対しては、基板面内の直交座標系における軸に対して、インクジェットヘッド4のノズル列の傾き角を必要に応じて制御する。さらに、インクジェット制御装置23は、ヘッドZ軸6に対しては、基板1とインクジェットヘッド4の距離を一定に保つよう必要に応じて上下動を行うように制御する。   Moreover, the inkjet control apparatus 23 controls the inclination angle of the nozzle row of the inkjet head 4 with respect to the axis in the orthogonal coordinate system in the substrate plane with respect to the head rotation axis 5 as necessary. Further, the ink jet control device 23 controls the head Z axis 6 to move up and down as necessary so as to keep the distance between the substrate 1 and the ink jet head 4 constant.

また、画像処理部24は、計測カメラ8または12で撮像された画像データが入力され、画像データを入力しながら計算処理を行う。画像データは、主走査軸3のエンコーダー信号をカウントして同期信号を生成し、1次元センサの信号を主走査軸3の移動に伴い同期信号を用いて、画像処理部24に連続して画像データとして入力する。このとき、同期信号は、カウントしたエンコーダー信号のカウント値、すなわち画像データをセンシングしたときの主走査軸3の位置についての情報を有している。   The image processing unit 24 receives image data captured by the measurement camera 8 or 12, and performs calculation processing while inputting the image data. The image data counts the encoder signal of the main scanning axis 3 to generate a synchronization signal, and uses the synchronization signal as the signal of the one-dimensional sensor as the main scanning axis 3 moves, and continuously outputs the image to the image processing unit 24. Enter as data. At this time, the synchronization signal has a count value of the counted encoder signal, that is, information on the position of the main scanning axis 3 when image data is sensed.

例えば、主走査軸3を移動開始する直前にカウンタをリセットし、主走査軸3が動作を開始すると、出力されるエンコーダー信号の出力パルス数をカウントし、カウンタのカウント値に対して、エンコーダー信号1パルス辺りの実際の移動距離を乗じた値だけ、主走査軸3が移動したとみなして位置情報としている。この発明の位置決め制御を行うときに画像処理部24は、連続して入力された画像データを処理して基板1に形成されたパターンの位置を計測することができ、計測したパターン位置と同期信号の主走査軸3の位置情報を関連づけて、記憶部の一例としての基板位置記憶部25に格納する。   For example, the counter is reset immediately before the movement of the main scanning axis 3 is started, and when the main scanning axis 3 starts operation, the number of output pulses of the encoder signal to be output is counted, and the encoder signal is calculated with respect to the count value of the counter. Only the value obtained by multiplying the actual moving distance per pulse is regarded as the main scanning axis 3 moving, and is used as position information. When performing the positioning control according to the present invention, the image processing unit 24 can process the image data continuously input to measure the position of the pattern formed on the substrate 1, and the measured pattern position and the synchronization signal can be measured. Are associated with each other and stored in the substrate position storage unit 25 as an example of a storage unit.

また、画像処理部24は、計測カメラ8または12が撮像した際の副走査軸方向の座標位置を計測時副走査軸位置として、後述の主制御装置20より位置決め制御部の一例としての直交軸制御部27の主走査動作中の位置座標として受け取る。画像データを計算処理した結果得られた副走査軸方向の画像内の座標位置は、計測時副走査軸位置と関連づけられて、副走査軸方向の基板パターンの位置情報とすることもできる。   Further, the image processing unit 24 uses the coordinate position in the sub-scanning axis direction when the measurement camera 8 or 12 captures an image as the sub-scanning axis position at the time of measurement, and the orthogonal axis as an example of a positioning control unit from the main controller 20 described later. This is received as position coordinates during the main scanning operation of the control unit 27. The coordinate position in the image in the sub-scanning axis direction obtained as a result of the calculation processing of the image data can be associated with the sub-scanning axis position at the time of measurement and used as the position information of the substrate pattern in the sub-scanning axis direction.

また、画像処理部24は、オートフォーカス顕微鏡7または11に対して、照明光量を任意に調整し、自動でフォーカシング制御する。このオートフォーカス制御は、基板1が移動中も制御することができる。オートフォーカス顕微鏡7または11の合焦時のカメラZ軸9,13の位置を取得することができ、基板パターン位置情報として求めることができる。   In addition, the image processing unit 24 arbitrarily adjusts the amount of illumination light for the autofocus microscope 7 or 11 and automatically performs focusing control. This autofocus control can be performed even while the substrate 1 is moving. The positions of the camera Z axes 9 and 13 when the autofocus microscope 7 or 11 is in focus can be acquired, and can be obtained as substrate pattern position information.

基板位置記憶部25は、画像処理部24から出力された画像計測した基板パターン位置と主走査軸3の位置を関連づけて、基板位置情報として記憶する。基板位置情報は、画像処理部24から出力される都度記憶することができ、副走査軸方向の位置、主走査軸方向の位置、オートフォーカスによる基板面の高さ方向の位置の3種類の基板位置情報を、記憶領域に入力順に記憶する。この基板位置記憶部25は、主走査軸3の移動区間内で出力される基板位置情報を全て記憶できる容量を持っている。画像処理部24は、基板位置記憶部25に基板位置情報を出力する都度、タイミング制御部26に処理タイミング信号を出力し、画像処理側の処理サイクルタイミングを伝達できる。   The substrate position storage unit 25 associates and stores the measured substrate pattern position output from the image processing unit 24 and the position of the main scanning axis 3 as substrate position information. Substrate position information can be stored each time it is output from the image processing unit 24, and can be stored in three types of substrates: a position in the sub-scanning axis direction, a position in the main scanning axis direction, and a position in the height direction of the substrate surface by autofocus. The position information is stored in the storage area in the order of input. The substrate position storage unit 25 has a capacity capable of storing all the substrate position information output within the movement section of the main scanning axis 3. The image processing unit 24 outputs a processing timing signal to the timing control unit 26 every time the substrate position information is output to the substrate position storage unit 25, and can transmit the processing cycle timing on the image processing side.

タイミング制御部26は、基板位置記憶部25に格納された基板位置情報を取り出し、基板1の位置を基準とし、インクジェットヘッド4が基板面へのインクの吐出のために必要となる位置へインクジェットヘッド4を副走査軸10により移動して位置決めを行う制御を行うものである。上記タイミング制御部26は、主走査軸3のエンコーダー信号をカウントして、移動中の主走査軸方向の位置タイミングに同期して直交軸制御部27に指令して制御することができる。   The timing control unit 26 takes out the substrate position information stored in the substrate position storage unit 25, and uses the position of the substrate 1 as a reference, and the inkjet head 4 moves to a position necessary for ejecting ink onto the substrate surface. 4 is moved by the sub-scanning axis 10 to perform positioning. The timing control unit 26 can count and control the encoder signal of the main scanning axis 3 and instruct the orthogonal axis control unit 27 in synchronization with the position timing of the moving main scanning axis direction.

処理のタイミングについては、画像処理部24からの処理タイミング信号を用いて基板位置情報を取り出して、制御処理を行うイベントのタイミングに用いる機能と、補正動作を開始するタイミングを算出して、そのタイミング値がエンコーダー信号のカウント値と比較して一致した場合に、補正動作指令を出力可能なタイミング一致判定機能を備えている。また、タイミング一致判定機能は、エンコーダーカウントによる判定以外の方法として、画像処理部24からの処理タイミング信号を用いて、処理タイミング信号の入力カウント値による比較も可能となっている。   Regarding the processing timing, the substrate position information is extracted using the processing timing signal from the image processing unit 24, the function used for the timing of the event for performing the control processing, and the timing for starting the correction operation are calculated. A timing coincidence determination function is provided that can output a correction operation command when the values coincide with the count value of the encoder signal. The timing coincidence determination function can also compare the processing timing signal based on the input count value using the processing timing signal from the image processing unit 24 as a method other than the determination based on the encoder count.

直交軸制御部27は、主走査軸3と副走査軸10を制御する制御部である。主制御装置20の指令またはタイミング制御部26の指令に基づいて、直交軸制御部27は、主走査軸3と副走査軸10を制御する。   The orthogonal axis control unit 27 is a control unit that controls the main scanning axis 3 and the sub-scanning axis 10. Based on a command from the main controller 20 or a command from the timing controller 26, the orthogonal axis controller 27 controls the main scanning axis 3 and the sub-scanning axis 10.

吸着位置決め制御部28は、吸着位置決め部2に基板1が載置されたときに、基板1を吸着して固定し、基板1の位置と姿勢を制御する。   The suction positioning control unit 28 sucks and fixes the substrate 1 when the substrate 1 is placed on the suction positioning unit 2, and controls the position and posture of the substrate 1.

インクジェット保全部16は、インクジェット保全制御部29の制御により、インクジェットヘッド4の吐出コンディションを一定に保つ保全動作行う。   The ink jet maintenance unit 16 performs a maintenance operation for keeping the discharge condition of the ink jet head 4 constant under the control of the ink jet maintenance control unit 29.

主制御装置20は、図2の説明で述べた装置を構成する様々な制御部を組み合わせて装置のシステム制御を行うものであり、その制御条件とプログラムは、主記憶装置21に記憶されている。   The main control device 20 performs system control of the device by combining various control units constituting the device described in the description of FIG. 2, and the control conditions and program are stored in the main storage device 21. .

次に、この液滴吐出装置の位置決め制御動作について図3、図4、図5を用いて説明する。   Next, the positioning control operation of this droplet discharge device will be described with reference to FIG. 3, FIG. 4, and FIG.

図3は位置決め制御を行うときの計測カメラ8とインクジェットヘッド4の関係を示した鳥瞰図である。   FIG. 3 is a bird's-eye view showing the relationship between the measurement camera 8 and the inkjet head 4 when positioning control is performed.

図3に示すように、基板1の表面には、TFTアレイ回路を構成するため、基準物体の一例としてのゲートバスライン30およびソースバスライン31の配線パターンが格子状に形成されている。主走査の動作を行うとき、インクジェットヘッド4より先行した計測カメラ8がこの基板面を撮像し、ゲートバスライン30およびソースバスライン31の位置を画像データに記録する。図3に示す主走査方向の矢印は、基板1の移動方向を示す。インクジェットヘッド4は、計測カメラ8が撮像した場所に液滴を吐出して塗布を行うように、主走査軸3(図1に示す)に沿った計測カメラ8の後方に配置されている。計測カメラ8とインクジェットヘッド4との間の距離32は、計測カメラ8の所定の画素位置と、インクジェットヘッド4の端部のノズル孔33との間の距離である。本実施の形態では、主走査軸方向に50[mm]、副走査軸方向に0[mm]離れた配置としており、計測カメラ8とオートフォーカス顕微鏡7およびインクジェットヘッド4の外形寸法を考慮して、可能な範囲で近接するよう設置している。   As shown in FIG. 3, in order to constitute a TFT array circuit, wiring patterns of gate bus lines 30 and source bus lines 31 as an example of a reference object are formed on the surface of the substrate 1 in a lattice pattern. When performing the main scanning operation, the measurement camera 8 preceding the inkjet head 4 images the substrate surface, and records the positions of the gate bus line 30 and the source bus line 31 in the image data. An arrow in the main scanning direction shown in FIG. 3 indicates the moving direction of the substrate 1. The ink-jet head 4 is disposed behind the measurement camera 8 along the main scanning axis 3 (shown in FIG. 1) so as to perform application by ejecting liquid droplets at a location imaged by the measurement camera 8. The distance 32 between the measurement camera 8 and the inkjet head 4 is a distance between a predetermined pixel position of the measurement camera 8 and the nozzle hole 33 at the end of the inkjet head 4. In the present embodiment, the arrangement is 50 [mm] away in the main scanning axis direction and 0 [mm] away in the sub scanning axis direction, and the outer dimensions of the measurement camera 8, the autofocus microscope 7 and the inkjet head 4 are taken into consideration. Installed as close as possible.

図4は、図3で説明した配置を上面より見たときの説明図である。図4では、主走査方向が図3と左右が入れ換わっている。   FIG. 4 is an explanatory diagram when the arrangement described in FIG. 3 is viewed from above. In FIG. 4, the main scanning direction is interchanged with that of FIG.

図4に示すように、計測カメラ8が撮像している範囲は、計測カメラ8内のCCDラインセンサに結像された基板面の像となり、図4内ではセンシング範囲(画素群34)の範囲を撮像できる。この実施形態では、CCDラインセンサの画素は512[画素]あり、1[画素]のCCDラインセンサ面の画素サイズは14×14[μm]となっている。オートフォーカス顕微鏡7には、倍率が20倍になる顕微鏡部を設けており、撮像できる基板面の範囲は358.4[μm]の幅となっている。計測カメラ8が主走査方向に受光像を露光し、データとして出力できるサンプリング周波数は98[kHz]となっている。この実施形態では、主走査軸3の等速区間の移動速度を68.6[mm/秒]としており、98[kHz]の周波数でサンプリングすると、副走査軸方向の幅358.4[μm]で、主走査方向の分解能0.7[μm]、副走査軸方向の分解能も同じく0.7[μm]の画像を主走査軸の動作に対して連続して撮像することができる。   As shown in FIG. 4, the range captured by the measurement camera 8 is an image of the substrate surface imaged on the CCD line sensor in the measurement camera 8. In FIG. 4, the range of the sensing range (pixel group 34). Can be imaged. In this embodiment, the pixel of the CCD line sensor is 512 [pixel], and the pixel size of the 1 [pixel] CCD line sensor surface is 14 × 14 [μm]. The autofocus microscope 7 is provided with a microscope section with a magnification of 20 times, and the range of the substrate surface that can be imaged is 358.4 [μm] wide. The sampling frequency at which the measurement camera 8 exposes the received light image in the main scanning direction and can be output as data is 98 [kHz]. In this embodiment, the moving speed of the constant speed section of the main scanning axis 3 is 68.6 [mm / sec], and when sampling is performed at a frequency of 98 [kHz], the width in the sub-scanning axis direction is 358.4 [μm]. Thus, an image having a resolution of 0.7 [μm] in the main scanning direction and a resolution of 0.7 [μm] in the sub-scanning axis direction can be taken continuously with respect to the operation of the main scanning axis.

この液滴吐出装置では、基板面に出射させた光を、結像レンズによりCCDラインセンサ面に結像したものを撮像するため、基板1の表面に形成されたゲートバスライン30とソースバスライン31について、画像センサ分解能の精度で実像がセンシングできる。バスラインの幅は基板により異なるが、2〜10[μm]の幅となっており、このバスラインの位置を画像センサ分解能0.7[μm]の精度で計測することができる。   In this droplet discharge device, a gate bus line 30 and a source bus line formed on the surface of the substrate 1 are used to capture an image of the light emitted to the substrate surface imaged on the CCD line sensor surface by the imaging lens. For 31, the real image can be sensed with the accuracy of the image sensor resolution. Although the width of the bus line varies depending on the substrate, the width is 2 to 10 [μm], and the position of the bus line can be measured with an accuracy of image sensor resolution of 0.7 [μm].

図4では、計測カメラ8のCCDラインセンサの端部の画素群34の端部の画素35から順に画素36,37,…が配列されている。上記計測カメラ8の端部の画素35に隣接する画素36をカメラの基準位置とし、インクジェットヘッド4の端部のノズル孔33の位置をヘッドの基準位置とし、基準位置間の距離を計測カメラ8とインクジェットヘッド4との間の距離32としている。図4はCCDラインセンサの画素36にゲートバスライン30が観察される事例を示している。インクジェットヘッド4は、計測カメラ8が観察している基板1の箇所に対して、通常は計測カメラ8とインクジェットヘッド4との間の距離32だけ離れた位置に配置されているが、本発明による位置決め動作中は、位置決め動作によって、この相対位置関係は変化する。この実施形態では、インクジェットヘッド4が、ゲートバスライン30上をトレースして、ゲートバスライン30上の必要な箇所に機能液滴を塗布するために、ゲートバスライン30の間隔にノズル間距離が一致するようにインクジェットヘッド4をヘッド回転軸5により傾けた状態で塗布を行う。   4, pixels 36, 37,... Are arranged in order from the pixel 35 at the end of the pixel group 34 at the end of the CCD line sensor of the measurement camera 8. In FIG. The pixel 36 adjacent to the pixel 35 at the end of the measurement camera 8 is set as the reference position of the camera, the position of the nozzle hole 33 at the end of the inkjet head 4 is set as the reference position of the head, and the distance between the reference positions is measured by the measurement camera 8. And a distance 32 between the inkjet head 4 and the inkjet head 4. FIG. 4 shows an example in which the gate bus line 30 is observed at the pixel 36 of the CCD line sensor. The inkjet head 4 is normally disposed at a position 32 away from the location of the substrate 1 being observed by the measurement camera 8 by a distance 32 between the measurement camera 8 and the inkjet head 4 according to the present invention. During the positioning operation, the relative positional relationship changes depending on the positioning operation. In this embodiment, since the inkjet head 4 traces on the gate bus line 30 and applies a functional liquid droplet to a necessary portion on the gate bus line 30, the distance between the nozzles is set at an interval between the gate bus lines 30. Coating is performed in a state where the inkjet head 4 is tilted by the head rotation shaft 5 so as to match.

次に、図5で副走査時方向の位置決め制御動作について説明する。パターン50は、図4で説明したゲートバスライン30(図4に示す)に相当するパターンが、計測カメラ8(図1に示す)で撮像された像であり、基板面位置の計測基準として用いる。主走査方向への移動は、図5において右から左に向かって移動し、副走査軸方向は上下への移動で示している。基板1の載置位置や姿勢の誤差、主走査方向への移動のときに基板1の伸縮によるサイズの変化やパターン形成位置の誤差、主走査軸3の水平真直性等の軸移動誤差により、副走査軸方向に相対位置の誤差を生じ、装置の主走査軸3と副走査軸10の直交座標に対して主走査移動範囲の前半は誤差により下側へ基板位置が移動し、後半は上側へ基板位置が移動する様子を示している。   Next, the positioning control operation in the sub-scanning direction will be described with reference to FIG. The pattern 50 is an image obtained by capturing the pattern corresponding to the gate bus line 30 (shown in FIG. 4) described in FIG. 4 with the measurement camera 8 (shown in FIG. 1), and is used as a measurement reference for the substrate surface position. . The movement in the main scanning direction moves from right to left in FIG. 5, and the sub-scanning axis direction is indicated by vertical movement. Due to errors in the mounting position and orientation of the substrate 1, changes in size due to expansion and contraction of the substrate 1 when moving in the main scanning direction, errors in the pattern formation position, and axial movement errors such as horizontal straightness of the main scanning axis 3, An error in the relative position occurs in the sub-scanning axis direction, and the substrate position moves downward due to an error in the first half of the main scanning movement range with respect to the orthogonal coordinates of the main scanning axis 3 and the sub-scanning axis 10 of the apparatus, and the second half is the upper side. This shows how the substrate position moves.

パターン50に対して、上下方向に記載した縦線で示したS1〜S12は、計測カメラ8により撮像して基板位置を計測する位置を示している。主走査動作を開始すると、ここでは10[mm]走査する毎に10[mm]走査した区間で撮像した画像について画像処理部24が処理を行い、基板1のパターン50の副走査方向の位置を計測する。画像処理部24は、主走査動作の開始より計測を始め、S1、S2、S3、…と主走査の動作と共に順次10[mm」毎に基板1の位置を計測して、基板位置記憶部25に順次データを格納する。   S <b> 1 to S <b> 12 indicated by vertical lines written in the vertical direction with respect to the pattern 50 indicate positions at which the measurement position of the substrate is measured by the measurement camera 8. When the main scanning operation is started, here, every time 10 [mm] scanning is performed, the image processing unit 24 processes the image captured in the section scanned 10 [mm], and the position of the pattern 50 on the substrate 1 in the sub scanning direction is determined. measure. The image processing unit 24 starts measurement from the start of the main scanning operation, sequentially measures the position of the substrate 1 every 10 [mm] along with the main scanning operations S1, S2, S3,. Sequentially store data.

画像処理部24の画像データの処理方法は図8により説明する。   The image data processing method of the image processing unit 24 will be described with reference to FIG.

図8の格子形状は、基板面に形成されたゲートバスライン30とソースバスライン31であり、バスラインを囲む四角は撮像画像領域41である。撮像画像領域41は、画像処理部24が処理を行う単位である主走査方向に10[mm]の走査範囲を示しており、図8では上側から下側への主走査により撮像したデータを順に表示している。   The lattice shape of FIG. 8 is the gate bus line 30 and the source bus line 31 formed on the substrate surface, and the square surrounding the bus line is the captured image region 41. The captured image area 41 indicates a scanning range of 10 [mm] in the main scanning direction, which is a unit in which the image processing unit 24 performs processing. In FIG. 8, data captured by main scanning from the upper side to the lower side is sequentially displayed. it's shown.

副走査方向は358.4[μm]である。ただし、図8の例では説明を容易にするため、実際のアスペクトレシオではなく、主走査方向の寸法を縮小した領域として記載している。   The sub-scanning direction is 358.4 [μm]. However, in the example of FIG. 8, for ease of explanation, the area in the main scanning direction is described as a reduced area instead of the actual aspect ratio.

画像処理部24(図2に示す)は、撮像画像領域41内で、画像を縦方向(主走査方向)および横方向(副走査方向)に投影したデータを算出する。投影したデータのプロファイルを撮像画像領域41の図8の下側と右側に示している。パターンが位置する場所の画像の明度投影値は大きくなるため、パターンの有無を分離可能な明度しきい値で投影データを2値化し、パターン領域を求める。   The image processing unit 24 (shown in FIG. 2) calculates data obtained by projecting an image in the vertical direction (main scanning direction) and the horizontal direction (sub-scanning direction) in the captured image region 41. The profile of the projected data is shown on the lower side and the right side of FIG. Since the brightness projection value of the image where the pattern is located becomes large, the projection data is binarized with a brightness threshold that can separate the presence or absence of the pattern, and the pattern area is obtained.

求めたパターン領域に対し、パターンエッジ位置を算出し、パターンの両端のエッジ位置の中間点をパターンの位置として出力する。副走査軸方向の位置は、ゲートバスライン30の位置で決定し、主走査軸方向の位置はソースバスライン31の位置で決定している。   A pattern edge position is calculated for the obtained pattern area, and an intermediate point between the edge positions at both ends of the pattern is output as the pattern position. The position in the sub-scanning axis direction is determined by the position of the gate bus line 30, and the position in the main scanning axis direction is determined by the position of the source bus line 31.

副走査軸方向の基板位置は、画像内で一番左側のゲートバスライン30の位置を対象に計測している。ただし複数本のパターンについて個別にデータ位置を計測し、平均化した位置を出力してもよい。計測したパターン位置については、計測カメラ8の基準位置である画素36からのオフセット量を算出し、補正動作をしていない本走査の開始時点における副走査軸の座標位置を加えた副走査軸の座標位置を副走査位置として求めて、基板位置記憶部25(図2に示す)に格納する。画像の座標方向と副走査軸の座標方向が同一でない場合は、走査の開始時点における副走査軸の座標位置よりオフセット量を減算して副走査位置を求める。ここで、オフセット量は、計測カメラ8の基準位置と基板パターンの相対的な位置関係の誤差量であるが、計測カメラ8は固定であるため、装置に対する基板パターンの相対的な位置関係の誤差量でもある。したがって、この誤差量だけ副走査軸10を相対移動することにより、ヘッド基準位置が、計測カメラ8とインクジェットヘッド4との間の距離32だけ主走査方向に移動した後に、計測されたパターン位置に配置されることになり、走査の開始時点における副走査軸10の座標位置にこの誤差量を関連つけることにより、補正時の副走査軸10の移動座標値を求めることができる。   The substrate position in the sub-scanning axis direction is measured with respect to the position of the leftmost gate bus line 30 in the image. However, the data position may be individually measured for a plurality of patterns, and the averaged position may be output. For the measured pattern position, an offset amount from the pixel 36 that is the reference position of the measurement camera 8 is calculated, and the sub-scanning axis coordinate position is added to the sub-scanning axis coordinate position at the start time of the main scanning that is not being corrected. The coordinate position is obtained as the sub-scanning position and stored in the substrate position storage unit 25 (shown in FIG. 2). If the coordinate direction of the image and the coordinate direction of the sub-scanning axis are not the same, the sub-scanning position is obtained by subtracting the offset amount from the coordinate position of the sub-scanning axis at the start of scanning. Here, the offset amount is an error amount of the relative positional relationship between the reference position of the measurement camera 8 and the substrate pattern, but since the measurement camera 8 is fixed, an error of the relative positional relationship of the substrate pattern with respect to the apparatus. It is also an amount. Therefore, by relatively moving the sub-scanning axis 10 by this amount of error, the head reference position is moved in the main scanning direction by the distance 32 between the measurement camera 8 and the inkjet head 4 and then moved to the measured pattern position. The movement coordinate value of the sub-scanning axis 10 at the time of correction can be obtained by associating this error amount with the coordinate position of the sub-scanning axis 10 at the start of scanning.

主走査軸方向の基板位置は、画像内で一番上側のソースバスライン31の位置を対象に計測している。ただし、ゲートバスライン30と同様複数本のパターンの平均位置を出力してもよい。高さ方向の基板位置は、オートフォーカス顕微鏡7の合焦時のカメラZ軸9の高さ情報を取得している。   The substrate position in the main scanning axis direction is measured with respect to the position of the uppermost source bus line 31 in the image. However, as with the gate bus line 30, the average position of a plurality of patterns may be output. As for the substrate position in the height direction, the height information of the camera Z axis 9 when the autofocus microscope 7 is in focus is acquired.

また、バスラインは、実際には図8のように真っ直ぐな1本の直線ではなく、枝別れ等があるが、投影処理により同一画素列内のデータに畳み込まれるため、2値化しきい値の調整にて除去可能である。   In addition, the bus line is not actually a straight straight line as shown in FIG. 8, but has a branching or the like. However, since the bus line is convolved with data in the same pixel column by projection processing, It can be removed by adjusting.

基板位置記憶部25(図2に示す)は、図6に示す構造としており、ここでは単純化のため、S1から順に計測した基板位置を格納可能な基板位置情報の種類別の1次元の配列構造となっている。このとき計測した位置情報は、10[mm]単位で計測ができているため、S1は主走査を開始して10[mm]の位置、S2は20[mm]の位置と、配列の順番により位置を特定することができる。   The substrate position storage unit 25 (shown in FIG. 2) has the structure shown in FIG. 6. Here, for simplification, a one-dimensional array for each type of substrate position information that can store the substrate positions measured in order from S1. It has a structure. Since the position information measured at this time can be measured in units of 10 [mm], S1 starts the main scan and the position of 10 [mm], S2 is the position of 20 [mm], and the order of arrangement. The position can be specified.

このとき、パターン50は誤差が無い状態では、CCDラインセンサの画素36に結像されているが、誤差がある場合には、誤差量を画像の画素ピッチで除算した画素数だけ結像される位置が移動するため、パターン50が結像された画素位置を計測すると、計測カメラ8に対する基板位置の変動量が計算できる。したがって、誤差が無い場合に、CCDラインセンサで検出される基板位置を基準位置として予め決めておき、基準位置に対して主走査時に補正が必要な基板位置の変動量を補正量として算出して補正制御を行う値として用いる。   At this time, the pattern 50 is imaged on the pixel 36 of the CCD line sensor in a state where there is no error. However, if there is an error, the pattern 50 is imaged by the number of pixels obtained by dividing the error amount by the pixel pitch of the image. Since the position moves, if the pixel position where the pattern 50 is imaged is measured, the variation amount of the substrate position with respect to the measurement camera 8 can be calculated. Therefore, when there is no error, the substrate position detected by the CCD line sensor is determined in advance as a reference position, and the fluctuation amount of the substrate position that needs to be corrected during main scanning with respect to the reference position is calculated as a correction amount. Used as a value for performing correction control.

先行した計測カメラ8に対して、インクジェットヘッド4は、計測カメラ8とインクジェットヘッド4との間の距離の50[mm]だけ主走査軸3の移動方向に遅れた位置にいる。インクジェットヘッド4がS0のパターン位置に到達したとき、次にS1のパターン位置に移動することが望ましい、しかし補正動作を開始するS0の位置よりS1の位置に移動するには、副走査軸10の移動量によっては、移動時間が間に合わない場合がある。このため、図7に示す副走査軸10の移動距離に応じた補正時間テーブルを予め計測しておき、移動量に対する移動時間の2つのデータが格納された1次元配列の移動データを格納しておく。   With respect to the preceding measurement camera 8, the inkjet head 4 is at a position delayed in the moving direction of the main scanning axis 3 by 50 [mm], which is the distance between the measurement camera 8 and the inkjet head 4. When the ink jet head 4 reaches the S0 pattern position, it is desirable to move to the S1 pattern position next. However, in order to move from the S0 position to start the correction operation to the S1 position, the sub scanning axis 10 Depending on the amount of movement, the movement time may not be in time. Therefore, a correction time table corresponding to the movement distance of the sub-scanning axis 10 shown in FIG. 7 is measured in advance, and movement data of a one-dimensional array in which two pieces of movement time with respect to the movement amount are stored. deep.

この移動時間は、移動距離に比例した時間に加え、指令制御の伝達時間や、軸移動によるものは、加速・減速・サーボドライバの偏差量が、所定内に納まる整定時間と動作に伴う振動の減衰時間を加味したものとなり、移動距離に対して比例関係には無い。また、このうち、整定時間・動作に伴う振動の減衰時間は、動作の都度、多少変動する。このため、複数回の移動を行って時間を実際に計測し、その最大値となる時間を設定する。また、整定・振動の減衰については、その影響が許容可能な範囲では、条件が整う前に動作が終了したと判断しても良い。   This movement time is in addition to the time proportional to the movement distance, the command control transmission time, and the axis movement is the settling time within which the acceleration / deceleration / servo driver deviation amount falls within the prescribed range and the vibration caused by the operation. It takes into account the decay time and is not proportional to the travel distance. Of these, the settling time and the vibration attenuation time associated with the operation vary somewhat with each operation. For this reason, the movement is performed a plurality of times, the time is actually measured, and the maximum time is set. In addition, regarding the settling / damping of vibrations, it may be determined that the operation is completed before the condition is satisfied within a range in which the influence is acceptable.

一般にパルス指令した後、整定するまでの区間は、微小な偏差量を最小化するための制御がサーボドライバで行われることが多く、処理動作時の位置精度に対して影響量を無視して良いレベルであれば、整定・振動の減衰時間を考慮する必要がない。すなわち、指令時間・移動時間の2種類の時間のみを用いて制御を行い、パルス指令であれば所定の数のパルスをサーボドライバへ出力した段階で移動終了としてもよい。これにより、必要精度を維持したまま制御時間を短くでき、制御の応答時間を短くすることができる。   In general, during the interval from pulse command to settling, the servo driver often performs control to minimize the minute deviation amount, and the influence amount can be ignored for the position accuracy during processing operation. If it is a level, there is no need to consider the settling / vibration decay time. That is, the control may be performed using only two types of time, that is, the command time and the movement time, and if a pulse command is given, the movement may be terminated when a predetermined number of pulses are output to the servo driver. As a result, the control time can be shortened while maintaining the required accuracy, and the control response time can be shortened.

タイミング制御部26(図2に示す)は、主走査軸3に対するインクジェットヘッド4の位置がS0に来た場合、次の計測位置であるS1の基板位置に対して、現在位置からの副走査軸10の移動量を算出し、補正時間テーブルの値により、移動量に応じた副走査軸10の移動時間を求める。このとき、補正時間テーブルの値に一致する移動量が無い場合には、移動量に最も近い前後の移動量の副走査軸10の移動時間を用いて、直線補間式により副走査軸10の移動時間を算出する。インクジェットヘッド4から補正目標位置である計測位置のS1までの主走査軸3の移動時間内より副走査軸10の補正移動時間が長い場合には、その計測位置への補正移動は行わず、次の計測位置への補正移動について、副走査軸10の移動時間を同様に算出し、主走査軸3の移動時間に間に合うまで、検索を行う。   When the position of the inkjet head 4 with respect to the main scanning axis 3 comes to S0, the timing control unit 26 (shown in FIG. 2) sets the sub-scanning axis from the current position with respect to the substrate position of S1, which is the next measurement position. The movement amount of 10 is calculated, and the movement time of the sub-scanning axis 10 corresponding to the movement amount is obtained from the value of the correction time table. At this time, if there is no movement amount that matches the value in the correction time table, the movement of the sub-scanning axis 10 is performed by linear interpolation using the movement time of the sub-scanning axis 10 of the movement amount before and after the movement amount closest to the movement amount. Calculate time. When the correction movement time of the sub-scanning axis 10 is longer than the movement time of the main scanning axis 3 from the inkjet head 4 to the measurement position S1 as the correction target position, the correction movement to the measurement position is not performed and the next For the correction movement to the measurement position, the movement time of the sub-scanning axis 10 is calculated in the same manner, and the search is performed until the movement time of the main scanning axis 3 is met.

図5ではインクジェットヘッド4がS0の位置において、S1への移動間に合わず、同様にS2,S3についても間に合わず、S4の位置への副走査軸10の移動動作が間に合う場合には、S4の位置より副走査軸10の移動時間だけ手前の位置において、S4の位置に向けた副走査軸10の補正動作A1を開始する。この移動開始は、タイミング制御部26がカウントしている主走査軸3のエンコーダー信号のカウント値がS4の位置より副走査軸10の移動時間だけ手前の位置と同等の値をカウンタの比較回路に設定しておき、カウント値が同じ値になったときに指令を開始することで実現する。   In FIG. 5, when the inkjet head 4 is not in time for the movement to S1 at the position of S0, similarly, the movement of the sub-scanning shaft 10 to the position of S4 is not in time for S2 and S3. The correction operation A1 of the sub-scanning shaft 10 toward the position of S4 is started at a position that is earlier by the moving time of the sub-scanning shaft 10. In this movement start, the count value of the encoder signal of the main scanning axis 3 counted by the timing control unit 26 is set to a value equivalent to the position before the position of the sub-scanning axis 10 from the position of S4 in the counter comparison circuit. This is realized by setting and starting a command when the count value becomes the same value.

また、このカウント値は、エンコーダー信号のカウント値ではなく、画像処理部24からの処理タイミング信号を用いて、処理タイミング信号の入力カウント値による比較も可能な構成となっている。すなわち、計測区間10[mm]毎にカウントを行って一致判定をしてもよい。この場合、タイミング制御の時間軸方向の制御分解能が低下するが、画像処理部24の処理タイミングに同期してタイミングを制御することができるため、タイミング制御部26の構造を簡単にできるという効果がある。   Further, this count value can be compared by the input count value of the processing timing signal using the processing timing signal from the image processing unit 24 instead of the encoder signal count value. In other words, it may be determined by counting every measurement section 10 [mm]. In this case, although the control resolution in the time axis direction of the timing control is lowered, the timing can be controlled in synchronization with the processing timing of the image processing unit 24, so that the structure of the timing control unit 26 can be simplified. is there.

補正動作A1,A2,A3,…,Anは、このような副走査軸10の補正動作を示したものであり、主走査軸3の動作と共に補正動作可能な状態のときに補正動作を行う様子を示している。補正動作Anは、ここでは台形速度制御における動作としており、速度を図の下方向のvの成分として表記している。実際の動作では、パルス移動指令後、サーボドライバの偏差パルス数が所定範囲内に入った場合、整定(移動完了)としているが、ここでは説明を容易にするため、一般に動作の都度変動する整定時間は、図示していない。   The correction operations A1, A2, A3,..., An show such a correction operation of the sub-scanning axis 10, and the correction operation is performed when the correction operation is possible together with the operation of the main scanning axis 3. Is shown. Here, the correction operation An is an operation in trapezoidal speed control, and the speed is expressed as a component of v in the downward direction of the figure. In actual operation, after the pulse movement command, if the number of deviation pulses of the servo driver falls within the specified range, the setting is set (moving completed) .However, for the sake of easy explanation, the setting generally varies with each operation. Time is not shown.

タイミング制御部26(図2に示す)の指令により補正動作A1が終了すると、S4のパターン50の位置へインクジェットヘッド4が移動している。補正動作A1の動作時間は、移動の都度若干変動するため、S4の位置より補正動作A1の終了位置は前後することがある。   When the correction operation A1 is completed by a command from the timing control unit 26 (shown in FIG. 2), the inkjet head 4 is moved to the position of the pattern 50 in S4. Since the operation time of the correction operation A1 varies slightly with each movement, the end position of the correction operation A1 may move back and forth from the position of S4.

上記タイミング制御部26は、補正動作A1が終了したときの主走査軸3の位置より以降の次の計測位置、すなわち、S4の位置より以降であるS5,S6と計測位置の検索を行い、補正動作A1が終了したときの副走査軸10の位置を基準として、次に補正動作が間に合うSnの位置を求め、例ではS8の計測位置への補正動作として、補正動作A2を行う。   The timing control unit 26 searches for the measurement position and the next measurement position after the position of the main scanning axis 3 when the correction operation A1 ends, that is, the measurement positions S5 and S6 after the position of S4, and corrects them. Using the position of the sub-scanning axis 10 when the operation A1 is completed as a reference, the position of Sn in time for the next correction operation is obtained, and in the example, the correction operation A2 is performed as the correction operation to the measurement position of S8.

このように補正動作終了後、次に補正動作可能な位置を見つけ、次の補正動作を繰り返すことにより、主走査軸3の動作に追従して副走査軸方向への補正制御を行う。   In this way, after the end of the correction operation, a position where the next correction operation can be performed is found, and the next correction operation is repeated to perform correction control in the sub-scanning axis direction following the operation of the main scanning axis 3.

また、この位置決め制御動作において、S0の位置より手前の位置にはパターン50が存在しない。この場合の動作について図9により説明する。計測カメラ8による基板位置がS0に到達するまでは、パターン50の計測は正しくできないため、副走査方向の位置計測は行わず、無効である旨の値を基板位置記憶部25(図2に示す)に設定しておき、タイミング制御部26が補正動作を行わないようにする。S0に到達すると計測動作を開始する。このとき、インクジェットヘッド4は、図9のように、計測カメラ8とインクジェットヘッド4との間の距離32だけ遅れた位置にいる。上記の動作では補正動作は、現在位置よりS0の位置に対して移動するときに必要な移動時間だけS0より前のタイミングで移動を開始するが、S0のように現在位置より計測位置までの区間で正常に計測できた値が無く、S0まで塗布処理をしない区間においては、その区間が終了して始めて計測できた位置に対して補正動作を直ちに開始しても問題は無い。   In this positioning control operation, the pattern 50 does not exist at a position before the position S0. The operation in this case will be described with reference to FIG. Since the measurement of the pattern 50 cannot be performed correctly until the substrate position by the measurement camera 8 reaches S0, the position measurement in the sub-scanning direction is not performed, and a value indicating that it is invalid is displayed on the substrate position storage unit 25 (shown in FIG. 2). ) So that the timing control unit 26 does not perform the correction operation. When S0 is reached, the measurement operation is started. At this time, the inkjet head 4 is at a position delayed by a distance 32 between the measurement camera 8 and the inkjet head 4 as shown in FIG. In the above operation, the correction operation starts the movement at a timing before S0 for the movement time required when moving from the current position to the position S0. However, as in S0, the interval from the current position to the measurement position. In a section where there is no value that can be normally measured and no application processing is performed until S0, there is no problem even if the correction operation is immediately started at a position that can be measured after the section ends.

したがって、タイミング制御部26は、現在位置より計測位置を検索するとき、現在位置より計測できた位置までの区間が塗布処理を行わない区間である場合には、検査できた計測位置に対して補正動作に関する制御を行わずに、直ちにS0の位置に向けた補正動作A0を開始する。補正動作A0を終了した後S0までの間は、検索しても計測できた位置はS0が再度検出されるので、補正動作は行われず、S0の位置まで到達する。S0の位置まで到達すると、上記の方法により再度次に移動可能な計測位置を検索して補正動作A1を行う。   Therefore, when searching for the measurement position from the current position, the timing control unit 26 corrects the measurement position that can be inspected if the section from the current position to the position where the measurement can be performed is a section where the application process is not performed. Without performing control related to the operation, the correction operation A0 toward the position S0 is started immediately. From the end of the correction operation A0 to S0, the position that can be measured even after searching is detected again, so that the correction operation is not performed and the position reaches S0. When the position reaches S0, the next movable position is searched again by the above method, and the correction operation A1 is performed.

このような動作は、主走査動作を開始した位置において発生することがあり、TFTパネル基板の場合には、液晶パネルが複数面1枚の基板に形成されることが一般的であり、1つの基板内に形成しているTFTパネルとTFTパネル間の間でも発生し、そのときの補正移動にかかる距離および時間は、パネルをパターンニングする露光装置のステップ移動誤差の混入等により、通常パネル内で計測と補正を繰り返す場合よりも大きいことが多く、補正動作にも時間がかかるため、本制御により事前に補正動作を開始することにより、補正移動に所要する時間のばらつきによる影響を除去できる。   Such an operation may occur at a position where the main scanning operation is started. In the case of a TFT panel substrate, a liquid crystal panel is generally formed on a single substrate with a plurality of surfaces. It also occurs between the TFT panels formed on the substrate, and the distance and time required for the correction movement at that time are usually within the panel due to the mixing of the step movement error of the exposure equipment that patterns the panel. In many cases, the measurement and correction are larger than in the case of repeating the measurement and correction, and the correction operation takes time. By starting the correction operation in advance by this control, it is possible to eliminate the influence of the variation in time required for the correction movement.

以上、この発明における副走査軸方向の補正による位置決め制御動作について説明した。   The positioning control operation by the correction in the sub-scanning axis direction in the present invention has been described above.

この位置決め制御は、主走査軸方向および基板高さ方向にも適用が可能である。   This positioning control can also be applied in the main scanning axis direction and the substrate height direction.

次に、主走査軸方向の位置決め制御動作について述べる。基本的な位置計測・制御タイミングの動作は副走査軸方向の補正と同様であり、画像処理部24(図2に示す)で計測された主走査軸方向の基板位置情報に基づいて、タイミング制御部26(図2に示す)により補正動作のタイミングを制御する。主走査軸方向の補正の手段は、副走査軸方向のようにリニアモーターを用いず、インクジェットヘッド4の吐出駆動のタイミングを制御しているインクジェット制御装置23(図2に示す)における吐出駆動のタイミングを遅延または早めることにより行う。タイミング調整手段には方向依存性すなわち、遅延するときには調整時間が長く、早めるときには調整時間が短くなり、調整効果が得られる調整時間に差異があるため、図7で説明した移動にかかる時間は、遅延と早める場合の2種類について設けて利用する。   Next, the positioning control operation in the main scanning axis direction will be described. The basic position measurement / control timing operation is the same as the correction in the sub-scanning axis direction, and the timing control is performed based on the substrate position information in the main scanning axis direction measured by the image processing unit 24 (shown in FIG. 2). The timing of the correction operation is controlled by the unit 26 (shown in FIG. 2). The correction means in the main scanning axis direction does not use a linear motor as in the sub-scanning axis direction, and the ejection driving in the inkjet control device 23 (shown in FIG. 2) that controls the ejection driving timing of the inkjet head 4. This is done by delaying or speeding up the timing. The timing adjustment means is direction dependent, that is, the adjustment time is long when delayed, the adjustment time is shortened when it is advanced, and there is a difference in the adjustment time for obtaining the adjustment effect. Two types of cases, delay and advance, are provided and used.

次に、基板高さ情報に基づいて位置を制御する方法について述べる。   Next, a method for controlling the position based on the substrate height information will be described.

基本的な位置計測・制御タイミングの動作は、主走査軸方向の補正と同様であり、画像処理部24(図2に示す)で計測されたオートフォーカスによる基板高さ方向の基板位置情報に基づいて、タイミング制御部26(図2に示す)により補正動作のタイミングを制御する。基板の高さの基準となるカメラZ軸の高さ基準位置を予め求めておき、高さ基準位置から主走査動作中の合焦時の高さを計測して記憶した値との差を基板面とインクジェットヘッド4とのギャップ変動量とする。ギャップ変動量だけ、インクジェットヘッド4より吐出されたインク液滴は、基板面への着弾時間が変動し、これにより基板1が変動時間分だけ移動するので、インクの着弾位置がずれる。着弾位置がずれる量は、主走査の速度とインク液滴の吐出速度との組み合わせにより決まるので、タイミング制御部26で算出したギャップ変動量に基づいて、主走査軸方向の補正と同様にインクジェットヘッド4の吐出駆動のタイミングを制御しているインクジェット制御装置23における吐出駆動のタイミングを遅延または早めることにより行う。また、タイミング調整手段は、方向依存性、すなわち、遅延するときと早めるときに調整時間に差異があるため、図7で説明した移動にかかる時間は、遅延と早める場合の2種類について設けて利用する。   The basic position measurement / control timing operation is the same as the correction in the main scanning axis direction, and is based on the substrate position information in the substrate height direction by autofocus measured by the image processing unit 24 (shown in FIG. 2). The timing control unit 26 (shown in FIG. 2) controls the timing of the correction operation. The height reference position of the camera Z-axis, which is the reference for the height of the substrate, is obtained in advance, and the difference from the stored value by measuring the height at the time of focusing during the main scanning operation from the height reference position is calculated. The amount of change in the gap between the surface and the inkjet head 4 is assumed. The ink droplets ejected from the inkjet head 4 by the gap variation amount fluctuate on the substrate surface, and the substrate 1 moves by the variation time, so that the ink landing position is shifted. The amount by which the landing position shifts is determined by the combination of the main scanning speed and the ink droplet ejection speed. Therefore, based on the gap fluctuation amount calculated by the timing control unit 26, the ink jet head as well as the correction in the main scanning axis direction. 4 is performed by delaying or advancing the timing of ejection driving in the inkjet control apparatus 23 that controls the timing of ejection driving of No. 4. In addition, since the timing adjustment means has a direction dependency, that is, there is a difference in adjustment time when it is delayed and when it is advanced, the movement time described in FIG. 7 is provided for two types of cases of delay and acceleration. To do.

次に、上記液滴吐出装置の動作について図1,図2を用いて説明する。   Next, the operation of the droplet discharge device will be described with reference to FIGS.

図示しない基板搬送装置と液滴吐出装置に搭載された基板1は、主制御装置20の指示により吸着位置決め制御部28が吸着位置決め部2により吸着して固定する。図示しない基板位置計測カメラにより計測した基板位置情報により必要に応じ、吸着位置決め制御部28により基板1の位置や姿勢を微調整する。このとき、インクジェットヘッド4は副走査軸10により、インクジェット保全部16の直上に配置されている。   The suction positioning controller 28 sucks and fixes the substrate 1 mounted on the substrate transfer device and the droplet discharge device (not shown) by the suction positioning unit 2 according to an instruction from the main controller 20. If necessary, the position and orientation of the substrate 1 are finely adjusted by the suction positioning control unit 28 based on the substrate position information measured by a substrate position measurement camera (not shown). At this time, the inkjet head 4 is disposed directly above the inkjet maintenance unit 16 by the sub-scanning shaft 10.

次に、主制御装置20は、インクジェット制御装置23およびインクジェット保全制御部29に指示し、塗布直前にインクジェットヘッド4の吐出コンディションを整えるための保全動作を行う。   Next, the main control device 20 instructs the ink jet control device 23 and the ink jet maintenance control unit 29 to perform a maintenance operation for adjusting the discharge condition of the ink jet head 4 immediately before application.

次に、主制御装置20は、直交軸制御部27に指示して、主走査軸3と副走査軸10を、塗布の主走査動作の開始位置へ移動させる。   Next, the main control device 20 instructs the orthogonal axis control unit 27 to move the main scanning axis 3 and the sub-scanning axis 10 to the start position of the main scanning operation for application.

次に、主制御装置20は、主記憶装置21に予め記憶していたインクジェットヘッド4の吐出駆動信号のタイミングデータをインクジェット制御装置23に転送し、塗布準備動作を指令する。吐出駆動信号のタイミングデータは、主走査軸3のエンコーダー信号のカウントに同期して、基板1にインク液滴を塗布する位置にインクが着弾する様に、インクジェットヘッド4のノズル毎の駆動信号を生成するために必要なデータとなっている。インクジェット制御装置23は、基板に塗布したいインクの塗布密度に応じてヘッド回転軸5の角度を変更する。また、基板1には、厚みの違う基板があるため、基板の種類応じてヘッドZ軸6の高さを変更する等の動作を行い、主走査動作の開始に備える。   Next, the main control device 20 transfers the timing data of the ejection drive signal of the inkjet head 4 stored in advance in the main storage device 21 to the inkjet control device 23, and commands the application preparation operation. The timing data of the ejection drive signal is the drive signal for each nozzle of the inkjet head 4 so that the ink lands on the position where the ink droplet is applied to the substrate 1 in synchronization with the count of the encoder signal of the main scanning axis 3. It is the data necessary to generate. The inkjet control device 23 changes the angle of the head rotation shaft 5 in accordance with the application density of ink to be applied to the substrate. Further, since the substrate 1 includes substrates having different thicknesses, an operation such as changing the height of the head Z-axis 6 according to the type of the substrate is performed to prepare for the start of the main scanning operation.

次に、主制御装置20は、画像処理部24に指示し、基板の種類に応じて位置決め補正動作の基準となるゲートパターンについて撮像画像内の位置情報および位置検出に必要な情報を設定し、主走査動作の開始に備える。オートフォーカス顕微鏡11についてもオートフォーカス動作を開始させる。   Next, main controller 20 instructs image processing unit 24 to set position information in the captured image and information necessary for position detection for a gate pattern that is a reference for positioning correction operation according to the type of substrate, Prepare for the start of the main scanning operation. The autofocus operation of the autofocus microscope 11 is also started.

次に、主制御装置20は、直交軸制御部27に指示し、主走査軸3に主走査動作を開始させる。画像処理部24は主走査軸3の動作に同期してゲートパターンの位置を計測し、基板位置記憶部25を介してタイミング制御部26は補正動作を行う。インクジェット制御装置23は、主走査軸3の動作に同期してインクジェットヘッド4によりインクを吐出し、塗布処理を行う。   Next, the main control device 20 instructs the orthogonal axis control unit 27 to cause the main scanning axis 3 to start the main scanning operation. The image processing unit 24 measures the position of the gate pattern in synchronization with the operation of the main scanning axis 3, and the timing control unit 26 performs a correction operation via the substrate position storage unit 25. The ink jet control device 23 ejects ink by the ink jet head 4 in synchronization with the operation of the main scanning shaft 3 and performs a coating process.

次に、主制御装置20は、直交軸制御部27に指示し、主走査軸3を基板搬送位置へ移動させ、副走査軸10をインクジェット保全部16の直上へ移動させる。   Next, the main controller 20 instructs the orthogonal axis controller 27 to move the main scanning axis 3 to the substrate transport position and move the sub-scanning axis 10 directly above the inkjet maintenance unit 16.

次に、主制御装置20は、吸着位置決め制御部28に指示し、吸着位置決め部2は、基板1の吸着固定を解除し、図示しない基板搬送装置が基板1を移載できるようにする。   Next, the main control device 20 instructs the suction positioning control unit 28, and the suction positioning unit 2 releases the suction fixing of the substrate 1 so that the substrate transfer device (not shown) can transfer the substrate 1.

また、必要に応じて主制御装置20は、インクジェット制御装置23およびインクジェット保全制御部29に指示し、インクジェットヘッド4の吐出コンディションを整えるための保全動作を行う。   Further, the main control device 20 instructs the ink jet control device 23 and the ink jet maintenance control unit 29 as necessary, and performs a maintenance operation for adjusting the discharge condition of the ink jet head 4.

以上の動作を繰り返して基板毎に処理を行う。   The above operation is repeated for each substrate.

以上、図1〜図3の構成の液滴吐出装置における補正による位置決め制御動作の説明を行ったが、図1〜図3の構成では、インクジェットヘッド4の副走査軸10がガントリ構造のビームに固定されているが、1回の走査で塗布できる幅は限定されているので、基板面全面に塗布処理を行う場合には、カメラZ軸9にも副走査軸を設け、1走査が終了する都度、インクジェットヘッド4用の副走査軸とカメラZ軸用の副走査軸とを同じ距離だけ移動してから、走査・処理を繰り返す動作が必要となる。しかし、この構成は副走査軸が3軸必要となり、装置が大型化する問題がある。このため、計測カメラとインクジェットヘッドを同一の副走査軸に搭載して移動する構成が望ましい。   The positioning control operation by correction in the droplet discharge device having the configuration shown in FIGS. 1 to 3 has been described above. In the configuration shown in FIGS. 1 to 3, the sub-scanning shaft 10 of the inkjet head 4 is changed to a gantry structure beam. Although fixed, the width that can be applied in one scan is limited, so that when the coating process is performed on the entire surface of the substrate, the camera Z axis 9 is also provided with a sub-scan axis, and one scan is completed. Each time, the sub-scanning axis for the inkjet head 4 and the sub-scanning axis for the camera Z axis are moved by the same distance, and then an operation of repeating scanning and processing is necessary. However, this configuration requires three sub-scanning axes, which increases the size of the apparatus. For this reason, the structure which mounts a measurement camera and an inkjet head on the same subscanning axis | shaft, and moves is desirable.

このように、上記液滴吐出装置は、基板1の処理面に対して処理を行うインクジェットヘッド4の処理位置(ノズル孔)を、基板面に対して略平行な平面に沿った主走査方向に基板面に対して相対的に移動させる主走査軸3と、インクジェットヘッド4の処理位置を副走査方向に基板面に対して相対的に移動させる副走査軸10と、主走査軸3による主走査方向の移動を行いながらインクジェットヘッド4による処理を行うとき、インクジェットヘッド4の処理位置よりも主走査方向の前方でかつインクジェットヘッド4の処理位置から所定の距離(計測カメラ8とインクジェットヘッド4との間の距離32)をあけた位置において、基板面上の被処理箇所の位置を順次計測する位置計測部(オートフォーカス顕微鏡7,計測カメラ8)と、その位置計測部により計測された基板面上の被処理箇所の位置を順次記憶する基板位置記憶部25と、インクジェットヘッド4の処理位置を、主走査軸3により基板面上の目標位置に向かって主走査方向に移動させるとき、基板位置記憶部25に記憶された基板面上の被処理箇所の位置に基づいて、目標位置が副走査方向にずれているときは、インクジェットヘッド4の処理位置を、副走査軸10により副走査方向に基板面に対して相対的に移動させる補正動作によって目標位置に到達するように、主走査軸3と副走査軸10を制御する制御部(20,23,24,25,26,27,28,29)とを備えることによって、基板位置記憶部25に記憶された基板面上の被処理箇所の位置に基づいて、インクジェットヘッド4の処理位置を、正確に基板1に対して位置決めさせることができる。これにより、高い位置決め補正の効果を得ることができ、基板1の性能を高く維持し、製品の高い歩留まりを得ることができる。なお、主走査軸3による主走査方向および副走査軸10による副走査方向は、直線方向に限らず、円弧を描くような方向の移動方向でもよい。   As described above, the droplet discharge device sets the processing position (nozzle hole) of the inkjet head 4 that performs processing on the processing surface of the substrate 1 in the main scanning direction along a plane substantially parallel to the substrate surface. The main scanning axis 3 that moves relative to the substrate surface, the sub-scanning axis 10 that moves the processing position of the inkjet head 4 relative to the substrate surface in the sub-scanning direction, and the main scanning by the main scanning axis 3 When processing by the inkjet head 4 is performed while moving in the direction, a predetermined distance (a distance between the measurement camera 8 and the inkjet head 4 from the processing position of the inkjet head 4 and in front of the processing position of the inkjet head 4 in the main scanning direction). A position measurement unit (autofocus microscope 7 and measurement camera 8) for sequentially measuring the position of the processing point on the substrate surface at a position where the distance 32) is provided, and its position meter A substrate position storage unit 25 that sequentially stores the positions of the processing points on the substrate surface measured by the measuring unit, and a main scanning axis 3 causes the processing position of the inkjet head 4 to be scanned toward the target position on the substrate surface. When the target position is shifted in the sub-scanning direction based on the position of the processing target position on the substrate surface stored in the substrate position storage unit 25 when moving in the direction, the processing position of the inkjet head 4 is changed to the sub-scanning direction. Control units (20, 23, 24, etc.) for controlling the main scanning axis 3 and the sub-scanning axis 10 so as to reach the target position by a correction operation for moving the scanning axis 10 relative to the substrate surface in the sub-scanning direction. 25, 26, 27, 28, 29), the processing position of the inkjet head 4 can be accurately determined based on the position of the processing location on the substrate surface stored in the substrate position storage unit 25. Relative to It can be caused to decide. As a result, a high positioning correction effect can be obtained, the performance of the substrate 1 can be maintained high, and a high product yield can be obtained. The main scanning direction by the main scanning axis 3 and the sub-scanning direction by the sub-scanning axis 10 are not limited to a linear direction, and may be a moving direction that draws an arc.

また、上記制御部(20,23,24,25,26,27,28,29)は、インクジェットヘッド4の処理位置が、現在位置から、基板位置記憶部25に記憶された基板面上の被処理箇所までの区間で、主走査軸3により主走査方向に移動するのに要する時間と、副走査軸10により副走査方向に移動するのに要する時間とを順次比較し、副走査方向の移動に要する時間が、主走査方向の移動に要する時間より小さくなる被処理箇所を目標位置に定める。したがって、副走査方向に移動する所要時間を考慮した位置決めが可能となり、目標位置に対して位置決め誤差量を増やすことなく正確な位置決めができる。   Further, the control unit (20, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29) is configured so that the processing position of the inkjet head 4 from the current position on the substrate surface stored in the substrate position storage unit 25 is the same. In the section up to the processing location, the time required for moving in the main scanning direction by the main scanning axis 3 and the time required for moving in the sub scanning direction by the sub scanning axis 10 are sequentially compared to move in the sub scanning direction. A target position is determined as a target position where the time required for the process is smaller than the time required for movement in the main scanning direction. Therefore, positioning considering the time required to move in the sub-scanning direction is possible, and accurate positioning can be performed without increasing the positioning error amount with respect to the target position.

また、オートフォーカス顕微鏡7は、2次元の画像を撮像するための結像レンズを有するので、例えば、基板1としてのディスプレイの画素の開口サイズが大型化したり、画素周囲の形成パターンのファインピッチ化が進んだりしても、結像レンズを用いて正確に基板1の位置を計測することができ、正確な位置決めができる。   In addition, since the autofocus microscope 7 has an imaging lens for capturing a two-dimensional image, for example, the size of the pixel aperture of the display as the substrate 1 is increased, or the formation pattern around the pixel is made finer. Even if the process proceeds, the position of the substrate 1 can be accurately measured using the imaging lens, and accurate positioning can be performed.

また、上記直交軸制御部27は、インクジェットヘッド4の処理位置を、副走査軸10により副走査方向に基板面に対して相対的に移動させる補正動作において、副走査軸10に対して補正動作量に相当するパルス指令信号を出力し、制御部(20,23,24,25,26,27,28,29)は、直交軸制御部27から補正動作量に相当するパルス指令信号の出力が終了した時点で補正動作を終了したものとする。これにより、副走査方向の物理的移動に伴う振動や、微小偏差に対する整定待ち時間による位置決め制御の応答時間を短くすることにより、位置決め制御の位置精度を向上することができる。   The orthogonal axis control unit 27 performs a correction operation on the sub-scanning axis 10 in a correction operation for moving the processing position of the inkjet head 4 relative to the substrate surface in the sub-scanning direction by the sub-scanning axis 10. The control unit (20, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29) outputs a pulse command signal corresponding to the correction operation amount from the orthogonal axis control unit 27. It is assumed that the correction operation is completed at the time of completion. Thereby, the positional accuracy of the positioning control can be improved by shortening the response time of the positioning control due to the vibration accompanying the physical movement in the sub-scanning direction and the settling waiting time for the minute deviation.

また、上記液滴吐出装置において、副走査方向は、基板面に平行でかつ主走査方向に対して直交する直線方向としたが、主走査方向と同一の方向、または、基板面とインクジェットヘッド4との間を結ぶ直線に沿った方向の少なくとも1つの方向であってもよい。これにより、基板1と処理位置の相対的な誤差、すなわち基板1が生成された際の目標位置となる形状の形成位置ずれ誤差や、基板1の寸法誤差や、基板1が位置決め装置に載置された際の位置及び傾き姿勢の誤差や、基板1の厚み方向の寸法誤差や、主走査方向への相対的な移動時の主走査方向への移動誤差や副走査方向への変位誤差を補正することができる。   In the liquid droplet ejection apparatus, the sub-scanning direction is a linear direction that is parallel to the substrate surface and orthogonal to the main scanning direction, but is the same as the main scanning direction or the substrate surface and the inkjet head 4. May be at least one direction along a straight line connecting the two. Thereby, the relative error between the substrate 1 and the processing position, that is, the formation position deviation error of the shape that becomes the target position when the substrate 1 is generated, the dimensional error of the substrate 1, the substrate 1 is placed on the positioning device. Corrects errors in position and tilt orientation, dimensional errors in the thickness direction of the substrate 1, movement errors in the main scanning direction and displacement errors in the sub-scanning direction during relative movement in the main scanning direction can do.

また、位置計測部(オートフォーカス顕微鏡7,計測カメラ8)により基板面上の被処理箇所の位置を計測するための基準物体(ゲートバスライン30)が存在しない区間から基準物体が存在する区間に移行する境界領域では、基準物体が存在する区間の最初にオートフォーカス顕微鏡7,計測カメラ8により計測された基板面上の被処理箇所の位置に基づいて、インクジェットヘッド4の処理位置が、基準物体が存在する区間に移動する前に補正動作を行う。これにより、基準物体が存在する初めの位置への補正動作時の移動量が大きく移動所要時間が大きい場合でも、処理位置を目標位置に到達できるように移動することができる。   In addition, from the section where the reference object (gate bus line 30) for measuring the position of the processing point on the substrate surface by the position measuring unit (autofocus microscope 7, measurement camera 8) does not exist, to the section where the reference object exists. In the boundary region to be transferred, the processing position of the inkjet head 4 is determined based on the position of the processing location on the substrate surface measured by the autofocus microscope 7 and the measurement camera 8 at the beginning of the section where the reference object exists. The correction operation is performed before moving to the section where the. As a result, even when the amount of movement during the correction operation to the first position where the reference object exists is large and the time required for movement is large, the processing position can be moved so as to reach the target position.

〔第2実施形態〕
図10は第2実施形態の位置決め装置の一例としての液滴吐出装置の構成であり、図11は上記液滴吐出装置の構成を示すブロック図である。この第2実施形態の液滴吐出装置は、次の相違点を除いて第1実施形態の液滴吐出装置と同一の構成をしており、同一構成部には同一参照番号を付している。
[Second Embodiment]
FIG. 10 shows a configuration of a droplet discharge device as an example of the positioning device of the second embodiment, and FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of the droplet discharge device. The droplet discharge device of the second embodiment has the same configuration as the droplet discharge device of the first embodiment except for the following differences, and the same reference numerals are assigned to the same components. .

第1実施形態の図1に示す装置構成との相違点は、副走査軸110が可搬するものとして、インクジェットヘッド4とヘッド回転軸5とヘッドZ軸6に加えて、計測カメラ8とオートフォーカス顕微鏡7とカメラZ軸109が搭載されている点と、カメラZ軸113にも副走査軸14を設けている点である。   1 differs from the apparatus configuration shown in FIG. 1 in that the sub-scanning shaft 110 is portable, and in addition to the inkjet head 4, the head rotation shaft 5, and the head Z axis 6, the measurement camera 8 and the auto The focus microscope 7 and the camera Z axis 109 are mounted, and the camera Z axis 113 is also provided with the sub-scanning axis 14.

このような構成では、計測カメラ8で計測した基板1の位置は、インクジェットヘッド4を移動させるための副走査軸が補正移動している位置によって、計測カメラ8と基板1の相対的な位置関係が変わり、また補正動作中は基準位置が不定になるため、計測カメラ8で計測した副走査軸方向の基板位置をそのまま補正量の算出に用いることができない。この場合、センシング位置と補正位置が離れている課題に加えて、基準位置の変化と無効区間に対応する必要がある。   In such a configuration, the position of the substrate 1 measured by the measurement camera 8 is a relative positional relationship between the measurement camera 8 and the substrate 1 depending on the position where the sub-scanning axis for moving the inkjet head 4 is corrected and moved. Since the reference position becomes indefinite during the correction operation, the substrate position in the sub-scanning axis direction measured by the measurement camera 8 cannot be used as it is for the calculation of the correction amount. In this case, in addition to the problem that the sensing position and the correction position are separated from each other, it is necessary to deal with the change in the reference position and the invalid section.

このような構成の液滴吐出装置における補正動作を図12を用いて説明する。   The correction operation in the droplet discharge device having such a configuration will be described with reference to FIG.

図12は図5と同様の補正動作を説明する図である。   FIG. 12 is a diagram for explaining a correction operation similar to FIG.

計測カメラ8での計測位置と補正動作とは、計測カメラ8とインクジェットヘッド4との間の距離32だけ遅延して関係付けられるため、補正動作の区間を避けて計測カメラ8の正しい計測値を得るには、計測カメラ8の計測区間において補正動作を避ける必要がある。このため、第2実施形態では、計測区間1区間を単位として複数区間を1サイクル42として固定化し、第1の計測区間を基板位置計測用区間として定め、第2〜以降の複数の区間を補正移動区間としている。1サイクルの区間は5区間とし、1サイクルの第1回目の計測区間をS0よりS1とし、補正移動区間をS1よりS5までとしている。本来S1よりS5は計測区間であるが、基板位置計測の有無に関係なく補正動作用に意味のない計測区間とし、計測値は用いない。タイミング制御部26(図11に示す)は、計測区間の番号によりこの計測区間と補正移動区間を識別し、計測区間の情報のみを補正制御に用いる。   The measurement position in the measurement camera 8 and the correction operation are related with a delay of a distance 32 between the measurement camera 8 and the inkjet head 4, so that the correct measurement value of the measurement camera 8 can be obtained avoiding the correction operation interval. In order to obtain, it is necessary to avoid the correction operation in the measurement section of the measurement camera 8. For this reason, in the second embodiment, a plurality of sections are fixed as one cycle 42 with one measurement section as a unit, the first measurement section is defined as a section for substrate position measurement, and the second to subsequent sections are corrected. It is a moving section. The section of one cycle is five sections, the first measurement section of one cycle is set to S1 from S0, and the corrected movement section is set to S1 to S5. Originally, S1 to S5 are measurement sections, but the measurement sections are meaningless for the correction operation regardless of whether or not the substrate position is measured, and the measurement values are not used. The timing control unit 26 (shown in FIG. 11) identifies the measurement section and the correction movement section by the number of the measurement section, and uses only the measurement section information for correction control.

第1実施形態で説明した基板位置計測結果を検索して補正動作を間に合わせる制御については、第2実施形態では不要となり、計測区間での基板位置計測結果は、補正制御処理にそのまま用いる。逆に説明すると、1サイクルにおける補正移動区間は、補正動作に必要な時間を考慮して、図7で示した補正動作の最長時間より長い時間を設定する。これにより第1実施形態で示した補正動作が間に合う計測位置の検索は行わない。タイミング制御部26が副走査軸の移動時間を考慮して補正動作を開始するタイミング制御については、第1実施形態と同様に行う。   The control for retrieving the substrate position measurement result described in the first embodiment and keeping the correction operation in time is unnecessary in the second embodiment, and the substrate position measurement result in the measurement section is used as it is for the correction control process. In other words, in the correction movement section in one cycle, a time longer than the longest time of the correction operation shown in FIG. 7 is set in consideration of the time required for the correction operation. As a result, the search of the measurement position in time for the correction operation shown in the first embodiment is not performed. Timing control at which the timing control unit 26 starts the correction operation in consideration of the movement time of the sub-scanning axis is performed in the same manner as in the first embodiment.

すなわち、タイミング制御部26は、基板1の計測区間Snの値について、Snの位置より副走査軸の移動時間だけ手前の位置において、Snの位置にむけた副走査軸の補正動作Anを開始する。   That is, the timing control unit 26 starts the correction operation An of the sub-scanning axis toward the Sn position at a position before the movement time of the sub-scanning axis from the position of Sn with respect to the value of the measurement section Sn of the substrate 1. .

このように、第2実施形態では、1対の計測区間と補正移動区間をサイクルとして設け、補正動作に影響を受けない計測区間を確保し、所望の位置へ位置決め制御ができる補正動作のタイミング制御を行う。1サイクルは5区間としたが、この区間の組み合わせ数については、任意に決めてよい。   As described above, in the second embodiment, a pair of measurement sections and a correction movement section are provided as a cycle, a measurement section that is not affected by the correction operation is ensured, and the timing control of the correction operation that enables positioning control to a desired position. I do. Although one cycle has five sections, the number of combinations of these sections may be arbitrarily determined.

上記第2実施形態では、副走査軸の位置補正に伴い、計測カメラ8と基板1の相対的な位置関係が変わる。このため、画像処理部24が計測したパターン位置については、カメラの基準位置である画素36からのオフセット量を、撮像画像の撮像時点における副走査軸の座標位置を加えた座標位置を副走査位置として、基板位置記憶部25に格納する。これにより、副走査軸方向の位置補正が行われたことによるカメラ位置の変化の影響を除くことができる。画像の座標方向と副走査軸の座標方向が同一でない場合は、副走査軸の座標位置より算出したオフセット量を減算して副走査位置求める。   In the second embodiment, the relative positional relationship between the measurement camera 8 and the substrate 1 changes with the position correction of the sub-scanning axis. Therefore, for the pattern position measured by the image processing unit 24, the coordinate position obtained by adding the offset amount from the pixel 36 that is the reference position of the camera and the coordinate position of the sub-scanning axis at the time of capturing the captured image is used as the sub-scanning position. Is stored in the substrate position storage unit 25. Thereby, it is possible to eliminate the influence of the change in the camera position due to the position correction in the sub-scanning axis direction. If the coordinate direction of the image and the coordinate direction of the sub-scanning axis are not the same, the sub-scanning position is obtained by subtracting the offset amount calculated from the coordinate position of the sub-scanning axis.

上記第2実施形態の液滴吐出装置は、第1実施形態の液滴吐出装置と同様の効果を有する。   The droplet discharge device of the second embodiment has the same effect as the droplet discharge device of the first embodiment.

また、位置計測部(オートフォーカス顕微鏡7,計測カメラ8)は、インクジェットヘッド4の処理位置と共に、主走査軸3により主走査方向に基板面に対して相対的に移動し、制御部(20,23,24,25,26,27,28,29)は、インクジェットヘッド4の処理位置を、主走査軸3により主走査方向に基板面に対して相対的に移動させながら、オートフォーカス顕微鏡7,計測カメラ8により基板面上の被処理箇所の位置を計測する計測区間と副走査方向の目標位置のずれを補正する補正移動区間とを区別して交互に設けて、計測区間におけるオートフォーカス顕微鏡7,計測カメラ8の計測結果に基づいて、次の補正移動区間で、インクジェットヘッド4の処理位置を、副走査軸10により副走査方向に基板面に対して相対的に移動させる。これにより、副走査方向の移動に伴い、インクジェットヘッド4の処理位置と共にオートフォーカス顕微鏡7,計測カメラ8が一体となって移動する構成においても、副走査方向の移動による位置計測値への誤差の混入を防ぐことができるため、副走査方向の移動に伴い、処理位置と共にオートフォーカス顕微鏡7,計測カメラ8が移動する構成を採用することで、製造コスト及び移動手段を簡素化,軽量化することができる。   The position measurement unit (autofocus microscope 7, measurement camera 8) moves relative to the substrate surface in the main scanning direction by the main scanning axis 3 together with the processing position of the inkjet head 4, and the control unit (20, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29), while moving the processing position of the inkjet head 4 relative to the substrate surface in the main scanning direction by the main scanning axis 3, the autofocus microscope 7, A measurement section for measuring the position of the processing point on the substrate surface by the measurement camera 8 and a correction movement section for correcting the deviation of the target position in the sub-scanning direction are distinguished and provided alternately, and the autofocus microscope 7, Based on the measurement result of the measurement camera 8, the processing position of the inkjet head 4 is moved relative to the substrate surface in the sub-scanning direction by the sub-scanning axis 10 in the next correction movement section. Thus, even in a configuration in which the autofocus microscope 7 and the measurement camera 8 move together with the processing position of the inkjet head 4 along with the movement in the sub-scanning direction, errors in position measurement values due to the movement in the sub-scanning direction are reduced. Since mixing can be prevented, the manufacturing cost and moving means can be simplified and reduced in weight by adopting a configuration in which the autofocus microscope 7 and the measuring camera 8 move together with the processing position as the sub-scanning direction moves. Can do.

以上、この第1,第2実施形態の説明では、TFT基板のゲートバスラインとソースバスラインでこの発明の位置決め制御の技術の説明をしたが、このようなパターンに限らず、副走査方向の位置を計測可能なパターンと、主走査方向の位置を計測できるパターンでかつ画像データの処理により位置が識別できるものであれば、どのようなパターンでも良い。   In the above description of the first and second embodiments, the positioning control technique of the present invention has been described with respect to the gate bus line and the source bus line of the TFT substrate. Any pattern may be used as long as the pattern can measure the position and the pattern that can measure the position in the main scanning direction and the position can be identified by processing the image data.

また、上記第1,第2実施形態では、液晶パネルのTFT基板で説明をしたが、例えばレーザー光による加工機械で直線形状に溝が掘られた金属基板等でもこの発明の適用は可能であり、基板の種類・材質に限定されず、基板状の物体でかつ表面に位置が画像で計測できるパターンが生成されたものであればよい。   In the first and second embodiments, the TFT substrate of the liquid crystal panel has been described. However, the present invention can be applied to, for example, a metal substrate in which grooves are formed in a straight shape by a processing machine using laser light. The substrate is not limited to the type and material of the substrate, and any substrate-like object and a pattern whose position can be measured with an image on the surface may be used.

画像の分解能等の仕様値、直交軸の移動時間、計測区間長も、本説明の事例に限定されず、必要な補正精度や、誤差量等により自由に組み合わせればよい。   Specification values such as image resolution, orthogonal axis movement time, and measurement section length are not limited to the example described here, and may be freely combined depending on the required correction accuracy, error amount, and the like.

この第1,第2実施形態では、インクジェットヘッド4が1つの場合の事例を示したが、複数個であってもよく、そのとき副走査軸は複数の軸で構成されてもよく、あるいは1つの副走査軸上にインクジェットヘッド4や計測カメラ8が複数搭載されても良い。   In the first and second embodiments, an example in which there is one ink jet head 4 is shown. However, a plurality of ink jet heads 4 may be used, and the sub-scanning axis may be composed of a plurality of axes, or 1 A plurality of inkjet heads 4 and measurement cameras 8 may be mounted on one sub-scanning axis.

また、処理装置の処理内容は、インクジェット工法による機能液滴の塗布装置の事例で説明をしたが、レーザー加工装置によるものであってもよく、また基板面に対する計測手段であっても良く、処理内容に限定されない。   In addition, the processing content of the processing apparatus has been described in the case of the functional liquid droplet applying apparatus by the ink jet method, but it may be a laser processing apparatus or a measuring means for the substrate surface. The content is not limited.

本直交軸の位置決め制御は、リニアサーボモータとして説明したが、ステッピングモーター等の推進手段、ボールねじ駆動等の駆動手段、オープンループ等の制御手段であっても、位置決め手段の種類には影響されない。   Although this orthogonal axis positioning control has been described as a linear servo motor, even the propulsion means such as a stepping motor, the driving means such as a ball screw drive, and the control means such as an open loop are not affected by the type of positioning means. .

また、上記第1,第2実施形態では、インクジェット制御部23、画像処理部24、基板位置記憶部25、タイミング制御部26はいずれも個別に記載したが、複数の機能を組み合わせて構成してもよく、また、1制御部の機能を複数の制御装置で実現してもよく、各々の機能が連動して動作することができれば、本説明の実施形態に影響を受けない。   In the first and second embodiments, the ink jet control unit 23, the image processing unit 24, the substrate position storage unit 25, and the timing control unit 26 are all described individually, but may be configured by combining a plurality of functions. In addition, the function of one control unit may be realized by a plurality of control devices, and if the respective functions can operate in conjunction with each other, the embodiment of the present description is not affected.

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記第1,第2実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。   Although specific embodiments of the present invention have been described, the present invention is not limited to the first and second embodiments described above, and various modifications can be made within the scope of the present invention.

図1はこの発明の第1実施形態の位置決め装置の一例としての液滴吐出装置の吐出処理部の概略構成を表す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a discharge processing unit of a droplet discharge device as an example of a positioning device according to a first embodiment of the present invention. 図2は上記液滴吐出装置の構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the droplet discharge device. 図3は上記液滴吐出装置の位置決め制御を行うときの計測カメラとインクジェットヘッドの関係を模式して示した鳥瞰図である。FIG. 3 is a bird's eye view schematically showing the relationship between the measurement camera and the inkjet head when positioning control of the droplet discharge device is performed. 図4は図3の模式図の上面図である。FIG. 4 is a top view of the schematic diagram of FIG. 図5は副走査時方向の位置決め制御動作についての説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the positioning control operation in the sub-scanning direction. 図6は基板位置記憶部の構造説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of the structure of the substrate position storage unit. 図7は副走査軸の移動距離に応じた補正時間テーブルである。FIG. 7 is a correction time table corresponding to the movement distance of the sub-scanning axis. 図8は計測区間内の基板面の撮像画像と処理の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of the captured image and processing of the substrate surface in the measurement section. 図9は基板のパターンが無い領域よりパターンが形成された領域の境界部の処理の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of processing at a boundary portion of a region where a pattern is formed from a region where no pattern is formed on the substrate. 図10はこの発明の第2実施形態の位置決め装置の一例としての液滴吐出装置の吐出処理部の概略構成を表す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a discharge processing unit of a droplet discharge device as an example of a positioning device according to a second embodiment of the present invention. 図11は上記液滴吐出装置の構成を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the droplet discharge device. 図12は上記液滴吐出装置の副走査時方向の位置決め制御動作についての説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of the positioning control operation in the sub-scanning direction of the droplet discharge device.

符号の説明Explanation of symbols

1…処理対象の基板
2…吸着位置決め部
3…主走査軸
4…インクジェットヘッド
5…ヘッド回転軸
6…ヘッドZ軸
7…オートフォーカス顕微鏡
8…計測カメラ
9,109…カメラZ軸
10,14,110…副走査軸
11…オートフォーカス顕微鏡
12…計測カメラ
13,113…カメラZ軸
15…ガントリビーム
16…インクジェット保全部
17…装置定盤部
20…主制御装置
21…主記憶装置
22…インク供給部
23…インクジェット制御装置
24…画像処理部
25…基板位置記憶部
26…タイミング制御部
27…直交軸制御部
28…吸着位置決め制御部
29…インクジェット保全制御部
30…ゲートバスライン
31…ソースバスライン
32…計測カメラとインクジェットヘッドとの間の距離
33…ノズル孔
34…画素群
35,36,37…画素
41…撮像画像領域
50…パターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate to be processed 2 ... Suction positioning part 3 ... Main scanning axis 4 ... Inkjet head 5 ... Head rotation axis 6 ... Head Z axis 7 ... Auto focus microscope 8 ... Measurement camera 9, 109 ... Camera Z axis 10, 14, DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 ... Sub-scanning axis | shaft 11 ... Autofocus microscope 12 ... Measuring camera 13,113 ... Camera Z axis 15 ... Gantry beam 16 ... Inkjet maintenance part 17 ... Apparatus surface plate part 20 ... Main controller 21 ... Main memory device 22 ... Ink supply 23: Inkjet control device 24 ... Image processing unit 25 ... Substrate position storage unit 26 ... Timing control unit 27 ... Orthogonal axis control unit 28 ... Suction positioning control unit 29 ... Inkjet maintenance control unit 30 ... Gate bus line 31 ... Source bus line 32 ... Distance between measurement camera and inkjet head 33 ... Nozzle hole 34 ... Pixel group 5,36,37 ... pixel 41 ... captured image area 50 ... pattern

Claims (8)

被処理物の処理面に対して処理を行う処理装置の処理位置を、上記処理面に対して略平行な平面に沿った第1の方向に上記処理面に対して相対的に移動させる第1の移動部と、
上記処理装置の処理位置を第2の方向に上記処理面に対して相対的に移動させる第2の移動部と、
上記第1の移動部による上記第1の方向の移動を行いながら上記処理装置による処理を行うとき、上記処理装置の処理位置よりも上記第1の方向の前方でかつ上記処理装置の処理位置から所定の距離をあけた位置において、上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置を順次計測する位置計測部と、
上記位置計測部により計測された上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置を順次記憶する記憶部と、
上記処理装置の処理位置を、上記第1の移動部により上記被処理物の処理面上の目標位置に向かって上記第1の方向に移動させるとき、上記記憶部に記憶された上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置に基づいて、上記目標位置が上記第2の方向にずれているときは、上記処理装置の処理位置を、上記第2の移動部により上記第2の方向に上記処理面に対して相対的に移動させる補正動作によって上記目標位置に到達するように、上記第1,第2の移動部を制御する制御部と
を備えたことを特徴とする位置決め装置。
A processing position of a processing apparatus that performs processing on a processing surface of an object to be processed is moved relative to the processing surface in a first direction along a plane substantially parallel to the processing surface. A moving part of
A second moving unit that moves the processing position of the processing apparatus in a second direction relative to the processing surface;
When processing by the processing device is performed while moving in the first direction by the first moving unit, the processing device is positioned in front of the processing position of the processing device and from the processing position of the processing device. A position measuring unit that sequentially measures the position of the processing location on the processing surface of the processing object at a position spaced by a predetermined distance;
A storage unit for sequentially storing the positions of the processing points on the processing surface of the processing object measured by the position measuring unit;
When the processing position of the processing device is moved in the first direction toward the target position on the processing surface of the processing object by the first moving unit, the processing object stored in the storage unit When the target position is shifted in the second direction based on the position of the processing location on the processing surface, the processing position of the processing device is moved in the second direction by the second moving unit. And a control unit that controls the first and second moving units so as to reach the target position by a correction operation that moves the processing surface relatively to the processing surface.
請求項1に記載の位置決め装置において、
上記制御部は、上記処理装置の処理位置が、現在位置から、上記記憶部に記憶された上記被処理物の処理面上の被処理箇所までの区間で、上記第1の移動部により上記第1の方向に移動するのに要する時間と、上記第2の移動部により上記第2の方向に移動するのに要する時間とを順次比較し、上記第2の方向の移動に要する時間が、上記第1の方向の移動に要する時間より小さくなる上記被処理箇所を上記目標位置に定めることを特徴とする位置決め装置。
The positioning device according to claim 1,
The control unit is configured such that the processing position of the processing device is a section from a current position to a processing location on a processing surface of the processing object stored in the storage unit, and the first moving unit performs the first processing. The time required for moving in the first direction and the time required for moving in the second direction by the second moving unit are sequentially compared, and the time required for moving in the second direction is A positioning apparatus characterized in that the processing target portion that is smaller than the time required for movement in the first direction is set as the target position.
請求項1または2に記載の位置決め装置において、
上記位置計測部は、2次元の画像を撮像するための結像レンズを有することを特徴とする位置決め装置。
The positioning device according to claim 1 or 2,
The position measuring unit includes a focusing lens for capturing a two-dimensional image.
請求項1から3までのいずれか1つに記載の位置決め装置において、
上記制御部は、上記処理装置の処理位置を、上記第2の移動部により上記第2の方向に上記処理面に対して相対的に移動させる補正動作において、上記第2の移動部に対して補正動作量に相当するパルス指令信号を出力する位置決め制御部を有し、上記位置決め制御部から上記補正動作量に相当するパルス指令信号の出力が終了した時点で補正動作を終了したとすることを特徴とする位置決め装置。
In the positioning device according to any one of claims 1 to 3,
The control unit moves the processing position of the processing device relative to the processing surface in the second direction by the second moving unit with respect to the second moving unit. It has a positioning control unit that outputs a pulse command signal corresponding to the correction operation amount, and the correction operation is ended when the output of the pulse command signal corresponding to the correction operation amount is completed from the positioning control unit. Characteristic positioning device.
請求項1から4までのいずれか1つに記載の位置決め装置において、
上記第2の方向は、上記第1の方向と同一の方向、上記被処理物の処理面に平行でかつ上記第1の方向に対して直交する直線方向、または、上記被処理物の処理面と上記処理装置との間を結ぶ直線に沿った方向の少なくとも1つの方向であることを特徴とする位置決め装置。
In the positioning device according to any one of claims 1 to 4,
The second direction is the same direction as the first direction, a linear direction parallel to the processing surface of the workpiece and orthogonal to the first direction, or the processing surface of the workpiece And at least one direction along a straight line connecting the processing apparatus and the processing apparatus.
請求項1から5までのいずれか1つに記載の位置決め装置において、
上記位置計測部は、上記処理装置の処理位置と共に、上記第1の移動部により上記第1の方向に上記処理面に対して相対的に移動し、
上記制御部は、上記処理装置の処理位置を、上記第1の移動部により上記第1の方向に上記処理面に対して相対的に移動させながら、上記位置計測部により上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置を計測する計測区間と上記第2の方向の上記目標位置のずれを補正する補正移動区間とを区別して交互に設けて、上記計測区間における上記位置計測部の計測結果に基づいて、次の上記補正移動区間で、上記処理装置の処理位置を、上記第2の移動部により上記第2の方向に上記処理面に対して相対的に移動させることを特徴とする位置決め装置。
In the positioning device according to any one of claims 1 to 5,
The position measuring unit is moved relative to the processing surface in the first direction by the first moving unit together with the processing position of the processing device,
The control unit is configured to process the object to be processed by the position measurement unit while moving the processing position of the processing apparatus relative to the processing surface in the first direction by the first moving unit. A measurement section for measuring the position of the processing location on the surface and a correction movement section for correcting the deviation of the target position in the second direction are distinguished and provided alternately to measure the position measurement unit in the measurement section. Based on the result, the processing position of the processing device is moved relative to the processing surface in the second direction by the second moving unit in the next correction movement section. Positioning device.
請求項1から5までのいずれか1つに記載の位置決め装置において、
上記制御部は、上記位置計測部により上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置を計測するための基準物体が存在しない区間から上記基準物体が存在する区間に移行する境界領域では、上記基準物体が存在する区間の最初に上記位置計測部により計測された上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置に基づいて、上記処理装置の処理位置が、上記基準物体が存在する区間に移動する前に上記補正動作を行うことを特徴とする位置決め装置。
In the positioning device according to any one of claims 1 to 5,
In the boundary region where the control unit moves from the section where the reference object exists for measuring the position of the processing location on the processing surface of the object to be processed by the position measurement unit to the section where the reference object exists, Based on the position of the processing location on the processing surface of the processing object measured by the position measuring unit at the beginning of the section where the reference object exists, the processing position of the processing apparatus exists as the reference object. A positioning apparatus that performs the correction operation before moving to a section.
被処理物の処理面に対して処理を行う処理装置の処理位置を、上記処理面に対して略平行な平面に沿った第1の方向に上記処理面に対して相対的に移動させる第1の移動部と、
上記処理装置の処理位置を、第2の方向に上記処理面に対して相対的に移動させる第2の移動部と、
上記第1の移動部による上記第1の方向の移動を行う工程において、上記処理装置による処理を行うとき、上記処理装置の処理位置よりも上記第1の方向の前方でかつ上記処理装置の処理位置から所定の距離をあけた位置において、上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置を順次計測する位置計測部と、
上記位置計測部により計測された上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置を順次記憶する記憶部と、
上記第1,第2の移動部を制御する制御部と
を備えた位置決め装置の制御方法であって、
上記制御部により上記第1,第2の移動部を制御することにより、上記処理装置の処理位置を、上記第1の移動部により上記被処理物の処理面上の目標位置に向かって上記第1の方向に移動させるとき、上記記憶部に記憶された上記被処理物の処理面上の被処理箇所の位置に基づいて、上記目標位置が上記第2の方向にずれているときは、上記処理装置の処理位置を、上記第2の移動部により上記第2の方向に上記処理面に対して相対的に移動させる補正動作によって上記目標位置に到達するようにしたことを特徴とする位置決め装置の制御方法。
A processing position of a processing apparatus that performs processing on a processing surface of an object to be processed is moved relative to the processing surface in a first direction along a plane substantially parallel to the processing surface. A moving part of
A second moving unit that moves the processing position of the processing apparatus relative to the processing surface in a second direction;
In the step of moving in the first direction by the first moving unit, when the processing by the processing device is performed, the processing by the processing device is ahead of the processing position of the processing device and in the first direction. A position measuring unit that sequentially measures the position of the processing location on the processing surface of the processing object at a position spaced a predetermined distance from the position;
A storage unit for sequentially storing the positions of the processing points on the processing surface of the processing object measured by the position measuring unit;
A control method for a positioning device comprising a control unit for controlling the first and second moving units,
By controlling the first and second moving units by the control unit, the processing position of the processing apparatus is moved by the first moving unit toward the target position on the processing surface of the workpiece. When the target position is shifted in the second direction based on the position of the processing location on the processing surface of the processing object stored in the storage unit when moving in the first direction, A positioning device characterized in that the processing position of the processing device reaches the target position by a correction operation for moving the processing position relative to the processing surface in the second direction by the second moving unit. Control method.
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