TWI433730B - 吐出裝置 - Google Patents

Description

吐出裝置

本發明，係有關於吐出裝置。

隨著近年之資訊化社會的發展，對於更大型之液晶顯示裝置的需求係變高，而期待有其之生產性的提升。在彩色液晶顯示裝置中，為了將顯示畫像彩色化，係使用有彩色濾光片。彩色濾光片，係藉由在基板上之特定區域處而將R(紅)、G(綠)、B(藍)之3色的墨水以特定之圖案來作配置，而作成之。

在先前技術中，多數之吐出裝置，係具備有：被靜置在水平之基準面上的台座、和被配置在台座上並將基板作保持之基板移動部、以及被配置在台座上並且被安裝有頭之頭保持部。

在專利文獻1所記載之裝置中，係採用有使頭保持部以在基板上作掃描的方式而作往返移動並作吐出的方法，但是，在此種方法中，係會與基板之大型化成正比地，而在墨水之吐出中耗費更長的時間，又，為了不會產生不均地而以特定之間隔來使墨水作命中，係需要對於墨水頭而進行困難的控制。

相對於上述方法，在專利文獻2所記載之裝置中，係採用有：使相對於台座而靜止的頭保持部將多數之頭作保持，並且將墨水吐出至通過該頭保持部之下方的基板上之方法，並解決了上述之課題。在此方法中，為了將特定之吐出口配置在基板上的特定之位置處，係需要在基板之移動前便對於基板與頭的位置作正確的辨識，又，亦有必要進行對於基板之移動方向以外的方向之偏移作修正的對位動作。

在專利文獻2所記載之裝置中，由於係藉由被固定在台座上之固定攝像機，來進行基板位置之辨識與頭之辨識的兩者，因此，在進行對位時，係有必要使頭保持部移動至固定攝像機之上。但是，隨著頭保持部所保持之頭的數量之增加，頭保持部係大型化，伴隨於此，會有著使頭保持部之移動變得不安定之問題。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平11-248925號公報

[專利文獻2]日本特開2002-258026號公報

本發明，係為了解決上述先前技術之問題而創作者，其目的，係在於提供一種：在使基板通過將多數之頭作保持的頭保持部之下方並將墨水吐出的吐出裝置中，對於命中位置與吐出口之位置作對位之方法。

為了解決上述課題，本發明，係為一種吐出裝置，係具備有：相對於基準面而被作靜置之台座、和被固定在前述台座上之頭保持部、和被保持在前述頭保持部上的複數之頭、和被設置於各前述頭處的複數之吐出口、以及可相對於前述台座而在與前述基準面相平行的第1方向上作移動之基板移動部，並從前述吐出口來朝向被配置在前述基板移動部上之基板而將吐出液吐出，而使前述吐出液之液滴命中於前述基板上，該吐出裝置，其特徵為，係具備有：複數之固定攝像機，係被固定在前述頭保持部處，並對於前述基板之複數的基板基準點作攝影；和基板旋轉機構，係在前述基板移動部上，而使前述基板與前述基準面相平行地作旋轉移動；和控制裝置，係具備有對於藉由攝像機所攝影了的畫像作處理之處理功能，前述複數之固定攝像機，係在平行於前述基準面並且與前述第1方向相垂直之第2方向上，而被作分散配置，前述控制裝置，係對於前述複數之固定攝像機的畫像作處理，並算出前述基板之相對於前述第1方向或者是前述第2方向的傾斜度，而以對於前述傾斜度作修正的方式來控制前述基板旋轉機構。

本發明，係為一種吐出裝置，其中，係具備有：移動攝像機，係被設置於前述基板移動部處，並可相對於前述基板移動部而在前述第2方向上作移動，且能夠對於前述頭作攝影。

本發明，係為一種吐出裝置，其中，係具備有：頭移動機構，係可將前述複數之頭一體化地而在前述第2方向上作移動，前述控制裝置，係對於前述移動攝像機之畫像作處理，而檢測出前述頭之位置，並對於前述固定攝像機之畫像作處理，而檢測出前述基板之前述第2方向上的位置，再以使前述頭之前述第2方向上的位置相對於前述基板之前述第2方向上的位置而成為既定之範圍內的方式，來對於前述頭移動機構作控制。

本發明，係為一種吐出裝置，其中，係具備有：個別頭位置修正手段，係能夠將前述複數之頭個別地作移動，前述控制部，係對於前述移動攝像機之畫像作處理，而檢測出前述頭之位置，並以使複數之前述頭的相互之位置成為既定之範圍內的方式，來控制前述個別頭位置修正手段。

藉由將第2方向之移動手段配置在頭保持部處，基板移動部係成為不需要第2方向上之對位機構，對於振動之耐性係為強，而基板之保持係成為安定。

由於係在使頭之位置作了靜止的狀態下而進行墨水之吐出，因此，係能夠保持頭的位置精確度。

頭保持部之移動，在進行對位時，由於係僅進行相較於基板之大小而為微少的距離，因此，就算是頭保持部所作保持之頭的數量增加，頭保持部之移動亦難以變得不安定。

藉由使用靜止了的複數之頭並在短時間內進行塗布，係不會產生乾燥不均，並能夠以高速來進行印刷。

作為其中一例，對於將吐出裝置使用在RGB彩色濾光片之製造中的情況作說明。

〈吐出裝置之構造〉

圖1，係對於在本發明中所使用之吐出裝置10的側面圖作展示，圖2，係對於其之平面圖作展示。

吐出裝置10，係具備有：相對於水平之基準面而被作靜置之台座70、和長度為長的軌道71、和基板移動部20、以及頭保持部30。軌道71，係在台座70上，以使該軌道之上面成為水平的方式而被作配置。基板移動部20，係被配置在軌道71之上。頭保持部30，係藉由被固定在台座70上之支柱72而被作支持，並被固定在較軌道71上之基板移動部20的高度而更高之位置處。

基板移動部20，係具備有軌道上移動機構41。基板移動部20，係被配置在軌道上移動機構41之上。

軌道上移動機構41，係接收從控制裝置92所傳輸而來之訊號，並使基板移動部20在軌道71上作移動。在軌道上移動機構41中，例如係使用有馬達。

基板移動部20，係構成為藉由在軌道71上作移動而能夠在頭保持部30之下方作往返移動。

之後，將沿著軌道71而移動之基板移動部20的移動方向(第1方向)，稱為y軸方向，並將與其相垂直之水平方向(第2方向)，稱為x軸方向。

頭保持部30，係具備有安裝板33、和被安裝在安裝板33上的複數之頭32。

圖4，係為對於頭32與吐出口35之配置作說明的模式圖。

各頭32，係具備有複數之吐出口35。1個的頭32之複數的吐出口35，係在該頭32之其中一面上，並排為一列地而形成吐出口列，或者是並排為相互平行之複數列，而形成相互平行之複數的吐出口列。

1個的頭32中之吐出口35，係在1個方向上而被等間隔地作配置，若是將該間隔設為吐出口間隔(吐出口之中心間距離)D，則各頭32之吐出口間隔D彼此亦係被設為相同之值。

在本發明中，1個的頭32之複數的吐出口35，只要是在1個方向上而以等間隔作配置，則並非一定需要並排在1條直線上，例如，亦可如同圖5中所示一般而並排為交錯配列，來形成1個吐出口列。

於此，各頭32，係以使前述1個方向成為與x軸方向相平行的方向地，而被安裝在安裝板33上。

各頭32，係將頭之前述1個方向上的長度，設為較在吐出口列之長度(在前述1個方向上的位於端部之吐出口的中心間之距離)上而加算了吐出口間隔D後之長度更大，故而，若是將複數之頭32並排為與x軸相平行之一列，而將y軸上之位置設為相同，則位置在1個的頭之吐出口列端部處的吐出口、和位置在相鄰接之頭之吐出口列端部處的吐出口，其兩者間的x軸方向上之距離，係成為以較吐出口間隔D更大之距離而相分離。

在本發明中，沿著x軸方向而並排的複數之頭32，係以就算是在相異之頭的端部之吐出口間，亦使x軸方向之距離成為吐出口間隔D的方式，來將相鄰接之頭的吐出口35配置在於y軸上而成為相異之位置處，相鄰接之頭的端部，係在x軸上作重疊，並以亦包含有相異之頭的吐出口間地而使各吐出口35在x軸上以吐出口間隔D來作並排的方式，而被作配置。

於此情況，沿著x軸而作並排的複數之頭32的吐出口35，係能夠在y軸上而配置於2種類之位置處，若是相鄰接之頭32的吐出口列係被交互配置在2種類之位置處，則如此這般所作了配置之1組的複數之頭32，係被作交錯配列，並構成1個的頭組38。

頭組38，係在安裝板33處而被配置有複數組。

特定之數量n的頭組38，係構成頭群組，在1個的頭群組中，在1個的頭組中之相鄰接之2個的吐出口35之間，其他之頭組的吐出口35，係以在x軸方向上而成為等間隔D/n的方式，而被各配置有1個。

頭保持部30，係具備有未圖示之墨水槽，在各墨水槽中，係分別被儲存有R、G、B之3色中的其中一色之墨水。各頭32，係被與墨水槽相連接。

各吐出口35，係分別具備有於內部而裝滿了墨水(吐出液)之墨水室，在各墨水室中，係分別被配置有壓力產生裝置。各壓力產生裝置，係接收從外部之控制裝置92所電性傳輸而來之訊號，並在墨水室中產生特定之壓力，而將特定之量的墨水從吐出口35而吐出。

當頭保持部30具備有3個以上之頭群組的情況時，藉由將各頭32，以使每一頭群組分別與相異顏色之墨水槽作連接的方式來作連接，能夠使1個的頭保持部30吐出3色之墨水。

基板移動部20，係具備有基板吸附板24。基板吸附板24，係被配置在基板移動部20之上。

基板吸附板24之朝向上方的面，係具備有未圖示之吸引口，吸引口，係被與未圖示之真空幫浦作連接。在將基板50配置於基板吸附板24上之後，若是藉由真空幫浦來進行排氣，則基板50係被真空吸附於基板吸附板24上並被作保持。

在基板50上，係被制訂有R、G、B之各色所應作命中之區域(命中位置)。基板50，係在與相對於移動方向而成垂直之方向相平行的方向上，具備有格子狀之黑矩陣，各命中位置，係被配置在藉由黑矩陣所作了區劃之區域中。

在1枚的基板50上之與命中位置的移動方向相垂直之方向的排列中，分別位置在該排列之兩端處的命中位置之中心間距離，係被形成為分別位置在1個的頭群組中之吐出口列的兩端處之吐出口35的中心間之x軸方向的距離以下之距離。

在與基板50之移動方向相垂直的水平方向上而相鄰接之命中位置的間隔，係被形成為與1個的頭群組中之在x軸方向上相鄰接的吐出口間隔D/n相同、或者是被形成為在x軸方向上相鄰接之吐出口間隔D/n之整數倍的長度。

〈墨水之吐出工程〉

針對對於基板上之墨水的吐出工程作說明。

藉由後述之第1對位工程中的對位作業，複數之頭32係成為相對於台座70上之座標而預先被作了對位者。之後，將相對於台座70上之座標而被作了對位的複數之頭32統稱為頭陣列。

首先，使基板移動部20移動至移動開始位置處，並使其靜止。在基板吸附板24上，以使將連結基板50所具備之2個的基板基準點51之線成為概略沿著x軸方向之方向的方式來載置基板50，並進行真空吸附，而將基板50吸附保持在基板吸附板24上。

接著，使基板50與基板移動部20一同作移動，並在進行基板50與頭陣列間之對位的位置處，而使其作單端靜止。於此，係如同後述之第2對位工程中的對位作業一般，藉由移動攝像機21與固定攝像機31來使基板50與頭陣列作對位，之後，使基板50通過頭保持部30之下方。

在進行了複數之頭32的相對於台座70上之座標的對位和基板50與頭陣列之間之對位的狀態下，在基板50通過頭保持部30之下方的期間中，基板50上之命中位置係成為會通過至少1個的吐出口35之正下方，並藉由控制裝置92，而從1個的吐出口35來對於1個的命中位置而吐出墨水，在各命中位置處，係命中有1個顏色的墨水。

若是基板50通過頭保持部30之下方並到達卸下位置處，則在基板50上之各命中位置處，係命中有墨水，在使基板50於卸下位置處而作了乾燥之後，將真空吸附解除，並將基板50從基板吸附板24上而卸下。

〈第1對位工程〉

以下，係針對由原點對位作業和頭陣列對位作業以及固定攝像機之攝像機基準點的位置測定作業所成的第1對位工程作說明。

基板移動部20，係具備有移動攝像機21與未圖示之攝像機移動機構。移動攝像機21，係被配置在基板移動部20之y軸方向的端部處。移動攝像機21，係於上端處具備有透鏡，藉由移動攝像機21所作了攝影的畫像，係藉由外部之控制裝置92而被作畫像處理。在控制裝置92處，例如係使用有電腦。

若是將被固定於基板移動部20處之座標系中的與基板移動部20之移動方向相垂直的水平方向稱作X方向，則攝像機移動機構係接收從控制裝置92所傳輸而來之訊號，並使移動攝像機21在X方向上移動。在攝像機移動機構中，例如係使用有馬達。

〈原點位置對位作業〉

首先，以能夠得知經由移動攝像機21所攝影了的畫像上之一點之xy座標的方式，來進行移動攝像機21與原點間之對位。

在外部之測定裝置93中，係被設置有：對於移動攝像機21之x座標上的移動量而附加有±符號地作測定七x軸方向距離測定裝置、和對於移動攝像機21之y座標上的移動量而附加有±符號地作測定之y軸方向距離測定裝置，當移動攝像機21在二點間作移動時，係成為能夠得知將移動之起點與終點作連結的向量之x成分與y成分。由於所測定出之距離係被附加有±符號，因此，當作往返移動並回到了起點處的情況時，測定值係為0。

在身為移動攝像機21所能夠進行攝影之範圍的視野內，係於視野內而制訂有固定之移動基準點。

在此吐出裝置10中，係被制訂有相對於台座70而靜止的xy座標之原點。

使移動攝像機21作移動，並對於原點作攝影(或者是，當假設通過原點之垂線係藉由移動攝像機21而被作了攝影的情況時，對於通過原點之垂線作攝影)，並當原點的畫像或者是通過原點之垂線的畫像與移動基準點相一致時，將x軸方向測定裝置與y軸方向測定裝置之值設為0。

若是從該狀態起而使移動攝像機21作移動，則係成為能夠得知藉由移動攝像機21所攝影了的畫像上之與移動基準點相重合之位置處的xy座標。

〈頭陣列位置對位作業〉

接著，藉由基板移動部20之朝向y軸方向的移動、和移動攝像機21之朝向X方向的移動，而使移動攝像機21位置在1個的吐出口35之下方。

對於移動攝像機21之畫像作觀察，當移動基準點和此吐出口35之畫像的中心成為一致時，由測定裝置93之值來求取出該吐出口35之xy座標。

又，藉由移動攝像機21所攝影了的畫像，係藉由控制裝置92而被作畫像處理，並成為能夠得知畫像內之所期望之位置的座標。

針對全部之吐出口，而反覆進行此種吐出口35之xy座標的測定作業。

各吐出口35之xy座標，係分別預先被制定有設定值。當xy座標之測定值與設定值之間存在有誤差的情況時，各個的頭32所各自具備之個別頭位置修正手段(微動螺絲)，係藉由人手或者是從控制裝置92所傳輸而來之訊號，而被作控制，並對於吐出口35之xy座標，以成為相對於設定值而落於既定之範圍內的方式來作修正。

〈固定攝像機之攝像機基準點的位置測定作業〉

頭保持部30，係具備有2個的固定攝像機31。2個的固定攝像機31，係被固定在頭保持部30之y軸方向的其中一端處。固定攝像機31，由於係於下端而具備有透鏡，因此，係能夠對於在下方移動之基板50作攝影。

2個的固定攝像機31之配置，係以使在各攝像機處所分別被設定了的攝像機基準點之2點間的距離成為與基板50所具備之2個的基板基準點51之間的距離相同，並且使將2個的攝像機基準點作連結之線成為與x軸方向相平行的方式，而被作設計。

但是，實際上，2個的固定攝像機31，係會由於被固定在頭保持部30處時之安裝誤差，而被配置在從設計值而偏離了的位置處。

固定攝像機31，係在透鏡上之攝像機基準點的位置處，而具備有能夠從外部來藉由移動攝像機21作攝影之記號。使移動攝像機21作移動，並使其位置在其中一方之固定攝像機31的下方。當在藉由移動攝像機21所攝影了的畫像上，固定攝像機31之記號的畫像係與移動基準點相一致時，由測定裝置93之值，來求取出該固定攝像機31之攝像機基準點的xy座標。對於另外一方之固定攝像機的攝像機基準點之xy座標，亦同樣的作測定，並分別作記憶。

〈第2對位工程〉

以下，針對進行基板50與頭陣列之間的對位作業之第2對位工程作說明。

藉由固定攝像機31所攝影了的畫像，係藉由控制裝置92而被作畫像處理，並成為能夠得知畫像內之所期望之位置的座標。

首先，使基板移動部20在y軸方向上移動，並使基板50所具備之2個的基板基準點51在2個的固定攝像機31之下而各位置有1個。

圖3，係對於當將第1、第2固定攝像機之畫像85a、85b置於1個的平面座標上的情況時之固定攝像機的畫像之模式圖80作展示。

圖3之符號81a、81b，係代表第1、第2固定攝像機之攝像機基準點，符號82a、82b，係代表各別之設計值(第1、第2設計值)。符號83a、83b，係代表第1、第2固定攝像機所分別作了攝影的基板基準點51之畫像(第1、第2基板基準點)。

控制裝置92，係將通過第1、第2設計值82a、82b之2點的直線和通過第1、第2基板基準點83a、83b之2點的直線間所成的角度θ之值，藉由從各點之座標來進行計算而求取出來。

控制裝置92，由於係能夠判別出畫像內之x軸方向或者是y軸方向，因此，係亦可將通過第1、第2基板基準點83a、83b之2點的直線與x軸方向或者是y軸方向間所成之角度θ藉由計算而求取出來。

基板移動部20，係具備有基板旋轉機構42。基板旋轉機構42，係接收從控制裝置92所傳輸而來之訊號，並使基板吸附板24在其之中心軸的周圍而水平地作旋轉移動。此時，同時地，被保持在基板吸附板24上之基板50，係亦水平地作旋轉移動。在基板旋轉機構41中，例如係使用有藉由壓榨空氣而進行旋轉驅動之空氣轉軸。

基板旋轉機構42，係接收從控制裝置92所傳輸而來之訊號，並以使基板50成為與上述2條直線相平行之位置關係的方式而作特定角度之旋轉移動。此時，通過2個的基板基準點51之直線，係成為與x軸方向平行。

旋轉移動後之2個的基板基準點51，係藉由控制裝置92而被作畫像處理，並得知各別的xy座標。

在基板50上，由於2個的基板基準點51與各命中位置間的相對位置係預先被作了設定，因此，若是得知基板基準點51之xy座標，則能夠得知各命中位置之xy座標。

各吐出口35，由於係藉由前述之第1對位工程而被作了對位，因此，xy座標係為既知。

頭保持部30，係具備有未圖示之頭移動機構。頭移動機構，係接收從控制裝置92所傳輸而來之訊號，並使安裝板33在x軸方向上作移動。此時，同時地，全部的頭32，係以使各頭之相對位置被作了維持的狀態下，而在x軸方向上作移動。在頭移動機構中，例如係使用有馬達。

頭移動機構，係以使特定之吐出口35的x座標相對於特定之命中位置的x座標而成為既定之範圍內的方式，來使全部的頭32在x軸方向上而作特定距離之移動，並使其靜止。

藉由上述之操作程序，第2對位工程係結束。在此狀態下，在特定之吐出口35與特定之命中位置之間，係並不存在有x座標之差，且y座標之距離的差亦為既知。

本發明，係並不被限定於RGB彩色濾光片之製造中，例如，亦包含有EL(電激發光)顯示元件或者是液晶顯示裝置之製造。

10．．．吐出裝置

20．．．基板移動部

21．．．移動攝像機

30．．．頭保持部

31．．．固定攝像機

32．．．頭

35．．．吐出口

42．．．基板旋轉機構

50．．．基板

51．．．基板基準點

70．．．台座

92．．．控制裝置

[圖1]能夠使用在本發明中的吐出裝置之其中一例的側面圖。

[圖2]能夠使用在本發明中的吐出裝置之其中一例的平面圖。

[圖3]當將第1、第2固定攝像機之畫像置於1個的平面座標上的情況時之固定攝像機的畫像之模式圖。

[圖4]對於頭與吐出口之配置作說明的圖。

[圖5]對於當複數之吐出口係被並排為交錯配列而形成1個吐出口列的情況時之頭與吐出口的配置作說明之圖。

10．．．吐出裝置

20．．．基板移動部

21．．．移動攝像機

24．．．基板吸附板

30．．．頭保持部

31．．．固定攝像機

32．．．頭

35．．．吐出口

41．．．軌道上移動機構

42．．．基板旋轉機構

50．．．基板

70．．．台座

71．．．軌道

72．．．支柱

Claims (3)

1. 一種吐出裝置，係具備有：相對於基準面而被作靜置之台座、和被固定在前述台座上之頭保持部、和被保持在前述頭保持部上的複數之頭、和被設置於各前述頭處的複數之吐出口、以及可相對於前述台座而在與前述基準面相平行的第1方向上作移動之基板移動部，並自前述吐出口來朝向被配置在前述基板移動部上之基板的命中位置而將吐出液吐出，而使前述吐出液之液滴命中於前述基板上，該吐出裝置，其特徵為，係具備有：複數之固定攝像機，係被固定在前述頭保持部處，並對於前述基板之複數的基板基準點作攝影；基板旋轉機構，係在前述基板移動部上，而使前述基板與前述基準面相平行地作旋轉移動；控制裝置，係具備有對於藉由攝像機所攝影了的畫像作處理之處理功能；可攝影前述頭的移動攝像機，其配置在前述基板移動部，對前述基板移動部，可朝與前述基準面平行且與前述第1方向垂直的第2方向移動；測定裝置，其測定前述基板移動部之前述第1、第2方向的移動量與移動方向；及頭移動機構，其將前述複數個頭作成一體而可朝前述第2方向移動，前述複數之固定攝像機，係在前述第2方向上被作分 散配置，複數個前述基板基準點與各前述命中位置之相對位置係被預先設定，前述控制裝置，係使前述基板移動部移動，以前述移動攝像機將各前述固定攝像機的透鏡予以攝影，並從前述測定裝置的測定值算出各前述固定攝像機的攝像機基準點的位置，以前述固定攝像機對於複數個前述基板基準點作攝影，算出連結前述基板基準點的線相對於前述第2方向的傾斜度，再藉由前述移動攝像機對於前述吐出口作攝影，算出前述吐出口的位置，以對於前述傾斜度作修正的方式控制前述基板旋轉機構，讓前述基板移動部移動，自所算出的前述吐出口的位置，藉由前述頭移動機構使複數個前述頭朝前述第2方向移動，使各前述吐出口的前述第2方向上的位置相對於吐出前述液滴用之前述命中位置的前述第2方向上的位置而位於既定之範圍內。
2. 如申請專利範圍第1項所記載之吐出裝置，其中，在前述固定攝像機的前述透鏡，於前述攝像機的前述第1、第2方向上的位置設有記號，前述控制裝置係藉由前述移動攝像機，對於前述記號作攝影並算出前述攝像機基準點的位置，算出前述固定攝 像機的位置。
3. 如申請專利範圍第1項或2項所記載之吐出裝置，其中，係具備有：個別頭位置修正手段，係能夠將前述複數之頭個別地作移動，前述控制部，係對於前述移動攝像機之畫像作處理，而檢測出前述頭之位置，並以使複數之前述頭的相互之位置成為既定之範圍內的方式，來控制前述個別頭位置修正手段。