KR20100137384A - 토출 장치 및 토출 방법 - Google Patents
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Abstract
과제
2 개의 레일을 따라 기판을 이동하는 기판 이동부의 수평면 상에서의 회전 방향의 기울기를 검출하여 보정할 수 있도록 구성된 토출 장치 및 토출 방법을 제공한다.
해결 수단
본 발명의 토출 장치 (10) 는, 제 1, 제 2 주간섭 장치 (62a, 62b) 와, 제 1, 제 2 주경 장치 (61a, 61b) 를 갖고, 기판 이동부 (20) 의 수평면 상에서의 회전 방향의 기울기를 측정할 수 있도록 구성되어 있다. 기판 이동부 (20) 의 이동 중, 그 측정 결과로부터 2 개의 레일 상의 이동량을 각각 제어하여, 상기 기울기를 이동 개시 전과 동일하게 한다. 토출 장치 (10) 는 제 1, 제 2 부간섭 장치 (62c, 62d) 와, 부경 장치 (61c) 를 갖고, 기판 이동부 (20) 의 x 축 방향의 위치를 측정할 수 있도록 구성되어 있다. 기판 이동부 (20) 의 이동 중, 그 측정 결과로부터 헤드 (32) 의 이동을 제어하여, 헤드 (32) 와 기판 이동부 (20) 의 x 축 방향의 상대 위치 관계를 이동 개시 전과 동일하게 함으로써, 토출구 (35) 로부터 토출되는 토출액을 기판 (50) 상의 각 착탄 위치에 착탄시킬 수 있다.
2 개의 레일을 따라 기판을 이동하는 기판 이동부의 수평면 상에서의 회전 방향의 기울기를 검출하여 보정할 수 있도록 구성된 토출 장치 및 토출 방법을 제공한다.
해결 수단
본 발명의 토출 장치 (10) 는, 제 1, 제 2 주간섭 장치 (62a, 62b) 와, 제 1, 제 2 주경 장치 (61a, 61b) 를 갖고, 기판 이동부 (20) 의 수평면 상에서의 회전 방향의 기울기를 측정할 수 있도록 구성되어 있다. 기판 이동부 (20) 의 이동 중, 그 측정 결과로부터 2 개의 레일 상의 이동량을 각각 제어하여, 상기 기울기를 이동 개시 전과 동일하게 한다. 토출 장치 (10) 는 제 1, 제 2 부간섭 장치 (62c, 62d) 와, 부경 장치 (61c) 를 갖고, 기판 이동부 (20) 의 x 축 방향의 위치를 측정할 수 있도록 구성되어 있다. 기판 이동부 (20) 의 이동 중, 그 측정 결과로부터 헤드 (32) 의 이동을 제어하여, 헤드 (32) 와 기판 이동부 (20) 의 x 축 방향의 상대 위치 관계를 이동 개시 전과 동일하게 함으로써, 토출구 (35) 로부터 토출되는 토출액을 기판 (50) 상의 각 착탄 위치에 착탄시킬 수 있다.
Description
본 발명은 토출 장치 및 토출 방법에 관한 것이다.
최근 정보화 사회의 신장에 수반되어, 더욱 대형의 액정 표시 장치의 수요가 높아져, 그 생산성의 향상이 요망되고 있다. 컬러 액정 표시 장치에서는, 표시 화상을 컬러화하기 위해서 컬러 필터를 사용하고 있다. 컬러 필터는 기판 상의 소정 영역에, R (빨강), G (초록), B (파랑) 의 3 색의 잉크를 소정 패턴으로 배치함으로써 제조된다. 잉크의 토출에는 잉크젯 방식이 많이 채용되고 있다.
종래, 많은 토출 장치는 기준면에 대해 정지된 받침대와, 받침대 상을 제 1 방향으로 이동할 수 있는 기판 이동부와, 상기 제 1 방향과 수직이고 기준면과 평행한 제 2 방향으로 이동할 수 있는 헤드 유지부를 갖고 있다.
특허문헌 1 에 기재된 장치에서는, 헤드 유지부를 기판 상을 주사하도록 왕복 이동시켜 잉크를 토출시키는 헤드 이동 방식을 채용하고 있다. 헤드 이동 방식으로는, 기판의 대형화에 비례하여 잉크의 토출에 긴 시간이 걸리고, 또 얼룩이 없이 소정 간격으로 잉크를 착탄시키는 데에는 헤드의 제어가 어렵다는 문제가 있었다.
헤드 이동 방식에 대해, 받침대에 대해 정지된 헤드 유지부가 복수의 토출구를 갖고, 그 아래를 통과하는 기판에 잉크를 토출시키는 헤드 거치 방식은, 상기 과제를 해결하였다.
단, 헤드 거치 방식으로는, 기판 상의 각 착탄 위치에 토출구로부터 잉크를 토출시키기 위해서는, 기판과 헤드를 정확하게 위치 맞춤하는 작업이 필요하다.
기판의 대형화에 따라 기판 이동부의 이동의 제어가 어려워져, 기판을 헤드의 하방으로 진입시키기 전에 기판과 헤드의 위치 맞춤을 해도, 위치 맞춤 위치로부터 토출 위치까지 상기 제 1 방향으로 이동시키는 동안에, 기판 이동부의 방향으로 각 레일 상에서의 이동량의 차에 의한 기준면과 평행한 회전 방향의 기울기 (기준면과 평행한 면 상에서의 제 1 방향 또는 제 2 방향에 대한 기울기) 가 발생할 우려가 있다.
요컨대, 각 착탄 위치에 토출구로부터 잉크를 토출시키기 위해서는, 헤드 아래를 통과시키는 동안에 발생하는 기판 이동부의 상기 기울기를 검출하고, 보정하면서 토출시키는 작업이 필요하다.
본 발명은 상기 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 창작된 것으로서, 그 목적은, 헤드의 하방을 통과하는 기판으로 토출액을 토출시키는 중에, 이동에 수반되어 발생하는 기판 이동부의 기준면과 평행한 회전 방향의 기울기를 레이저를 이용하여 검출하여 보정할 수 있도록 구성된 토출 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 토출 장치로서, 기준면에 대해 정지된 받침대와, 상기 받침대 상에 제 1 방향을 따라 배치된 2 개의 레일과, 상기 받침대에 고정되고, 각각 복수의 토출구가 형성된 헤드를 유지하는 헤드 유지부와, 상기 2 개의 레일에 탑재되고, 기판을 배치할 수 있는 기판 이동부와, 상기 기판 이동부를 상기 2 개의 레일을 따라 상기 제 1 방향으로 이동시키고, 상기 헤드 유지부의 아래를 통과할 수 있게 한 레일 상 이동 기구를 갖고, 상기 토출구로부터 상기 기판 이동부 상에 배치된 기판을 향해 토출액을 토출시키고, 상기 토출액의 액적을 상기 기판에 착탄시키는 토출 장치로서, 상기 제 1 방향으로 제 1, 제 2 주측정광을 각각 송광하는 제 1, 제 2 주송광 장치와, 상기 제 1 방향과 수직이고 상기 기준면과 평행한 제 2 방향으로 이간되어 설치되고, 상기 제 1, 제 2 주측정광이 조사되면, 반사하여 제 1, 제 2 주반사광을 반광 (反光) 하는 제 1, 제 2 주경 (主鏡) 장치와, 상기 제 1 주측정광과 상기 제 1 주반사광을 수광하고, 상기 제 1 주측정광과 상기 제 1 주반사광의 제 1 주간섭 결과를 검출하는 제 1 주간섭 장치와, 상기 제 2 주측정광과 상기 제 2 주반사광을 수광하고, 상기 제 2 주측정광과 상기 제 2 주반사광의 제 2 주간섭 결과를 검출하는 제 2 주간섭 장치와, 상기 제 1, 제 2 주간섭 결과로부터, 상기 제 1 주간섭 장치와 상기 제 1 주경 장치 사이의 제 1 주거리와, 상기 제 2 주간섭 장치와 상기 제 2 주경 장치 사이의 제 2 주거리를 각각 구하는 측정 장치와, 상기 측정 장치의 측정 결과가 전송되는 제어 장치를 갖고, 상기 제 1, 제 2 주간섭 장치와, 상기 제 1, 제 2 주경 장치 중 어느 일방의 장치는 상기 기판 이동부에 배치되고, 타방의 장치는 상기 받침대에 대해 정지되고, 상기 제 1, 제 2 주간섭 장치는, 상기 제 1, 제 2 주경 장치와 상기 제 1, 제 2 주송광 장치 사이에 배치되고, 상기 레일 상 이동 기구는, 상기 기판 이동부에 상기 제 1 레일에 대한 제 1 이동력을 인가하는 제 1 이동 기구와, 상기 기판 이동부에 상기 제 2 레일에 대한 제 2 이동력을 인가하는 제 2 이동 기구를 갖고, 상기 제어 장치는, 상기 제 1, 제 2 주거리로부터 상기 제 1, 제 2 이동력의 크기를 결정하도록 구성된 토출 장치이다.
본 발명은 토출 장치로서, 상기 제어 장치는, 상기 제 1, 제 2 주거리의 차의 설정된 값에 기초하여, 상기 제 1, 제 2 이동 기구를 제어하여, 상기 기판 이동부를 상기 2 개의 레일을 따라 이동시키도록 구성된 토출 장치이다.
본 발명은 토출 장치로서, 상기 헤드를 상기 제 2 방향으로 이동할 수 있게 한 헤드 이동 기구와, 상기 제 2 방향으로 제 1 부측정광을 송광하는 제 1 부송광 장치와, 상기 제 1 부측정광이 조사되면, 반사하여 제 1 부반사광을 반광하는 부경 (副鏡) 장치와, 상기 제 1 부측정광과 상기 제 1 부반사광을 수광하고, 상기 제 1 부측정광과 상기 제 1 부반사광의 간섭 결과를 검출하는 제 1 부간섭 장치와, 상기 제 1 부간섭 결과로부터, 상기 부경 장치와 상기 제 1 부간섭 장치 사이의 거리를 구하는 측정 장치를 갖고, 상기 제 1 부간섭 장치와, 상기 부경 장치 중 어느 일방의 장치는 상기 기판 이동부의 이동 방향 (상기 제 1 방향) 과 평행한 측면에 배치되고, 타방의 장치는 상기 받침대에 대해 정지되고, 상기 제어 장치는, 상기 부경 장치와 상기 제 1 부간섭 장치 사이의 거리로부터 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치를 구하고, 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치와 상기 헤드의 상기 제 2 방향의 위치의 차로부터, 상기 헤드 이동 기구가 상기 헤드를 이동하는 이동량을 결정하도록 구성된 토출 장치이다.
본 발명은 토출 장치로서, 상기 헤드를 상기 제 2 방향으로 이동할 수 있게 한 헤드 이동 기구와, 제 1, 제 2 부측정광을 송광하는 제 1, 제 2 부송광 장치와, 상기 제 1, 제 2 부측정광이 조사되면, 반사하여 제 1, 제 2 부반사광을 반광하는 부경 장치와, 상기 제 1, 제 2 부측정광과 상기 제 1, 제 2 부반사광을 수광하고, 상기 제 1, 제 2 부측정광과 상기 제 1, 제 2 부반사광의 간섭 결과를 검출하는 제 1, 제 2 부간섭 장치와, 상기 제 1, 제 2 부간섭 결과로부터, 상기 부경 장치와 상기 제 1, 제 2 부간섭 장치 사이의 거리를 구하는 측정 장치를 갖고, 상기 제 1, 제 2 부간섭 장치와, 상기 부경 장치 중 어느 일방의 장치는 상기 기판 이동부에 배치되고, 타방의 장치는 상기 받침대에 대해 정지되고, 상기 제어 장치는, 상기 부경 장치와 상기 제 1 부간섭 장치 사이의 거리와, 상기 부경 장치와 상기 제 2 부간섭 장치 사이의 거리 중 어느 일방 또는 양방으로부터 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치를 구하고, 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치와 상기 헤드의 상기 제 2 방향의 위치의 차로부터, 상기 헤드 이동 기구가 상기 헤드를 이동하는 이동량을 결정하도록 구성된 토출 장치이다.
본 발명은 토출 장치로서, 상기 제어 장치는, 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치와 상기 헤드의 상기 제 2 방향의 위치의 차의 설정된 값에 기초하여, 상기 헤드 이동 기구를 제어하여, 상기 기판 이동부를 상기 2 개의 레일을 따라 이동시키도록 구성된 토출 장치이다.
본 발명은 수평인 받침대 상의 헤드를 사이에 끼우고 서로 반대측에 위치하는 시점 (始點) 과 종점 (終點) 사이를, 상기 시점으로부터 상기 종점으로 2 개의 레일을 따라 제 1 방향으로 이동하는 기판 이동부 상에 기판을 탑재하고, 상기 기판 이동부를 상기 종점을 향해 이동시키고, 상기 기판이 상기 헤드의 하방을 통과하는 동안에, 토출구로부터 상기 기판에 토출액을 토출시키고, 상기 기판 이동부가 상기 종점에 도착한 후, 상기 기판을 건조시키고, 상기 기판 이동부 상으로부터 상기 기판을 떼어내는 토출 방법으로서, 상기 기판 이동부의 이동 전에, 상기 기판 이동부의 기준면과 평행한 면 상에서의 상기 제 1 방향 또는 상기 제 2 방향에 대한 기울기를 측정해 두고, 상기 기판 이동부의 이동 중에, 상기 기판 이동부의 상기 기울기를 측정하고, 상기 기판 이동부의 상기 기울기의 이동 중에 발생한 오차를 제로가 되도록 상기 2 개의 레일 상의 각 이동량을 각각 바꾸어, 상기 기판 이동부의 상기 기울기를 이동 전의 상기 기울기와 동일하게 하면서 상기 기판을 상기 헤드의 하방을 통과시키는 토출 방법이다.
본 발명은 토출 방법으로서, 상기 기판 이동부의 이동 전에, 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치를 측정해 두고, 상기 기판 이동부의 이동 중에, 상기 기판 이동부의 상기 기울기를 이동 개시 전의 상기 기울기와 동일하게 하고 나서, 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치를 측정하고, 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치와 상기 헤드의 상기 제 2 방향의 위치의 차가 이동 개시 전과 동일해지도록 상기 헤드를 이동시켜, 상기 기판 이동부와 상기 헤드 사이의 상기 제 2 방향의 상대 위치 관계를 이동 전의 상대 위치 관계와 동일하게 하면서 상기 기판을 상기 헤드의 하방을 통과시키는 토출 방법이다.
본 발명은 토출 방법으로서, 상기 기판 이동부 상에 상기 기판을 탑재하고 나서 상기 기판 이동부를 이동시키고, 상기 기판이 상기 헤드의 하방에 진입하기 전에, 상기 헤드 앞의 위치에서 일단 정지시키고, 상기 기판 상의 각 착탄 위치가 상기 헤드에 형성된 토출구의 바로 아래를 통과하도록 위치 맞춤하는 토출 방법이다.
본 발명은 토출 방법으로서, 상기 기판 이동부와, 상기 받침대 중 어느 일방에, 제 1, 제 2 주측정광이 조사되면 반사하여, 제 1, 제 2 주반사광을 반광하는 제 1, 제 2 주경 장치가 배치되고, 타방에 상기 제 1 주측정광과 상기 제 1 주반사광을 수광하고, 상기 제 1 주측정광과 상기 제 1 주반사광의 제 1 주간섭 결과를 검출하는 제 1 주간섭 장치와, 상기 제 2 주측정광과 상기 제 2 주반사광을 수광하고, 상기 제 2 주측정광과 상기 제 2 주반사광의 제 2 주간섭 결과를 검출하는 제 2 주간섭 장치가 배치되고, 상기 제 1, 제 2 주간섭 결과로부터 상기 제 1, 제 2 주간섭 장치와 상기 제 1, 제 2 주경 장치 사이의 제 1, 제 2 주거리가 구해지고, 상기 제 1, 제 2 주거리로부터 상기 기판 이동부의 상기 기울기를 측정하고, 상기 기 판이동부와 상기 받침대 중 어느 일방에 제 1, 제 2 부측정광이 조사되면 반사하여, 제 1, 제 2 부반사광을 반광하는 부경 장치가 배치되고, 타방에 상기 제 1 부측정광과 상기 제 1 부반사광을 수광하고, 상기 제 1 부측정광과 상기 제 1 부반사광의 상기 제 1 부간섭 결과를 검출하는 제 1 부간섭 장치와, 상기 제 2 부측정광과 제 2 부반사광을 수광하고, 상기 제 2 부측정광과 상기 제 2 부반사광의 제 2 부간섭 결과를 검출하는 제 2 부간섭 장치가 배치되고, 상기 제 1, 제 2 부간섭 결과로부터 상기 제 1, 제 2 부간섭 장치와 상기 부경 장치 사이의 제 1, 제 2 부거리가 구해지고, 상기 제 1, 제 2 부거리 중 어느 일방 또는 양방으로부터 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치를 측정하는 토출 방법이다.
2 개의 레일을 따라 기판을 이동하는 기판 이동부의 각 레일 상에서의 이동량의 차에 의한 기준면과 평행한 회전 방향의 기울기를 검출하고, 보정할 수 있기 때문에, 기판으로 잉크를 정확하게 토출할 수 있어 기판 제조의 수율이 향상된다.
도 1 은 본 발명의 토출 장치의 일례의 측면도이다.
도 2 는 본 발명의 토출 장치의 일례의 평면도이다.
도 3(a) 는 제 1, 제 2 고정 카메라의 화상을 1 개의 평면 좌표에 탑재했을 때의 고정 카메라의 화상의 모식도이다. 도 3(b) 는 제 3, 제 4 고정 카메라의 화상을 1 개의 평면 좌표에 탑재했을 때의 고정 카메라의 화상의 모식도이다.
도 4 는 헤드와 토출구의 배치를 설명하는 도면이다.
도 5 는 복수의 토출구가 지그재그 배열로 나열되어 1 개의 토출구열을 형성 하고 있는 경우의 헤드와 토출구의 배치를 설명하는 도면이다.
도 6 은 토출 장치의 A-A 선 절단 단면도이다.
도 7 은 토출 장치의 B-B 선 절단 단면도이다.
도 8 은 제 1, 제 2 기판을 탑재했을 때의 토출 장치의 평면도이다.
도 2 는 본 발명의 토출 장치의 일례의 평면도이다.
도 3(a) 는 제 1, 제 2 고정 카메라의 화상을 1 개의 평면 좌표에 탑재했을 때의 고정 카메라의 화상의 모식도이다. 도 3(b) 는 제 3, 제 4 고정 카메라의 화상을 1 개의 평면 좌표에 탑재했을 때의 고정 카메라의 화상의 모식도이다.
도 4 는 헤드와 토출구의 배치를 설명하는 도면이다.
도 5 는 복수의 토출구가 지그재그 배열로 나열되어 1 개의 토출구열을 형성 하고 있는 경우의 헤드와 토출구의 배치를 설명하는 도면이다.
도 6 은 토출 장치의 A-A 선 절단 단면도이다.
도 7 은 토출 장치의 B-B 선 절단 단면도이다.
도 8 은 제 1, 제 2 기판을 탑재했을 때의 토출 장치의 평면도이다.
토출 장치를 RGB (레드·그린·블루) 컬러 필터의 제조에서 사용하는 경우를 일례로 하여 이하에서 설명한다.
본 발명은 RGB 컬러 필터의 제조에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 EL (전계 발광) 표시 소자나 액정 표시 장치의 제조도 포함된다.
<토출 장치의 구조>
도 1 은 본 발명에서 사용하는 토출 장치 (10) 의 측면도를 나타내고, 도 2 는 평면도를 나타내고 있다.
토출 장치 (10) 는 수평인 기준면에 대해 정지된 받침대 (70) 와, 긴 제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 과, 기판 이동부 (20) 와, 헤드 유지부 (30) 를 갖고 있다. 제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 은 받침대 (70) 상에, 각각의 길이 방향이 서로 평행하게 고정되어 있다. 기판 이동부 (20) 는 제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 상에 배치되어 있다. 헤드 유지부 (30) 는 받침대 (70) 에 고정된 지주 (72) 에 지지되고, 제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 상의 기판 이동부 (20) 의 높이보다 높은 위치에 고정되어 있다.
기판 이동부 (20) 는 레일 상 이동 기구 (41) 를 갖고 있다. 레일 상 이동 기구 (41) 는 제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 과 기판 이동부 (20) 사이에 배치된다.
레일 상 이동 기구 (41) 는 제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 상에 각각 제 1, 제 2 이동 기구 (48a, 48b) 를 갖고 있다. 제 1, 제 2 이동 기구 (48a, 48b) 는 각각 제어 장치 (92) 로부터 전송되는 신호를 받으면, 기판 이동부 (20) 에 제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 에 대한 제 1, 제 2 이동력을 각각 인가하고, 기판 이동부 (20) 를 제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 을 따라 이동시킨다.
제 1, 제 2 이동 기구 (48a, 48b) 에는 예를 들어 리니어 모터가 사용된다. 도 6 은 레일 상 이동 기구 (41) 의 구조의 일례를 설명하는 토출 장치 (10) 의 A-A 선 절단 단면도를 나타내고 있다. 제 1, 제 2 이동 기구 (48a, 48b) 는 각각, 제 1, 제 2 가동 전자석 (45a, 45b) 과 복수의 제 1, 제 2 고정 전자석 (46a, 46b) 을 갖고 있다. 제 1, 제 2 가동 전자석 (45a, 45b) 은 기판 이동부 (20) 아래에 고정되어 있다. 복수의 제 1, 제 2 고정 전자석 (46a, 46b) 은, 제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 각각의 길이 방향에 걸쳐, 각 레일 내에서 등간격으로 나열되어, 고정되어 있다.
기판 이동부 (20) 아래를 향한 면에는 공기 분출구 (47) 가 형성되어 있고, 공기 분출구 (47) 로부터 공기를 분출함으로써, 기판 이동부 (20) 와 제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 사이에는 공기층이 개재되어 접촉하지 않도록 되어 있다.
제 1, 제 2 이동 기구 (48a, 48b) 는, 각각 별도로 제어 장치 (92) 로부터 전송되는 신호를 받으면, 각각 복수의 제 1, 제 2 고정 전자석 (46a, 46b) 의 자극 (磁極) 을 각 레일의 길이 방향에 걸쳐 변화시키고, 각각 제 1, 제 2 가동 전자석 (45a, 45b) 이 장착된 기판 이동부 (20) 에, 제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 에 대한 제 1, 제 2 이동력을 인가할 수 있다. 제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 은 받침대 (70) 상에 고정되어 있기 때문에, 기판 이동부 (20) 는 제 1, 제 2 이동력이 인가 되면, 제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 상을 이동하게 된다.
기판 이동부 (20) 는, 제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 을 따라 이동함으로써, 헤드 유지부 (30) 아래를 왕복 이동할 수 있게 구성되어 있다.
본 발명의 토출 장치 (10) 는, 2 개의 레일 (제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 상에서 기판 이동부 (20) 를 이동시킴으로써, 1 개의 레일 상에서 기판 이동부 (20) 를 이동시키는 경우에 비해, 기판 이동부 (20) 가 대형화되어도 안정적으로 이동할 수 있게 되어 있다.
이후, 제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 을 따라 이동하는 기판 이동부 (20) 의 이동 방향 (제 1 방향) 을 y 축 방향, 그것과 수직이고 기준면과 평행한 방향 (제 2 방향) 을 x 축 방향이라고 한다.
헤드 유지부 (30) 는 장착판 (33) 과, 장착판 (33) 에 장착된 복수의 헤드 (32) 를 갖고 있다.
도 4 는 헤드 (32) 와 토출구 (35) 의 배치를 설명하는 모식도이다.
각 헤드 (32) 는 토출구 (35) 를 복수 갖고 있다. 1 개의 헤드 (32) 의 복수의 토출구 (35) 는, 그 헤드 (32) 의 1 면에, 1 열로 나열되어 토출구열을 형성하거나, 또는 서로 평행한 복수열로 나열되어, 서로 평행한 복수의 토출구열을 형성하고 있다.
1 개의 헤드 (32) 내의 토출구 (35) 는 하나의 방향으로 등간격으로 배치되어 있고, 그 간격을 토출구 간격 (D : 토출구의 중심간 거리) 로 하면, 각 헤드 (32) 의 토출구 간격 (D) 끼리도 동일한 값으로 되어 있다.
본 발명에서는 1 개의 헤드 (32) 의 복수의 토출구 (35) 가, 하나의 방향으로 등간격으로 배치되어 있는 한, 반드시 일직선 상에 나열될 필요는 없고, 예를 들어 도 5 에 나타내는 바와 같이 지그재그 배열로 나열되어, 1 토출구열을 형성해도 된다.
여기에서는 각 헤드 (32) 는 상기 하나의 방향이 x 축 방향과 평행해지는 방향으로 장착판 (33) 에 장착되어 있다.
각 헤드 (32) 는 헤드의 상기 하나의 방향의 길이가, 토출구열의 길이 (단부 (端部) 의 토출구 중심간의 상기 하나의 방향의 거리) 에 토출구 간격 (D) 을 가산한 길이보다 크게 형성되어 있고, 따라서, 복수의 헤드 (32) 를 X 축과 평행한 일렬로 나열하여, y 축 상의 위치를 동일하게 하면, 하나의 헤드의 토출구열 단부에 위치하는 토출구와, 인접하는 헤드의 토출구열 단부에 위치하는 토출구 사이의 x 축 방향의 거리는, 토출구 간격 (D) 보다 큰 거리로 이간된다.
본 발명에서는 x 축 방향을 따라 나열된 복수의 헤드 (32) 가, 상이한 헤드의 단부의 토출구 사이라도 x 축 방향의 거리가 토출구 간격 (D) 이 되도록, 인접하는 헤드의 토출구 (35) 는 y 축 상에서는 상이한 위치에 배치되어 있고, 인접하는 헤드의 단부가 x 축 상에서 중첩되어, 상이한 헤드의 토출구 사이를 포함하여, 각 토출구 (35) 가 x 축 상에서 토출구 간격 (D) 으로 나열되도록 배치되어 있다.
이 경우, x 축을 따라 나열되는 복수의 헤드의 토출구 (35) 는, y 축 상에서 2 종류의 위치에 배치할 수 있고, 인접하는 헤드의 토출구열이, 2 종류의 위치에 교대로 배치되면, 그와 같이 배치된 1 세트의 복수의 헤드 (32) 는, 지그재그 배열되어, 1 개의 헤드 세트 (38) 를 구성한다.
헤드 세트 (38) 는 복수의 세트가 장착판 (33) 에 배치되어 있다.
소정 수 n 의 헤드 세트 (38) 는 헤드 그룹을 구성하고, 1 개의 헤드 그룹 중에서는, 1 개의 헤드 세트 중 인접하는 2 개의 토출구 (35) 사이에, 다른 헤드 세트의 토출구 (35) 가, x 축 방향으로 등간격 (D/n) 이 되도록 1 개씩 배치되어 있다.
헤드 유지부 (30) 는 도시하지 않은 잉크 탱크를 갖고, 잉크 탱크에는 R, G, B 의 3 색 중 1 색의 잉크가 저장되어 있다. 각 헤드 (32) 는 잉크 탱크에 접속되어 있다.
각 토출구 (35) 는 각각 내부에 잉크 (토출액) 가 채워진 잉크실을 갖고, 각 잉크실에는 압력 발생 장치가 각각 배치된다. 각 압력 발생 장치는 외부의 제어 장치 (92) 로부터 전송되는 신호를 받아, 잉크실에 소정 압력을 발생시키고, 토출구 (35) 로부터 소정 양의 잉크를 토출시킨다.
헤드 유지부 (30) 가 3 개 이상의 헤드 그룹을 갖는 경우에는, 각 헤드 (32) 가 헤드 그룹마다 상이한 색의 잉크 탱크에 접속됨으로써, 1 개의 헤드 유지부 (30) 는 3 색의 잉크를 토출시킬 수 있다.
도 7 은 토출 장치 (10) 의 B-B 선 절단 단면도이다.
기판 이동부 (20) 는 제 1, 제 2 탑재대 (24a, 24b) 를 갖고 있다. 제 1 탑재대 (24a) 는 제 2 탑재대 (24b) 보다 커, 제 1 탑재대 (24a) 는 기판 이동부 (20) 상에 배치되고, 제 2 탑재대 (24b) 는 제 1 탑재대 (24a) 상에 배치된다.
제 2 탑재대 (24b) 의 상방을 향한 면은, 제 1 탑재대 (24a) 의 상방을 향한 면과 동일한 높이가 되도록 형성되어 있다.
제 1, 제 2 탑재대 (24a, 24b) 의 상방을 향한 면은 어느 쪽이나 도시하지 않은 흡인구를 갖고, 흡인구는 도시하지 않은 진공 펌프에 접속되어 있다. 기판 (50) 을 제 1, 제 2 탑재대 (24a, 24b) 상에 양 탑재대에 걸리도록 배치한 후, 진공 펌프로 배기를 실시하면, 기판 (50) 은 제 1, 제 2 탑재대 (24a, 24b) 상에 진공 흡착되어 유지된다.
본 발명의 토출 장치 (10) 는 도 8 에 나타내는 바와 같이 제 1, 제 2 기판 (50a, 50b) 을 제 1, 제 2 탑재대 (24a, 24b) 상에 각각 배치해도 된다. 제 1, 제 2 기판 (50a, 50b) 을 배치한 후, 도시하지 않은 진공 펌프로 배기를 실시하면, 제 1, 제 2 기판 (50a, 50b) 은 제 1, 제 2 탑재대 (24a, 24b) 상에 각각 진공 흡착되어 유지된다.
도 2, 도 8 을 참조하여, 기판 (50) 과 제 1, 제 2 기판 (50a, 50b) 상에는, R, G, B 의 각 색이 착탄되어야 할 영역 (착탄 위치) 이 각각 정해져 있다. 기판 (50) 과 제 1, 제 2 기판 (50a, 50b) 은 하나의 방향에 대해 평행한 방향과 수직인 방향으로 격자 형상을 한 블랙 매트릭스를 각각 갖고, 각 착탄 위치는 블랙 매트릭스에 의해 구획된 영역에 배치되어 있다.
기판 (50) 과 제 1, 제 2 기판 (50a, 50b) 의 각 기판 상의 하나의 방향으로 서로 이웃하는 착탄 위치의 간격은, 1 개의 헤드 그룹 중 x 축 방향으로 인접하는 토출구 간격 (D/n) 과 동일하거나, 또는 x 축 방향에 인접하는 토출구 간격 (D/n) 의 정수배의 길이로 형성되어 있다.
토출 장치 (10) 는 y 축 방향으로 제 1, 제 2 주측정광 (65a, 65b) 을 각각 송광하는 제 1, 제 2 주송광 장치와, x 축 방향으로 이간되어 설치되고, 제 1, 제 2 주측정광 (65a, 65b) 이 조사되면, 반사하여 제 1, 제 2 주반사광 (66a, 66b) 을 반광하는 제 1, 제 2 주경 장치 (61a, 61b) 와, 제 1 주측정광 (65a) 와 제 1 주반사광 (66a) 을 수광하고, 제 1 주측정광 (65a) 과 제 1 주반사광 (66a) 의 제 1 간섭 결과를 검출하는 제 1 주간섭 장치 (62a) 와, 제 2 주측정광 (65b) 과 제 2 주반사광 (66b) 을 수광하고, 제 2 주측정광 (65b) 과 제 2 주반사광 (66b) 의 제 2 주간섭 결과를 검출하는 제 2 주간섭 장치 (62b) 를 갖고 있다.
제 1, 제 2 주간섭 장치 (62a, 62b) 와 제 1, 제 2 주경 장치 (61a, 61b) 중 어느 일방의 장치는 기판 이동부 (20) 에 배치되고, 타방의 장치는 기준면에 대해 정지된 받침대 (70) 상에 고정되어 있다.
여기에서는, 토출 장치 (10) 는 적어도 하나의 광원 (75) 과, 제 1, 제 2 빔 스플리터 (63a, 63b) 를 갖고 있다. 광원 (75) 과 제 1 빔 스플리터 (63a) 에 의해 제 1 주송광 장치가 구성되고, 광원 (75) 과 제 2 빔 스플리터 (63b) 에 의해 제 2 주송광 장치가 구성되어 있다. 제 1, 제 2 주송광 장치로부터 각각 제 1, 제 2 주측정광 (65a, 65b) 가 송광되게 된다.
제 1, 제 2 주간섭 장치 (62a, 62b) 는, 제 1, 제 2 주경 장치 (61a, 61b) 의 경면과 제 1, 제 2 주송광 장치 사이에 배치되어 있다.
제 1, 제 2 주간섭 결과는 제 2 측정 장치 (93b) 에 전송되고, 제 1, 제 2 주간섭 장치 (62a, 62b) 와 제 1, 제 2 주경 장치 (61a, 61b) 사이의 제 1, 제 2 주거리가 구해진다.
제어 장치 (92) 는 제 1, 제 2 주거리의 측정 결과가 전송되면, 그 차로부터 제 1, 제 2 이동력의 크기를 결정하도록 구성되어 있다.
제어 장치 (92) 에는 제 1, 제 2 주거리의 차 ΔL 을 설정할 수 있다.
예를 들어, 기판 이동부 (20) 의 y 축 방향의 이동 개시 전에, 토출구 (35) 의 x 축 방향의 열과 기판 (50) 상의 착탄 위치의 x 축 방향의 열을 평행하게 했을 때의 제 1, 제 2 주거리의 차 ΔL 을 제어 장치 (92) 에 설정하면, 기판 이동부 (20) 를 이동 중에 전송되는 제 1, 제 2 주거리 L1, L2 의 차가, 설정된 값 ΔL 보다 커지면 (L1 - L2 ＞ ΔL), 제어 장치 (92) 는 제 1 이동 기구 (48a) 를 제어하여 제 1 이동력을 작게하거나, 또는 제 2 이동 기구 (48b) 를 제어하여 제 2 이동력을 크게 하여, 제 2 레일 (71b) 상의 이동량을 제 1 레일 (71a) 상의 이동량보다 크게 하고, 제 1, 제 2 주거리 L1, L2 의 차를 설정된 값 ΔL 과 동일하게 한다. 제 1, 제 2 주거리 L1, L2 의 차가, 설정된 값 ΔL 보다 작아지면 (L1 - L2 ＜ ΔL), 제어 장치 (92) 는 제 1 이동 기구 (48a) 를 제어하여 제 1 이동력을 크게 하거나, 또는 제 2 이동 기구 (48b) 를 제어하여 제 2 이동력을 작게 하고, 제 2 레일 (71b) 상의 이동량을 제 1 레일 (71a) 상의 이동량보다 작게 하여, 제 1, 제 2 주거리 L1, L2 의 차를 설정된 값 ΔL 과 동일하게 하도록 제어 장치 (92) 는 구성되어 있다.
따라서, 이동 중 기판 이동부 (20) 의 진행 방향에 대한 방향은, 이동 개시 전의 방향과 동일하게 유지할 수 있다.
또한, 기판 이동부 (20) 의 정확한 이동량을 검출할 수 있기 때문에, 정확한 이동 제어가 가능하다.
이하의 토출 장치 (10) 의 설명에서는 기판 (50) 을 기판 이동부 (20) 상에 탑재한 경우로 설명하는데, 제 1, 제 2 기판 (50a, 50b) 을 기판 이동부 (20) 상에 탑재한 경우에도 동일하다.
기판 이동부 (20) 의 이동 개시 직전에는, 후술하는 바와 같이 기판 이동부 (20) 상에 탑재된 기판 (50) 이 회전되고, 기판 (50) 상의 착탄 위치의 x 축 방향의 열이 토출구 (35) 의 x 축 방향의 열과 평행해지도록 각도의 위치 맞춤이 이루어져 있고, 기판 이동부 (20) 의 진행 방향에 대한 방향이, 기판 (50) 과 토출구 (35) 각도의 위치 맞춤시와 동일한 방향을 유지하면, 기판 이동부 (20) 는 기판 (50) 이 토출구 (35) 에 대해 각도의 위치 맞춤이 이루어진 상태에서, y 축 방향으로 이동되게 된다.
따라서, 기판 이동부 (20) 를 상기와 같이 방향을 유지하여 이동시키면, 기판 (50) 상의 각 착탄 위치와, 그 착탄 위치에 토출액을 토출시키는 토출구 (35) 사이의 y 축 방향의 거리는, 이동 개시 전의 값으로부터, 기판 이동부 (20) 의 이동량만큼 감소시킨 값이 되어, 토출구 (35) 로부터 토출액을 토출시키는 시각에 오차는 발생하지 않는다.
토출 장치 (10) 는 x 축 방향으로 제 1, 제 2 부측정광 (65c, 65d) 을 각각 송광하는 제 1, 제 2 부송광 장치와, 제 1, 제 2 부측정광 (65c, 65d) 이 조사되면, 반사하여 제 1, 제 2 부반사광을 반광하는 부경 장치 (61c) 와, 제 1 부측정광 (65c) 과 제 1 부반사광을 수광하고, 제 1 부측정광 (65c) 과 제 1 부반사광의 제 1 부간섭 결과를 검출하는 제 1 부간섭 장치 (62c) 와, 제 2 부측정광 (65d) 과 제 2 부반사광을 수광하고, 제 2 부측정광 (65d) 과 제 2 부반사광의 제 2 부간섭 결과를 검출하는 제 2 부간섭 장치 (62d) 를 갖고 있다.
여기에서는, 토출 장치 (10) 는 제 3, 제 4 빔 스플리터 (63c, 63d) 를 갖고 있다. 광원 (75) 과 제 3 빔 스플리터 (63c) 에 의해 제 1 부송광 장치가 구성 되고, 광원 (75) 과 제 4 빔 스플리터 (63d) 에 의해 제 2 부송광 장치가 구성되어 있다. 제 1, 제 2 부송광 장치로부터 각각 제 1, 제 2 부측정광 (65c, 65d) 이 송광되게 된다.
제 1 부간섭 장치 (62c) 와 부경 장치 (61c) 중 어느 일방의 장치는 기판 이동부 (20) 의 이동 방향 (y 축 방향) 과 평행한 측면에 배치되고 (제 1 부간섭 장치 (62c) 의 경우에는 그 수광면이 상기 측면에 배치되고, 부경 장치 (61c) 의 경우에는 그 반사면이 상기 측면에 배치된다), 타방의 장치는 기준면에 대해 정지된 받침대 (70) 상에 고정되어 있다.
여기에서는, 제 1 부간섭 장치 (62c) 는 기준면에 대해 정지된 받침대 (70) 의, 기판 이동부 (20) 의 이동 범위와 이간된 측방 위치로서, 헤드 유지부 (30) 의 가로 방향의 위치에 형성되어 있고, 부경 장치 (61c) 는, 기판 이동부 (20) 의 측면으로서, 경면이 제 1 부간섭 장치 (62c) 와 대면할 수 있는 위치에 형성되어 있다.
여기에서는, 기판 이동부 (20) 는 기판 이동부 (20) 상에 기판 (50) 을 탑재하는 위치인 시점에서부터 이동을 개시하여, 헤드 유지부 (30) 의 하방을 통과한 후, 잉크가 토출된 기판 (50) 을 기판 이동부 (20) 상으로부터 떼어내는 위치인 종점에 도달하여 이동을 종료하는 것으로 한다.
제 1 부간섭 장치 (62c) 는 헤드 유지부 (30) 내의 토출구 (35) 중, 가장 시점에 가까운 토출구 (35) 보다 시점에 가까운 위치에 배치되어 있고, 부경 장치 (61c) 경면의 종점측 단부는, 기판 이동부 (20) 상의 기판 (50) 의 종점에 가장 가까운 착탄 위치보다 종점에 가까운 위치까지 연장되어 있다.
따라서, 기판 (50) 의 가장 종점에 가까운 착탄 위치가, 가장 시점에 가까운 토출구 (35) 보다 종점에 가까운 위치에 도달하기 전에, 제 1 부간섭 장치 (62c) 와 부경 장치 (61c) 경면의 대면이 개시되게 된다.
제 1 부간섭 결과는 제 2 측정 장치 (93b) 에 전송되고, 제 1 부간섭 장치 (62c) 와 부경 장치 (61c) 사이의 제 1 부거리가 구해진다.
제어 장치 (92) 에는, 받침대 (70) 상에 정지된 제 1 부간섭 장치 (62c) 의 기준면에 대한 x 좌표가 기억되어 있다. 따라서, 제어 장치 (92) 는 제 1 부거리의 측정 결과로부터 기판 이동부 (20) 의 기준면에 대한 x 좌표 (x 축 방향의 위치) 를 구할 수 있다.
후술하는 바와 같이 헤드 유지부 (30) 는, 복수의 헤드 (32) 를 일체로 하여 기준면에 대해 x 축 방향으로 이동할 수 있는 헤드 이동 기구 (49) 를 갖고 있다. 헤드 이동 기구 (49) 의 x 축 방향의 이동량은 ± 부호가 붙어 있고 제 1 측정 장치 (93a) 에 의해 측정되고, 제어 장치 (92) 로 전송되어 있다. 예를 들어, 헤드 (32) 의 이동 개시 전에 제 1 측정 장치 (93a) 의 값을 제로로 하여, 그 상태로부터 헤드 (32) 를 이동시키면, 이동 개시 전 위치에 대한 이동 후 헤드 (32) 의 x 축 방향의 위치를 알 수 있게 된다.
제어 장치 (92) 는, 제 1 부거리의 측정 결과가 전송되면, 제 1 부거리의 측정 결과로부터 기판 이동부 (20) 의 x 축 방향의 위치를 구하고, 기판 이동부 (20) 의 x 축 방향의 위치와 헤드 (32) 의 x 축 방향의 위치의 차로부터, 헤드 이동 기구 (49) 가 헤드 (32) 를 이동하는 이동량을 결정하도록 구성되어 있다.
예를 들어, 기판 이동부 (20) 의 이동 개시 전에, 기판 (50) 상의 착탄 위치가 토출구 (35) 의 바로 아래를 통과하도록 위치 맞춤했을 때에 헤드 (32) 의 이동량인 제 1 측정 장치 (93a) 의 값을 제로로 하고, 또한 기판 이동부 (20) 의 x 축 방향의 위치를 제어 장치 (92) 에 설정하면, 기판 이동부 (20) 를 이동 중에 전송되는 제 1 부거리의 값이 증감되면, 그 증감에 따라 제어 장치 (92) 는 헤드 이동 기구 (49) 를 제어하여 헤드 (32) 를 이동시키고, 기판 이동부 (20) 의 x 축 방향의 위치와 헤드 (32) 의 x 축 방향의 위치의 차를 설정된 값이 동일해지도록 제어 장치 (92) 는 구성되어 있다.
따라서, 이동 중 기판 이동부 (20) 와 헤드 (32) 사이의 x 축 방향의 상대 위치 관계는, 이동 개시 전과 동일하게 유지할 수 있다.
기판 이동부 (20) 의 이동 개시 직전에는, 후술하는 바와 같이 기판 (50) 과 토출구 (35) 의 각도의 위치 맞춤이 이루어진 후, 복수의 헤드 (35) 가 일체가 되어 x 축 방향으로 이동되고, 각 착탄 위치가 소정 토출구 (35) 의 바로 아래를 통과하도록 x 축 방향의 위치 맞춤이 이루어져 있고, 기판 이동부 (20) 의 방향을 전술한 바와 같이 위치 맞춤시와 동일한 방향으로 유지하고, 또한 기판 이동부 (20) 와 헤드 (32) 사이의 x 축 방향의 상대 위치 관계를 x 축 방향의 위치 맞춤시와 동일하게 유지하면, 기판 이동부 (20) 는, 기판 (50) 상의 각 착탄 위치가 소정 토출구 (35) 의 바로 아래를 통과하는 상태에서, y 축 방향으로 이동되게 된다.
따라서, 기판 이동부 (20) 가 상기와 같은 방향과 위치 관계를 유지하여 이동하면, 토출구 (35) 로부터 토출액을 토출시키는 시각에 오차는 발생하지 않고, 또한 기판 (50) 상의 소정 착탄 위치와 토출액이 실제로 착탄되는 위치에 오차는 발생하지 않는다.
받침대 (70) 상에는, 제 1 부간섭 장치 (62c) 보다 종점측 위치에, 제 2 부간섭 장치 (62d) 가 형성되어 있다.
기판 이동부 (20) 가 이동하면, 제 1 부간섭 장치 (62c) 가 부경 장치 (61c) 의 경면과 대면하고 있는 동안에, 제 2 부간섭 장치 (62d) 가 부경 장치 (61c) 와의 대면을 개시하여, 기판 이동부 (20) 가 이동하여 부경 장치 (61c) 의 경면 시점측 단부가 제 1 부간섭 장치 (62c) 보다 종점측으로 이동하여, 제 1 부간섭 장치 (62c) 와 부경 장치 (61c) 경면의 대면에 의한 제 1 부거리의 측정이 종료되었을 때, 제 2 부간섭 장치 (62d) 와 부경 장치 (61c) 경면의 대면에 의해, 제 2 부간섭 장치 (62d) 와 부경 장치 (61c) 사이의 제 2 부거리의 측정이 개시되게 된다.
제어 장치 (92) 에는, 받침대 (70) 상에 정지된 제 2 부간섭 장치 (62d) 의 기준면에 대한 x 좌표가 기억되어 있다. 따라서, 제어 장치 (92) 는 제 2 부거리의 측정 결과로부터 기판 이동부 (20) 의 기준면에 대한 x 좌표 (x 축 방향의 위치) 를 구할 수 있다.
본 발명은 제 1 부간섭 장치 (62c) 와 부경 장치 (61c) 경면의 대면이 종료되었을 때에 제 2 부거리의 측정이 개시되는 경우에 한정되지 않고, 제 2 부간섭 장치 (62d) 와 부경 장치 (61c) 경면의 대면이 개시되었을 때에 제 2 부거리의 측정을 개시하여, 제 1 부간섭 장치 (62c) 와 부경 장치 (61c) 경면의 대면이 종료될 때까지는, 제 2 부거리의 측정 결과로부터 기판 이동부 (20) 의 x 축 방향의 위치를 구해도 되고, 제 1, 제 2 부거리 양방의 측정 결과로부터 기판 이동부 (20) 의 x 축 방향의 위치를 구해도 된다.
여기에서는, 제 2 부간섭 장치 (62d) 는 가장 종점에 가까운 토출구 (35) 의 위치보다, 종점에 가까운 위치에 배치되어 있고, 부경 장치 (61c) 의 경면의 시점측 단부는, 기판 이동부 (20) 상의 기판 (50) 의 시점에 가장 가까운 착탄 위치보다 시점측까지 연장되어 있다.
따라서, 제 1 부간섭 장치 (62c) 와 부경 장치 (61c) 경면의 대면이 개시된 후, 기판 (50) 의 가장 시점에 가까운 착탄 위치가 가장 종점에 가까운 토출구 (35) 보다 종점에 가까운 위치에 도달할 때까지는, 제 1, 제 2 부간섭 장치 (62c, 62d) 중 어느 일방 또는 양방과 부경 장치 (61c) 경면의 대면이 계속해서 실시되고, 기판 이동부 (20) 와 헤드 (32) 사이의 x 축 방향의 상대 위치 관계를, x 축 방향의 위치 맞춤했을 때의 상태로 유지할 수 있다.
본 발명은 부경 장치 (61c) 의 경면이 기판 (50) 의 착탄 위치의 y 축 방향의 열 길이와 토출구 (35) 의 y 축 방향의 열 길이의 합보다 길게 형성되고, 기판 (50) 의 가장 종점에 가까운 착탄 위치가 가장 시점에 가까운 토출구 (35) 보다 종점에 가까운 위치에 도달할 때부터, 기판 (50) 의 가장 시점에 가까운 착탄 위치가 가장 종점에 가까운 토출구 (35) 보다 종점에 가까운 위치에 도달할 때까지, 제 1 부간섭 장치 (62c) 와 부경 장치 (61c) 경면의 대면을 계속해서 실시할 수 있도록 구성되어 있어도 된다.
또 본 발명은 부경 장치 (61c) 는 가로로 길게 형성되어 있고, 기준면에 대해 정지된 받침대 (70) 의, 기판 이동부 (20) 의 이동 범위와 이간된 측방 위치로서, 헤드 유지부 (30) 의 가로 방향의 위치에, 길이 방향이 y 축 방향을 따라 형성되고, 제 1, 제 2 부간섭 장치 (62c, 62d) 는 기판 이동부 (20) 에 형성되어 있어도 된다.
부경 장치 (61c) 의 경면은, 기판 이동부 (20) 의 이동 범위를 향해 배치되어 있고, 기판 이동부 (20) 의 한쪽 측면이 부경 장치 (61c) 의 경면과 마주보는 위치를 통과할 때에는, 제 1 부간섭 장치 (62c) 또는 제 2 부간섭 장치 (62d) 가 부경 장치 (61c) 의 경면과 대면하면서 통과하도록 되어 있다.
부경 장치 (61c) 의 시점측 단부는, 가장 시점에 가까운 토출구 (35) 보다 시점측에 가까운 위치까지 연장되어 있고, 마찬가지로 부경 장치 (61c) 의 종점측 단부는, 가장 종점에 가까운 토출구 (35) 보다 종점에 가까운 위치까지 연장되어 있다.
제 1 부간섭 장치 (62c) 는 기판 (50) 의 가장 종점에 가까운 착탄 위치보다 종점에 가까운 위치에 배치되고, 제 2 부간섭 장치 (62d) 는 기판 (50) 의 가장 시점에 가까운 착탄 위치보다 시점에 가까운 위치에 배치되어 있다.
따라서, 기판 이동부 (20) 가 시점으로부터 이동을 개시하여, 기판 (50) 의 가장 종점에 가까운 착탄 위치가 가장 시점에 가까운 토출구 (35) 보다 시점에 가까운 위치에 도달하기 전에, 제 1 부간섭 장치 (62c) 와 부경 장치 (61c) 경면의 대면이 개시되고, 기판 (50) 의 가장 시점에 가까운 부분이 가장 종점에 가까운 토출구 (35) 보다 종점에 가까운 위치에 도달할 때까지는, 제 1 부간섭 장치 (62c) 또는 제 2 부간섭 장치 (62d) 와 부경 장치 (61c) 경면의 대면이 계속해서 실시되고, 기판 이동부 (20) 와 헤드 (32) 사이의 x 축 방향의 상대 위치 관계를, x 축 방향의 위치 맞춤했을 때의 상태로 유지할 수 있다.
즉, 제 1, 제 2 주간섭 장치 (62a, 62b) 에서 기판 이동부 (20) 의 xy 평면 상에서의 회전 방향의 기울기 (xy 평면 상에서의 x 축 방향 또는 y 축 방향에 대한 기울기) 와, y 축 방향의 이동량을 정확하게 검출할 수 있다. 또 제 1, 제 2 부간섭 장치 (62c, 62d) 에서 기판 이동부 (20) 의 y 축 방향의 이동에 수반되는 x 축 방향의 편차량을 정확하게 검출할 수 있다.
<잉크의 토출 방법>
기판 (50) 상에 대한 잉크 (토출액) 의 토출 공정을 설명한다.
이하에서는, 토출 전에 기판 이동부 (20) 상에 기판 (50) 을 탑재하는 위치를 시점이라고 하고, 토출 후에 기판 이동부 (20) 상으로부터 기판 (50) 을 떼어내는 위치를 종점이라고 한다. 시점과 종점은 y 축 상에서 헤드 유지부 (30) 를 사이에 끼우고 서로 반대측에 위치하고 있다.
후술하는 제 1 위치 맞춤 공정에서의 위치 맞춤 작업에 의해, 각 헤드 (32) 는 기준 위치에 대해 위치 맞춤되어 있는 것으로 한다.
먼저, 기판 이동부 (20) 를 시점으로 이동시켜 정지시킨다. 제 1, 제 2 탑재대 (24a, 24b) 상에 양 탑재대에 걸리도록 기판 (50) 을 탑재하고, 진공 흡착하여, 기판 (50) 을 제 1, 제 2 탑재대 (24a, 24b) 상에 흡착 유지한다.
이어서, 기판 이동부 (20) 와 함께 기판 (50) 을 종점을 향해 이동시키고, 헤드 유지부 (30) 앞의 기판 (50) 상의 각 착탄 위치와 소정 토출구 (35) 의 위치 맞춤을 실시하는 위치에서 일단 정지시킨다.
후술하는 제 2 위치 맞춤 공정에서의 위치 맞춤 작업과 같이, 기판 (50) 상의 각 착탄 위치와 소정 토출구 (35) 를, 이동 카메라 (21) 와 제 1, 제 2 고정 카메라 (31a, 31b) 에 의해 위치 맞춤한다.
위치 맞춤한 후, 제 1, 제 2 주간섭 장치 (62a, 62b) 는 각각 제 1, 제 2 주경 장치 (61a, 61b) 와 이미 대면하고 있고, 제 1, 제 2 주간섭 장치 (62a, 62b) 와 제 1, 제 2 주경 장치 (61a, 61b) 사이의 제 1, 제 2 주거리, 또는 제 1, 제 2 주거리로부터 구한 기판 이동부 (20) 의 xy 평면 상에서의 x 축 방향 (또는 y 축 방향) 에 대한 기울기가 측정되어 있다.
또, 기판 이동부 (20) 의 x 축 방향의 위치는, 예를 들어 기판 이동부 (20) 를 정지시킨 상태에서, 이동 카메라 (21) 를 이동시켜 기준면에 설정된 원점을 촬영함으로써 구해졌다.
이어서, 종점을 향해 기판 이동부 (20) 의 이동을 개시한다.
제 1, 제 2 주거리의 측정 결과로부터, 제 1, 제 2 이동 기구 (48a, 48b) 가 제어되고, 제 1, 제 2 주거리의 차, 또는 제 1, 제 2 주거리의 차로부터 구한 기판 이동부 (20) 의 xy 평면 상에서의 X 축 방향 (또는 y 축 방향) 에 대한 기울기가, 이동 개시 전의 값과 동일해지도록 제 1, 제 2 레일 (71a, 71b) 상의 이동량이 각각 바뀌어, 기판 이동부 (20) 의 진행 방향에 대한 방향이 이동 개시 전에 위치 맞춤한 방향과 동일해진다.
따라서, 각 착탄 위치와, 그 착탄 위치에 토출액을 토출시키는 토출구 (35) 사이의 y 축 방향의 거리는, 이동 개시 전의 값으로부터, 기판 이동부 (20) 의 이동량만큼 감소시킨 값이 되어, 각 착탄 위치가 그 착탄 위치에 토출액을 토출시키는 토출구 (35) 의 하방 위치를 통과하는 시각을 산출할 수 있다.
최초로 토출되는 토출구 (35) 로부터 토출이 개시되기 전부터, 마지막으로 토출되는 토출구 (35) 로부터 토출액이 토출될 때까지는, 제 1, 제 2 부간섭 장치 (62c, 62d) 중 어느 일방 또는 양방과 부경 장치 (61c) 경면의 대면이 계속해서 실시되어, 제 1, 제 2 부간섭 장치 (62c, 62d) 와 부경 장치 (61c) 사이의 제 1, 제 2 부거리 중 어느 일방 또는 양방이 측정되었다.
제 1, 제 2 부거리의 측정 결과 중 어느 일방 또는 양방으로부터, 기판 이동부 (20) 의 x 축 방향의 위치가 구해지고, 헤드 이동 기구 (49) 가 제어되고, 기판 이동부 (20) 의 x 축 방향의 위치와 헤드 (32) 의 x 축 방향의 위치의 차가 이동 개시 전에 위치 맞춤한 값과 동일해지도록 헤드 (32) 가 이동되어, 기판 이동부 (20) 와 헤드 (32) 사이의 x 축 방향의 상대 위치 관계가 이동 개시 전에 위치 맞춤한 관계와 동일해진다.
따라서, 각 착탄 위치는, 그 착탄 위치에 토출액을 토출시키는 토출구 (35) 의 바로 아래를 통과한다. 착탄 위치가 바로 아래를 통과하는 시각은 이미 산출되어 있기 때문에, 산출된 시각에서 각 토출구 (35) 로부터 토출된 토출액은, 소정 착탄 위치에 착탄된다.
기판 이동부 (20) 가 종점에 도착하면, 기판 (50) 상의 각 착탄 위치에는 토출액이 착탄되어 있어, 떼어내는 위치에서 건조시킨 후, 진공 흡착을 해제하여 제 1, 제 2 탑재대 (24a, 24b) 상으로부터 기판 (50) 을 떼어낸다.
도 8 에 나타내는 바와 같이 제 1, 제 2 기판 (50a, 50b) 을 각각 제 1, 제 2 탑재대 (24a, 24b) 상에 탑재하고, 제 1, 제 2 기판 (50a, 50b) 상에 토출액을 토출시켜도 된다. 이 경우에는, 상기 토출액의 토출 방법 중에서, 제 2 위치 맞춤 공정의 위치 맞춤 작업에 의해 제 1 기판 (50a) 과 헤드 (32) 의 위치 맞춤을 한 직후에, 후술하는 제 3 위치 맞춤 공정의 위치 맞춤 작업에 의해 제 2 기판 (50b) 과 헤드 (32) 의 위치 맞춤을 실시하고, 이어서 종점을 향해 기판 이동부 (20) 의 이동을 개시시킨다. 이렇게 하면, 제 1, 제 2 기판 (50a, 50b) 은 헤드 (32) 와의 위치 맞춤 상태를 유지하여 y 축 방향으로 이동되고, 토출구 (35) 로부터 토출된 토출액은 제 1, 제 2 기판 (50a, 50b) 상의 소정 착탄 위치에 착탄된다.
<제 1 위치 맞춤 공정>
이하에서는 원점 위치 맞춤 작업과, 헤드 어레이 위치 맞춤 작업과, 고정 카메라의 카메라 기준점의 위치 측정 작업으로 이루어지는 제 1 위치 맞춤 공정을 설명한다.
기판 이동부 (20) 는 이동 카메라 (21) 를 갖고 있다. 이동 카메라 (21) 는 기판 이동부 (20) 의 y 축 방향의 단 (端) 에 배치되어 있다. 이동 카메라 (21) 는 상단에 렌즈를 갖고, 이동 카메라 (21) 에 의해 촬영된 화상은 외부의 제어 장치 (92) 에 의해 화상 처리된다. 제어 장치 (92) 에는 예를 들어 컴퓨터가 사용된다.
기판 이동부 (20) 에 대해 기판 이동부 (20) 의 이동 방향과 수직이고 기준면과 평행한 방향을 X 방향이라고 하면, 기판 이동부 (20) 는 이동 카메라 (21) 를 X 방향으로 이동시킬 수 있는 카메라 이동 기구 (44) 를 갖고 있다. 카메라 이동 기구 (44) 에는 모터가 형성되어 있어, 제어 장치 (92) 로부터 전송되는 신호를 받으면, 이동 카메라 (21) 를 X 방향으로 이동시킨다.
<원점 위치 맞춤 작업>
먼저, 이동 카메라 (21) 에 의해 촬영한 화상 상 1 점의 기준면에 대한 xy 좌표를 알 수 있도록, 이동 카메라 (21) 와 원점의 위치 맞춤을 실시한다.
외부의 측정 장치 (93) 에는, 이동 카메라 (21) 의 x 좌표 상 이동량을 ± 부호를 붙여 측정하는 X 축 방향 거리 측정 장치와, y 좌표 상 이동량을 ± 부호를 붙여 측정하는 y 축 방향 거리 측정 장치가 형성되어 있어, 이동 카메라 (21) 가 2 점간을 이동했을 때에, 이동의 시점과 종점을 연결하는 벡터의 x 성분과 y 성분을 알 수 있게 되어 있다. 측정하는 거리는 부호가 붙어 있기 때문에, 왕복 이동하여 시점으로 돌아온 경우의 측정값은 제로이다.
이동 카메라 (21) 를 촬영할 수 있는 범위인 시야 내에는, 시야 내에서 부동의 이동 기준점이 정해져 있다.
이 토출 장치 (10) 에서는, 기준면에 대해 정지된 xy 좌표의 원점이 정해져 있다.
이동 카메라 (21) 를 이동시키고, 원점, 또는 원점을 지나는 수직선이 이동 카메라 (21) 에 의해 촬영되는 것으로 가정했을 때에는 원점을 지나는 수직선을 촬영하여, 원점의 화상, 또는 원점을 지나는 수직선의 화상이 이동 기준점과 일치했을 때에, X 축 방향 거리 측정 장치와 Y 방향 거리 측정 장치의 값을 제로로 한다.
그 상태로부터 이동 카메라 (21) 가 이동하면, 이동 카메라 (21) 로 촬영한 화상 상의, 이동 기준점과 중첩되는 위치의 기준면에 대한 xy 좌표를 알 수 있게 된다.
<헤드 어레이 위치 맞춤 작업>
다음으로, 기판 이동부 (20) 의 y 축 방향의 이동과, 이동 카메라 (21) 의 X 방향의 이동에 의해, 이동 카메라 (21) 를 1 개의 토출구 (35) 아래에 위치시킨다.
이동 카메라 (21) 의 화상을 보아, 이동 기준점과 그 토출구 (35) 의 화상의 중심이 일치했을 때, 측정 장치 (93) 의 값으로부터, 그 토출구 (35) 의 기준면에 대한 xy 좌표가 구해진다.
이러한 토출구 (35) 의 기준면에 대한 xy 좌표의 측정 작업을, 모든 토출구 (35) 에서 반복한다.
각 토출구 (35) 의 기준면에 대한 xy 좌표는, 미리 설정값이 각각 정해져 있다. 기준면에 대한 xy 좌표의 측정값이 설정값과 오차가 있는 경우, 각각의 헤드 (32) 가 갖는 개별 헤드 위치 수정 수단 (미동 나사) 은, 인간의 손 또는 제어 장치 (92) 로부터 전송되는 신호에 의해 제어되고, 토출구 (35) 의 기준면에 대한 xy 좌표가 설정값과 일치하도록 수정된다. 수정 후 각 토출구 (35) 의 기준면에 대한 xy 좌표는 제어 장치 (92) 에 기억해 둔다.
<고정 카메라의 카메라 기준점의 위치 측정 작업>
헤드 유지부 (30) 는 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 고정 카메라 (31a, 31b, 31c, 31d) 를 갖고 있다. 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 고정 카메라 (31a, 31b, 31c, 31d) 는, 헤드 유지부 (30) 의 y 축 방향의 일단에 고정되어 있다. 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 고정 카메라 (31a, 31b, 31c, 31d) 는, 하단에 렌즈를 갖고 있기 때문에, 아래를 이동하는 기판 (50) 과 제 1, 제 2 기판 (50a, 50b) 을 촬영할 수 있다.
제 1, 제 2 고정 카메라 (31a, 31b) 의 배치는, 제 1, 제 2 고정 카메라 (31a, 31b) 에 각각 설정된 제 1, 제 2 카메라 기준점 사이의 거리가 기판 (50) 과 제 1 기판 (50a) 의 양 기판이 각각 갖는 제 1, 제 2 기판 기준점 (51a, 51b) 사이의 거리와 동일하여, 제 1, 제 2 카메라 기준점을 연결하는 선분은 x 축 방향과 평행해지도록 설계되어 있다.
제 3, 제 4 고정 카메라 (31c, 31d) 의 배치는, 제 3, 제 4 고정 카메라 (31c, 31d) 에 각각 설정된 제 3, 제 4 카메라 기준점 사이의 거리가 제 2 기판 (50b) 이 갖는 제 3, 제 4 기판 기준점 (51c, 51d) 사이의 거리와 동일하여, 제 3, 제 4 카메라 기준점을 연결하는 선분은 x 축 방향과 평행해지도록 설계되어 있다.
단 실제로는, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 고정 카메라 (31a, 31b, 31c, 31d) 는, 헤드 유지부 (30) 에 고정될 때의 장착 오차 때문에, 설계값에서 벗어난 위치에 장착되어 있다.
제 1, 제 2, 제 3, 제 4 고정 카메라 (31a, 31b, 31c, 31d) 는, 각각의 렌즈 상의 카메라 기준점의 위치에, 밖에서부터 이동 카메라 (21) 로 촬영할 수 있는 고정 마크를 갖고 있다. 이동 카메라 (21) 를 이동시켜, 제 1 고정 카메라 (31a) 아래에 위치시킨다. 이동 카메라 (21) 로 촬영한 화상 상에서, 제 1 고정 카메라 (31a) 의 고정 마크의 화상이 이동 기준점과 일치했을 때, 측정 장치 (93) 의 값으로부터, 제 1 고정 카메라 (31a) 의 카메라 기준점의 기준면에 대한 xy 좌표가 측정된다. 제 2, 제 3, 제 4 고정 카메라 (31b, 31c, 31d) 의 카메라 기준점의 기준면에 대한 xy 좌표도 동일하게 측정하여, 각각 기억해 둔다.
본 발명은 기판 (50) 의 제 1, 제 2 기판 기준점 (51a, 51b) 사이의 거리가, 제 1, 제 2 카메라 기준점 사이의 거리와 동일하고, 제 1, 제 2 고정 카메라 (31a, 31b) 로 촬영하는 경우에 한정되지 않고, 4 개의 고정 카메라 (31a, 31b, 31c, 31d) 의 카메라 기준점 중 상이한 2 개의 카메라 기준점 사이의 거리와 동일하여, 대응되는 2 개의 고정 카메라로 촬영할 수 있으면 된다.
<제 2 위치 맞춤 공정>
이하에서는, 기판 (50) 또는 제 1 기판 (50a) 중 어느 일방 (이하의 설명에서는 제 1 기판 (50a) 으로 대표된다) 이 헤드 유지부 (30) 의 하방을 통과하는 동안에, 기판 상의 각 착탄 위치가 적어도 1 개의 토출구 (35) 의 바로 아래를 통과하도록 위치 맞춤 작업을 실시하는 제 2 위치 맞춤 공정을 설명한다.
제 1, 제 2 고정 카메라 (31a, 31b) 로 촬영된 화상은 제어 장치 (92) 에 의해 화상 처리되고, 화상 내 원하는 위치의 기준면에 대한 xy 좌표를 알 수 있게 되어 있다.
먼저, 기판 이동부 (20) 를 y 축 방향으로 이동시켜, 제 1 기판 (50a) 이 갖는 제 1, 제 2 기판 기준점 (51a, 51b) 을, 제 1, 제 2 고정 카메라 (31a, 31b) 아래에 각각 위치시킨다.
도 3(a) 는 제 1, 제 2 고정 카메라의 화상 (85a, 85b) 을 1 개의 평면 좌표에 탑재했을 때의 고정 카메라 화상의 모식도를 나타내고 있다.
도 3(a) 의 부호 81a, 81b 는 제 1, 제 2 고정 카메라 (31a, 31b) 의 카메라 기준점을 나타내고, 부호 82a, 82b 는 각각의 설계값 (제 1, 제 2 설계값) 을 나타내고 있다. 부호 83a, 83b 는 제 1, 제 2 고정 카메라 (31a, 31b) 가 각각 촬영한 제 1, 제 2 기판 기준점 (51a, 51b) 의 화상을 나타내고 있다.
제어 장치 (92) 는 제 1, 제 2 설계값 (82a, 82b) 의 2 점을 통과하는 직선과, 제 1, 제 2 기판 기준점의 화상 (83a, 83b) 의 2 점을 통과하는 직선이 이루는 각도 θ1 의 값을, 각 점의 좌표로부터 계산에 의해 구한다.
제어 장치 (92) 는 화상 내 x 축 방향 또는 y 축 방향을 알 수 있기 때문에, 제 1, 제 2 기판 기준점의 화상 (83a, 83b) 의 2 점을 통과하는 직선과 x 축 방향또는 y 축 방향이 이루는 각도를 계산에 의해 구해도 된다.
기판 이동부 (20) 는, 제 1 탑재대 (24a) 를 기판 이동부 (20) 에 대해 기준면과 평행하게 회전시킬 수 있는 제 1 기판 회전 기구 (42) 를 갖고 있다. 제 1 기판 회전 기구 (42) 에는 예를 들어 압축 공기에 의해 회전 구동을 실시하는 에어 스핀들이 사용된다.
제어 장치 (92) 는, 제 1 기판 (50a) 상의 제 1, 제 2 기판 기준점 (51a, 51b) 을 연결하는 선분이 x 축 방향과 평행해지도록, 제 1 탑재대 (24a) 를 기판 이동부 (20) 에 대해 기준면과 평행하게 소정 각도만큼 회전시키는 신호를, 제 1 기판 회전 기구 (42) 에 전송한다.
제 1 기판 회전 기구 (42) 는 제어 장치 (92) 로부터 전송되는 신호를 받으면, 제 1 탑재대 (24a) 와, 제 1 탑재대 (24a) 상에 유지된 제 1, 제 2 기판 (50a, 50b) 을, 기판 이동부 (20) 에 대해 기준면과 평행하게 소정 각도만큼 회전시킨다.
회전 이동 후 제 1, 제 2 기판 기준점 (51a, 51b) 은, 제어 장치 (92) 에 의해 화상 처리되어, 각각의 기준면에 대한 xy 좌표가 제어 장치 (92) 에 기억된다.
제 1 기판 (50a) 상에서 제 1, 제 2 기판 기준점 (51a, 51b) 과 각 착탄 위치의 상대 위치는 미리 설정되어 있기 때문에, 제 1, 제 2 기판 기준점 (51a, 51b) 의 xy 좌표로부터, 각 착탄 위치의 기준면에 대한 xy 좌표가 구해진다.
각 토출구 (35) 는 전술한 제 1 위치 맞춤 공정에 의해 위치 맞춤되어 있고, 기준면에 대한 xy 좌표는 제어 장치 (92) 에 기억되어 있다.
헤드 유지부 (30) 는 장착판 (33) 을 헤드 유지부 (30) 에 대해 x 축 방향으로 이동할 수 있는 헤드 이동 기구 (49) 를 갖고 있다. 헤드 이동 기구 (49) 에는 헤드 이동 모터가 형성되어 있다.
제어 장치 (92) 는 소정 토출구 (35) 의 x 좌표와, 제 1 기판 (50a) 상의 제 1, 제 2 기판 기준점 (51a, 51b) 의 x 좌표로부터 오차를 구하고, 오차가 제로가 되도록 장착판 (33) 을 x 축 방향으로 소정 거리만큼 이동시키는 신호를, 헤드 이동 기구 (49) 에 전송한다.
헤드 이동 기구 (49) 는 제어 장치 (92) 로부터 전송되는 신호를 받으면, 장착판 (33) 과 장착판 (33) 에 장착된 헤드 (32) 를, 헤드 유지부 (30) 에 대해 x 축 방향으로 소정 거리만큼 이동시킨다.
이상의 순서로 제 2 위치 맞춤 공정이 완료된다. 이 상태에서는, 제 1 기판 (50a) 이 헤드 유지부 (30) 의 하방을 통과하는 동안에, 제 1 기판 (50a) 상의 각 착탄 위치가 적어도 1 개의 토출구 (35) 의 바로 아래를 통과하도록 되어 있다.
<제 3 위치 맞춤 공정>
이하에서는, 제 2 기판 (50b) 이 헤드 유지부 (30) 의 하방을 통과하는 동안에, 제 2 기판 (50b) 상의 각 착탄 위치가 적어도 1 개의 토출구 (35) 의 바로 아래를 통과하도록 위치 맞춤 작업을 실시하는 제 3 위치 맞춤 공정을 설명한다.
제 3, 제 4 고정 카메라 (31c, 31d) 로 촬영된 화상은 제어 장치 (92) 에 의해 화상 처리되어, 화상 내 원하는 위치의 좌표를 알 수 있게 되어 있다.
먼저, 기판 이동부 (20) 를 y 축 방향으로 이동시키고, 제 2 기판 (50b) 이 갖는 제 3, 제 4 기판 기준점 (51c, 51d) 을 제 3, 제 4 고정 카메라 (31c, 31d) 아래에 각각 위치시킨다.
도 3(b) 는 제 3, 제 4 고정 카메라의 화상 (85c, 85d) 을 1 개의 평면 좌표에 탑재했을 때의 고정 카메라 화상의 모식도를 나타내고 있다.
도 3(b) 의 부호 81c, 81d 는 제 3, 제 4 고정 카메라 (85c, 85d) 의 카메라 기준점을 나타내고, 부호 82c, 82d 는 각각의 설계값 (제 3, 제 4 설계값) 을 나타내고 있다. 부호 83c, 83d 는 제 3, 제 4 고정 카메라 (85c, 85d) 가 각각 촬영한 제 3, 제 4 기판 기준점 (51c, 51d) 의 화상을 나타내고 있다.
제어 장치 (92) 는 제 3, 제 4 설계값 (82c, 82d) 의 2 점을 통과하는 직선과, 제 3, 제 4 기판 기준점의 화상 (83c, 83d) 의 2 점을 통과하는 직선이 이루는 각도 θ2 의 값을, 각 점의 좌표로부터 계산에 의해 구한다.
제어 장치 (92) 는 화상 내의 x 축 방향 또는 y 축 방향을 알 수 있기 때문에, 제 3, 제 4 기판 기준점의 화상 (83c, 83d) 의 2 점을 통과하는 직선과 x 축 방향 또는 y 축 방향이 이루는 각도를 계산에 의해 구해도 된다.
기판 이동부 (20) 는 제 2 탑재대 (24b) 를 제 1 탑재대 (24a) 에 대해, 기준면과 평행하게 회전시킬 수 있고, x 축 방향으로 이동시킬 수 있는 제 2 기판 위치 맞춤 기구 (80) 를 갖고 있다. 제 2 기판 위치 맞춤 기구 (80) 에는, 예를 들어 xyθ 스테이지 또는 UVW 스테이지 중 어느 일방이 이용된다. 본 발명에서는 UVW 스테이지를 이용하면, 높이를 억제하여 기구를 구성할 수 있기 때문에, 제 2 탑재대 (24b) 의 안정성을 확보할 수 있어 좋다.
제어 장치 (92) 는 제 2 기판 (50b) 상의 제 3, 제 4 기판 기준점 (51c, 51d) 을 연결하는 선분이 x 축 방향과 평행해지도록, 제 2 탑재대 (24b) 를 제 1 탑재대 (24a) 에 대해 기준면과 평행하게 소정 각도만큼 회전시키는 신호를, 제 2 기판 위치 맞춤 기구 (80) 에 전송한다.
제 2 기판 위치 맞춤 기구 (80) 는, 제어 장치 (92) 로부터 전송되는 신호를 받으면, 제 2 탑재대 (24b) 와, 제 2 탑재대 (24b) 상에 유지된 제 2 기판 (50b) 을, 기판 이동부 (20) 에 대해 기준면과 평행하게 소정 각도만큼 회전시킨다.
회전 이동 후 제 3, 제 4 기판 기준점 (51c, 51d) 은, 제어 장치 (92) 에 의해 화상 처리되어, 각각의 기준면에 대한 xy 좌표가 제어 장치 (92) 에 기억된다.
제 2 기판 (50b) 상에서 제 3, 제 4 기판 기준점 (51c, 51d) 과 각 착탄 위치의 상대 위치는 미리 설정되어 있기 때문에, 제 3, 제 4 기판 기준점 (51c, 51d) 의 xy 좌표로부터, 각 착탄 위치의 기준면에 대한 xy 좌표가 구해진다.
각 토출구 (35) 는 전술한 제 1, 제 2 위치 맞춤 공정에 의해 위치 맞춤되어 있고, 기준면에 대한 xy 좌표는 제어 장치 (92) 에 기억되어 있다.
제어 장치 (92) 는 제 2 기판 (50b) 상의 제 3, 제 4 기판 기준점 (51c, 51d) 의 x 좌표와, 소정 토출구 (35) 의 x 좌표로부터 오차를 구하고, 오차가 제로가 되도록 제 2 탑재대 (24b) 를 x 축 방향으로 소정 거리만큼 이동시키는 신호를, 제 2 기판 위치 맞춤 기구 (80) 에 전송한다.
제 2 기판 위치 맞춤 기구 (80) 는, 제어 장치 (92) 로부터 전송되는 신호를 받으면, 제 2 탑재대 (24b) 상에 유지된 제 2 기판 (50b) 을, 제 1 탑재대 (24a) 에 대해 x 축 방향으로 소정 거리만큼 이동시킨다.
이상의 순서로 제 3 위치 맞춤 공정이 완료된다. 이 상태에서는 제 2 기판 (50b) 이 헤드 유지부 (30) 의 하방을 통과하는 동안에, 제 2 기판 (50b) 상의 각 착탄 위치가 적어도 1 개의 토출구 (35) 의 바로 아래를 통과하도록 되어 있다.
10 …… 토출 장치
20 …… 기판 이동부
30 …… 헤드 유지부
32 …… 헤드
35 …… 토출구
41 …… 레일 상 이동 기구
48a, 48b …… 제 1, 제 2 이동 기구
49 …… 헤드 이동 기구
50 …… 기판
61a, 61b …… 제 1, 제 2 주경 장치
61c …… 부경 장치
62a, 62b …… 제 1, 제 2 주간섭 장치
62c, 62d …… 제 1, 제 2 부간섭 장치
70 …… 받침대
71a, 71b …… 제 1, 제 2 레일
92 …… 제어 장치
93a, 93b …… 제 1, 제 2 측정 장치
20 …… 기판 이동부
30 …… 헤드 유지부
32 …… 헤드
35 …… 토출구
41 …… 레일 상 이동 기구
48a, 48b …… 제 1, 제 2 이동 기구
49 …… 헤드 이동 기구
50 …… 기판
61a, 61b …… 제 1, 제 2 주경 장치
61c …… 부경 장치
62a, 62b …… 제 1, 제 2 주간섭 장치
62c, 62d …… 제 1, 제 2 부간섭 장치
70 …… 받침대
71a, 71b …… 제 1, 제 2 레일
92 …… 제어 장치
93a, 93b …… 제 1, 제 2 측정 장치
Claims (11)
- 기준면에 대해 정지된 받침대와,
상기 받침대 상에 제 1 방향을 따라 배치된 2 개의 레일과,
상기 받침대에 고정되고, 각각 복수의 토출구가 형성된 헤드를 유지하는 헤드 유지부와,
상기 2 개의 레일에 탑재되고, 기판을 배치할 수 있는 기판 이동부와,
상기 기판 이동부를 상기 2 개의 레일을 따라 상기 제 1 방향으로 이동시키고, 상기 헤드 유지부의 아래를 통과할 수 있게 한 레일 상 이동 기구를 갖고,
상기 토출구로부터 상기 기판 이동부 상에 배치된 기판을 향해 토출액을 토출시키고, 상기 토출액의 액적을 상기 기판에 착탄시키는 토출 장치로서,
상기 제 1 방향으로 제 1, 제 2 주측정광을 각각 송광하는 제 1, 제 2 주송광 장치와,
상기 제 1 방향과 수직이고 상기 기준면과 평행한 제 2 방향으로 이간되어 설치되고, 상기 제 1, 제 2 주측정광이 조사되면, 반사하여 제 1, 제 2 주반사광을 반광 (反光) 하는 제 1, 제 2 주경 (主鏡) 장치와,
상기 제 1 주측정광과 상기 제 1 주반사광을 수광하고, 상기 제 1 주측정광과 상기 제 1 주반사광의 제 1 주간섭 결과를 검출하는 제 1 주간섭 장치와,
상기 제 2 주측정광과 상기 제 2 주반사광을 수광하고, 상기 제 2 주측정광과 상기 제 2 주반사광의 제 2 주간섭 결과를 검출하는 제 2 주간섭 장치와,
상기 제 1, 제 2 주간섭 결과로부터, 상기 제 1 주간섭 장치와 상기 제 1 주경 장치 사이의 제 1 주거리와, 상기 제 2 주간섭 장치와 상기 제 2 주경 장치 사이의 제 2 주거리를 각각 구하는 측정 장치와,
상기 측정 장치의 측정 결과가 전송되는 제어 장치를 갖고,
상기 제 1, 제 2 주간섭 장치와, 상기 제 1, 제 2 주경 장치 중 어느 일방의 장치는 상기 기판 이동부에 배치되고, 타방의 장치는 상기 받침대에 대해 정지되고,
상기 제 1, 제 2 주간섭 장치는, 상기 제 1, 제 2 주경 장치와 상기 제 1, 제 2 주송광 장치 사이에 배치되고,
상기 레일 상 이동 기구는, 상기 기판 이동부에 상기 제 1 레일에 대한 제 1 이동력을 인가하는 제 1 이동 기구와, 상기 기판 이동부에 상기 제 2 레일에 대한 제 2 이동력을 인가하는 제 2 이동 기구를 갖고,
상기 제어 장치는, 상기 제 1, 제 2 주거리로부터 상기 제 1, 제 2 이동력의 크기를 결정하도록 구성된 토출 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 제 1, 제 2 주거리의 차의 설정된 값에 기초하여, 상기 제 1, 제 2 이동 기구를 제어하여, 상기 기판 이동부를 상기 2 개의 레일을 따라 이동시키도록 구성된 토출 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 헤드를 상기 제 2 방향으로 이동할 수 있게 한 헤드 이동 기구와,
상기 제 2 방향으로 제 1 부측정광을 송광하는 제 1 부송광 장치와,
상기 제 1 부측정광이 조사되면, 반사하여 제 1 부반사광을 반광하는 부경 (副鏡) 장치와,
상기 제 1 부측정광과 상기 제 1 부반사광을 수광하고, 상기 제 1 부측정광과 상기 제 1 부반사광의 간섭 결과를 검출하는 제 1 부간섭 장치와,
상기 제 1 부간섭 결과로부터, 상기 부경 장치와 상기 제 1 부간섭 장치 사이의 거리를 구하는 측정 장치를 갖고,
상기 제 1 부간섭 장치와, 상기 부경 장치 중 어느 일방의 장치는 상기 기판 이동부의 이동 방향 (상기 제 1 방향) 과 평행한 측면에 배치되고, 타방의 장치는 상기 받침대에 대해 정지되고,
상기 제어 장치는, 상기 부경 장치와 상기 제 1 부간섭 장치 사이의 거리로부터 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치를 구하고, 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치와 상기 헤드의 상기 제 2 방향의 위치의 차로부터, 상기 헤드 이동 기구가 상기 헤드를 이동하는 이동량을 결정하도록 구성된 토출 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 헤드를 상기 제 2 방향으로 이동할 수 있게 한 헤드 이동 기구와,
제 1, 제 2 부측정광을 송광하는 제 1, 제 2 부송광 장치와,
상기 제 1, 제 2 부측정광이 조사되면, 반사하여 제 1, 제 2 부반사광을 반광하는 부경 장치와,
상기 제 1, 제 2 부측정광과 상기 제 1, 제 2 부반사광을 수광하고, 상기 제 1, 제 2 부측정광과 상기 제 1, 제 2 부반사광의 간섭 결과를 검출하는 제 1, 제 2 부간섭 장치와,
상기 제 1, 제 2 부간섭 결과로부터, 상기 부경 장치와 상기 제 1, 제 2 부간섭 장치 사이의 거리를 구하는 측정 장치를 갖고,
상기 제 1, 제 2 부간섭 장치와, 상기 부경 장치 중 어느 일방의 장치는 상기 기판 이동부에 배치되고, 타방의 장치는 상기 받침대에 대해 정지되고,
상기 제어 장치는, 상기 부경 장치와 상기 제 1 부간섭 장치 사이의 거리와, 상기 부경 장치와 상기 제 2 부간섭 장치 사이의 거리 중 어느 일방 또는 양방으로부터 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치를 구하고, 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치와 상기 헤드의 상기 제 2 방향의 위치의 차로부터, 상기 헤드 이동 기구가 상기 헤드를 이동하는 이동량을 결정하도록 구성된 토출 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치와 상기 헤드의 상기 제 2 방향의 위치의 차의 설정된 값에 기초하여, 상기 헤드 이동 기구를 제어하여, 상기 기판 이동부를 상기 2 개의 레일을 따라 이동시키도록 구성된 토출 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치와 상기 헤드의 상기 제 2 방향의 위치의 차의 설정된 값에 기초하여, 상기 헤드 이동 기구를 제어하여, 상기 기판 이동부를 상기 2 개의 레일을 따라 이동시키도록 구성된 토출 장치. - 수평인 받침대 상의 헤드를 사이에 끼우고 서로 반대측에 위치하는 시점 (始點) 과 종점 (終點) 의 사이를, 상기 시점으로부터 상기 종점으로 2 개의 레일을 따라 제 1 방향으로 이동하는 기판 이동부 상에 기판을 탑재하고,
상기 기판 이동부를 상기 종점을 향해 이동시키고,
상기 기판이 상기 헤드의 하방을 통과하는 동안에, 토출구로부터 상기 기판에 토출액을 토출시키고,
상기 기판 이동부가 상기 종점에 도착한 후, 상기 기판을 건조시키고, 상기 기판 이동부 상으로부터 상기 기판을 떼어내는 토출 방법으로서,
상기 기판 이동부의 이동 전에, 상기 기판 이동부의 기준면과 평행한 면 상에서의 상기 제 1 방향 또는 상기 제 2 방향에 대한 기울기를 측정해 두고,
상기 기판 이동부의 이동 중에,
상기 기판 이동부의 상기 기울기를 측정하고, 상기 기판 이동부의 상기 기울기의 이동 중에 발생한 오차를 제로가 되도록 상기 2 개의 레일 상의 각 이동량을 각각 바꾸어, 상기 기판 이동부의 상기 기울기를 이동 전의 상기 기울기와 동일하게 하면서 상기 기판을 상기 헤드의 하방을 통과시키는 토출 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 기판 이동부의 이동 전에, 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치를 측정해 두고,
상기 기판 이동부의 이동 중에,
상기 기판 이동부의 상기 기울기를 이동 개시 전의 상기 기울기와 동일하게 하고 나서, 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치를 측정하고, 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치와 상기 헤드의 상기 제 2 방향의 위치의 차가 이동 개시 전과 동일해지도록 상기 헤드를 이동시켜,
상기 기판 이동부와 상기 헤드 사이의 상기 제 2 방향의 상대 위치 관계를 이동 전의 상대 위치 관계와 동일하게 하면서 상기 기판을 상기 헤드의 하방을 통과시키는 토출 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 기판 이동부 상에 상기 기판을 탑재하고 나서 상기 기판 이동부를 이동시키고, 상기 기판이 상기 헤드의 하방에 진입하기 전에, 상기 헤드 앞의 위치에서 일단 정지시키고, 상기 기판 상의 각 착탄 위치가 상기 헤드에 형성된 토출구의 바로 아래를 통과하도록 위치 맞춤하는 토출 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 기판 이동부 상에 상기 기판을 탑재하고 나서 상기 기판 이동부를 이동시키고, 상기 기판이 상기 헤드의 하방에 진입하기 전에, 상기 헤드 앞의 위치에서 일단 정지시키고, 상기 기판 상의 각 착탄 위치가 상기 헤드에 형성된 토출구의 바로 아래를 통과하도록 위치 맞춤하는 토출 방법. - 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판 이동부와, 상기 받침대 중 어느 일방에, 제 1, 제 2 주측정광이 조사되면 반사하여, 제 1, 제 2 주반사광을 반광하는 제 1, 제 2 주경 장치가 배치되고, 타방에 상기 제 1 주측정광과 상기 제 1 주반사광을 수광하고, 상기 제 1 주측정광과 상기 제 1 주반사광의 제 1 주간섭 결과를 검출하는 제 1 주간섭 장치와, 상기 제 2 주측정광과 상기 제 2 주반사광을 수광하고, 상기 제 2 주측정광과 상기 제 2 주반사광의 제 2 주간섭 결과를 검출하는 제 2 주간섭 장치가 배치되고,
상기 제 1, 제 2 주간섭 결과로부터 상기 제 1, 제 2 주간섭 장치와 상기 제 1, 제 2 주경 장치 사이의 제 1, 제 2 주거리가 구해지고,
상기 제 1, 제 2 주거리로부터 상기 기판 이동부의 상기 기울기를 측정하고,
상기 기판 이동부와, 상기 받침대 중 어느 일방에, 제 1, 제 2 부측정광이 조사되면 반사하여, 제 1, 제 2 부반사광을 반광하는 부경 장치가 배치되고, 타방에 상기 제 1 부측정광과 상기 제 1 부반사광을 수광하고, 상기 제 1 부측정광과 상기 제 1 부반사광의 제 1 부간섭 결과를 검출하는 제 1 부간섭 장치와, 상기 제 2 부측정광과 상기 제 2 부반사광을 수광하고, 상기 제 2 부측정광과 상기 제 2 부반사광의 제 2 부간섭 결과를 검출하는 제 2 부간섭 장치가 배치되고,
상기 제 1, 제 2 부간섭 결과로부터 상기 제 1, 제 2 부간섭 장치와 상기 부경 장치 사이의 제 1, 제 2 부거리가 구해지고,
상기 제 1, 제 2 부거리 중 어느 일방 또는 양방으로부터 상기 기판 이동부의 상기 제 2 방향의 위치를 측정하는 토출 방법.
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