CN1290704C - 喷嘴孔的图像识别方法及与其有关的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种喷嘴孔的图像识别方法及利用此方法的液滴喷出头的位置修正方法，喷嘴孔的检查方法，喷嘴孔的图像识别装置及具有此装置的液滴喷出装置，和电光装置的制造方法，电光装置及电子设备。在对处于填充有功能液的状态的液滴喷出头的喷嘴孔(53)进行摄像、并对其进行图像识别的喷嘴孔图像识别方法中，与向液滴喷出头加载的、使喷嘴孔(53)的弯月面作单周期微振动的驱动波形同步，对喷嘴孔(53)进行摄像。这样，能提供在填充有功能液的状态下、高精度地对喷嘴孔进行图像识别等的喷嘴孔的图像识别方法、以及使用该方法的液滴喷出头的位置修正方法、喷嘴孔的检查方法、喷嘴孔的图像识别装置以及具有此装置的液滴喷出装置等。

Description

喷嘴孔的图像识别方法及与其有关的方法和装置

技术领域

本发明涉及，对以喷墨头为代表的液滴喷出头的喷嘴孔进行摄像、并对其进行图像识别等的喷嘴孔的图像识别方法，及利用此方法的液滴喷出头的位置修正方法，喷嘴孔的检查方法，喷嘴孔的图像识别装置及具有此装置的液滴喷出装置，电光装置的制造方法，电光装置及电子设备。

背景技术

在应用喷墨方式的滤色片的成膜装置等、从功能液供给系统向滑架(Carriage)上装载的液滴喷出头供给功能液的液滴喷出装置中，由于功能液的性质等因素使液滴喷出头自身的寿命变短，需要更换。可是在更换时，要稳定地维持相对于滑架的高位置精度(装配精度)，作为机械精度有其极限。

因此，譬如，利用特开2001-304819号公报(第3页，图1)所示的喷嘴孔的图像识别方法、在装配在滑架上后，由识别照相机进行频闪观测摄像、对该喷嘴孔位置进行图像识别，最后对液滴喷出头的位置误差采取数据修正措施。在此情况下，考虑到精度、通过滑架将液滴喷出头移动至识别照相机的固定位置、对最外端的2个喷嘴孔进行摄像。

这种现有技术的方法，是在液滴喷出头尚未填充功能液的状态下进行的，在数据修正后、液滴喷出头与功能液供给系统连接。但这时，由于用手工作业给液滴喷出头中的适配器安装配管部件，有可能稍稍偏离液滴喷出头的装配位置。因此实际上，从确认的角度出发，还需再次进行图像识别等作业，一连串的更换作业繁杂而缺乏迅速性。

考虑到这样的问题，本来，在液滴喷出头连接功能液供给系统之后、进行喷嘴孔的图像识别作业为好。可是，一旦液滴喷出头处在功能液填充的状态，由于液滴喷出头移动的惯性和功能液供给系统的配管内的压力变化，喷嘴孔的弯月面(Meniscus)(喷嘴孔的喷出侧形成的功能液表面)的凹凸程度不稳定，其结果使摄像图像产生照射斑纹、影响到图像识别精度。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种在填充有功能液的状态下，能对喷嘴孔进行高精度的图像识别等的喷嘴孔图像识别方法、及利用此方法的液滴喷出头的位置修正方法，喷嘴孔的检查方法，喷嘴孔的图像识别装置及具有该装置的液滴喷出装置，和电光装置的制造方法，电光装置及电子设备。

本发明的喷嘴孔的图像识别方法，对处于填充功能液状态的液滴喷出头喷嘴孔进行摄像、并对其进行图像识别，其特征在于：与向液滴喷出头加载的、使喷嘴孔的弯月面作单周期微振动的驱动波形同步、对喷嘴孔进行摄像。

在此情况下，优选对喷嘴孔用频闪观测发光、进行摄像。

同样，本发明的喷嘴孔的图像识别装置，对处于填充功能液状态的液滴喷出头的喷嘴孔进行摄像、并在对其进行图像识别，其特征在于：具有对喷嘴孔照射摄像光的频闪观测器，对频闪观测器照射的喷嘴孔进行摄像的识别照相机，向液滴喷出头加载使喷嘴孔的弯月面作单周期微振动的驱动波形的头驱动器，和与向液滴喷出头加载驱动波形同步、使频闪观测器发光的频闪观测器驱动器。

根据这些构成，由于液滴喷出头加载的驱动波形不使功能液从喷嘴孔喷出，并且由于喷嘴孔的弯月面作单周期微振动、弯月面向规定的位置转移，用自然光或由频闪观测器对此状态的喷嘴孔进行照射、摄像。

这样，由于能够在同一条件下对喷嘴孔进行摄像、所以能够通过预先设置譬如考虑到在弯月面上有一定照射斑纹的图像处理过程，在摄像后的图像处理中、弯月面的照射斑纹能被适当吸收、能正确地识别喷嘴孔。或者，通过使“同一条件”为理应可避免照射斑纹的弯月面的状态，能排除弯月面的影响，无需复杂的图像处理、就能正确地识别喷嘴孔。同时，通过头驱动器，可以不必生成用于频闪观测器发光的专用的定时数据(Timing data)。

在此情况下，优选由驱动波形、在将弯月面引入喷嘴孔内部的时机进行摄像。

同样，优选驱动波形为将弯月面引入喷嘴孔内部的波形，频闪观测器驱动器，在弯月面引入喷嘴孔内部的时机、使频闪观测器发光。

根据此构成，不会产生所谓弯月面的照射斑纹的问题。这样，与液滴喷出头移动无关，能完全排除弯月面的影响，由简单的图像处理就能对喷嘴孔进行正确而迅速地识别。另外，能容易检查出喷嘴孔喷出侧部位有无附着的异物(譬如功能液中的溶剂固化物)，也能用于检查喷出状态不良的喷嘴。

在此情况下，优选识别照相机固定在对着液滴喷出头的喷嘴面位置。

根据此构成，能排除由移动导致的识别照相机位置偏差，能对喷嘴孔的形状准确无误地识别。

本发明液滴喷出头的位置修正方法，其特征在于：包括，利用上述的本发明的喷嘴孔图像识别方法、对液滴喷出头的喷嘴孔的位置进行图像识别的识别工序，和根据在识别工序中的识别结果、修正液滴喷出头的位置数据的数据修正工序。

本发明的液滴喷出装置，使液滴喷出头对工件作相对移动、将功能液从喷嘴孔选择性地喷出，其特征在于：具有上述的本发明的喷嘴孔的图像识别装置、和存储液滴喷出头的位置数据的存储部件，位置数据是根据，由喷嘴孔的图像识别装置得到的喷嘴孔位置的图像识别结果而修正的数据。

根据此构成，譬如在液滴喷出装置中更换液滴喷出头时，采用上述喷嘴孔的图像识别方法/装置、对喷嘴孔位置进行图像识别，以使该喷嘴孔位置与设计目标的位置(基准位置)匹配的方式，根据图像识别结果来修正位置数据。这样，能高精度、迅速地进行液滴喷出头的位置修正。另外，位置修正后的液滴喷出头，能在工件目标位置正确地喷出功能液。

本发明的喷嘴孔检查方法，对处于填充功能液状态的液滴喷出头的喷嘴孔进行摄像、在检查喷嘴孔喷出部位有无附着异物，其特征在于，向液滴喷出头加载使喷嘴孔的弯月面引入内部的驱动波形、并在此时机对喷嘴孔进行摄像，根据所述摄像的结果检查所述喷嘴有无附着异物。

根据此构成，功能液不从喷嘴孔喷出，以位于喷嘴孔的内部的方式转移弯月面，并在此状态下对喷嘴孔进行摄像。因此，在摄像的图像中，也含有由弯月面的引入而露出喷嘴孔的喷出侧部位。这样，根据对摄像图像的观察或图像处理，能容易检查喷嘴孔的喷出部位有无附着的异物(譬如，功能液的溶剂固化物等)。

再者，若发现有异物时，一般地，对液滴喷出头进行吸引处理(通过喷嘴孔、强制排出功能液)和冲洗(功能液的遗弃喷出)来除去异物。但在不能消除的情况下，将该喷嘴孔设定作为非喷出孔，或者更换液滴喷出头。

在此情况下液滴喷出头优选：具有包括多个喷嘴孔，有对于检查区域、从液滴喷出头的全部喷嘴孔、喷出功能液的检查喷出工序，从检查区域的喷出结果认定喷出不良的喷嘴孔的不良喷嘴认定工序，在不良喷嘴认定工序之后，将喷出不良的喷嘴孔作为检查对象的喷嘴孔，在液滴喷出头加载驱动波形、对喷嘴孔进行摄像。

根据此构成，由于对全部喷嘴孔进行摄像检查、耗时且效率低，故首先对检查区域使功能液从全喷嘴孔喷出，将根据其结果认定的有可能喷出不良的喷嘴孔作为摄像检查对象。这样，能高效率地进行全部喷嘴孔的检查。

本发明的电光装置的制造方法，其特征在于：利用上述的本发明的液滴喷出装置进行制造，其包括：利用所述图像识别装置对喷嘴孔的位置进行图像识别的工序；存储所述液滴喷出头的位置数据的工序；根据所述图像识别的结果，修正所述位置数据的步骤；从所述液滴喷出头喷出功能液、在作为所述工件的基板上形成成膜部的步骤。

本发明的电光装置，其特征在于：在作为工件的基板上，具有利用所述的本发明的电光装置的制造方法形成的成膜部。

根据此构成，由于为采用上述液滴喷出装置的成膜处理，故能提高电光装置的成品率。并且作为电光装置(Device)，可以为液晶显示装置、有机EL(Electro-Luminescence)装置、电子发射装置、PDP(Plasma DisplayPanel)装置及电泳显示装置等。另外，电子发射装置为包含有所谓FED(Field Emission Display)装置的概念。并且，作为电光装置，还含有包括金属布线形成、透镜形成、抗蚀层形成及光扩散体形成等装置。

本发明的电子设备，其特征在于：搭载了上述本发明的电光装置。

根据此构成，能提供搭载高质量电光装置的电子设备。在此情况，作为电子设备，除搭载有所谓平板显示器(Flat Panel Display)的手机、个人电脑以外的各种电器设备也属于此类电子设备。

附图说明

图1A、1B为模式化表示本发明一实施方式的液滴喷出装置基本构成的图，图1A为平面图、为图1B主视图。

图2A、2B为表示液滴喷出头的图，图2A为其立体图，图2B为将其喷嘴孔周围放大表示的剖面图。

图3为表示液滴喷出装置的控制构成的方框图。

图4A、4B为模式化表示对液滴喷出头加载的驱动波形的图，图4A为喷出波形，图4B为微振动波形。

图5A、5B为说明在未加载微振动波形的情况下的弯月面的影响的说明图，图5A为喷嘴孔周围的剖面图，图5B为其摄像画面的模式图。

图6A、6B为说明加载有微振动波形的情况下的弯月面的影响的说明图，图6A为喷嘴孔周围的剖面图，图6B为其摄像画面的模式图。

图7为表示液滴喷出头的驱动动作、频闪观测的驱动动作及识别照相机的撮入的时间图。

图8为表示实施方式的液滴喷出头的位置修正方法的处理流程的时间图。

图9为平面表示液滴喷出头的位置的说明图。

图10A～10C为说明实施方式的喷嘴孔的检查方法的说明图，图10A为表示向检查区域的喷出结果的平面图，图10B为未加载微振动波形的情况下摄像画面的模式图，图10C为加载有微振动波形的情况下摄像画面的模式图。

图11为用实施方式的液滴喷出装置制造的液晶显示装置的剖面图。

图12为用实施方式的液滴喷出装置制造的有机EL装置的剖面图。

符号说明(仅供参考用)

1-液滴喷出装置，9-图像识别单元，20-液滴喷出头，42-喷嘴面，52-喷嘴，53-喷嘴孔，62-压电元件，71-频闪观测器，72-识别照相机，97-头驱动器，98-频闪观测器驱动器，120-检查区域，450-液晶显示装置，500-有机E L装置，W-基板(工件)。

具体实施方式

以下，参照附图，就有关本发明一实施方式的液滴喷出装置进行说明。此液滴喷出来装置，被装入有机EL装置等平板显示器(Flat Panel Display)的生产线，用喷墨方式，从液滴喷出头的喷嘴孔对基板(工件)选择性地喷出发光材料等功能液滴来进行描画，在基板上形成想要的成膜部。而且，在液滴喷出装置中，组装有以在液滴喷出头中填充有功能液的状态、对喷嘴孔摄像及图像识别的喷嘴孔图像识别装置。

图1A、1B为表示液滴喷出装置基本构成的模式图。如该图所示，液滴喷出装置1具有：在图外机台上设置的X轴操作台3及Y轴操作台4组成的X·Y移动机构2，和在Y轴操作台4上安装并能移动自如的主滑架(Main Carriage)5；在主滑架5上保持着搭载有喷出功能液的液滴喷出头20的喷出头单元6。作为工件的基板W，譬如由玻璃基板、聚酰亚胺基板等构成，设置在移动自如地安装于X轴操作台3上的工件操作台7上。

另外，在液滴喷出装置1中，除了向功能液滴喷出头20供给功能液的功能液供给机构8、对液滴喷出头20的喷嘴孔53摄像并对其进行图像识别的图像识别单元9以外，还组合装配有统一控制上述X·Y移动机构2、液滴喷出头20、图像识别单元9等各种构成装置的控制部10(参照图3，控制部83)。另外，还组装有未在图中表示出来的、通过喷嘴孔53从液滴喷出头20吸引功能液的吸引单元，接受液滴喷出头20的定期冲洗(从全部喷嘴孔53遗弃喷出功能液)的冲洗单元等。

X·Y移动机构2为所谓的X·Y双轴机械手，X轴操作台3位于Y轴操作台4的下方。X轴操作台3具有内装有脉冲驱动的直线电动机23的X轴滑块(Slider)24，在X轴方向移动自如地搭载工件操作台7。即，X轴操作台3，通过工件操作台7使基板W向X轴方向移动。

Y轴操作台4具有内装有脉冲驱动的直线电动机21的Y轴滑块(Slider)22、在Y轴方向移动自如地搭载主滑架5。即，Y轴操作台4，通过主滑架5使移动液滴喷出头20向Y轴方向移动。根据这样构成的X·Y移动机构2，相对于基板W、使液滴喷出头20在X·Y轴方向移动、从液滴喷出头20喷出功能液向基板W进行描画。

具体地，为与由X轴操作台3驱动的基板W的移动同步、驱动液滴喷出头20的结构，液滴喷出头20的所谓主扫描、是通过由X轴操作台3驱动的基板W在X轴方向的往复移动来进行的。另外，与之相对应，所谓副扫描、是由Y轴操作台4驱动的液滴喷出头20在Y轴方向作节距(Pitch)进给动作方式的往复动作来进行的。

并且，本实施方式中，相对于液滴喷出头20、使基板W沿主扫描方向移动；不过，也可以使液滴喷出头20沿主扫描方向移动。另外，也可以基板W固定不动、液滴喷出头20沿主扫描方向及向副扫描方向移动。

功能液供给机构8具有：存积功能液的功能液容器31，用配管连接功能液容器31和液滴喷出头20的供给管32。供给管32被接进液滴喷出头20中，由图外的加压送液机构等或液滴喷出头20的喷出驱动等向其供给功能液。作为功能液，除了一般的油墨以外，也可使用包含滤色片的过滤器材料、描画后作为金属布线用的液体金属材料等与各种基板的目的相应的材料的液体。

头单元6具有，将液滴喷出头20定位固定的副滑架36和在Θ轴方向使副滑架36在面内旋转的Θ轴操作台37。作为Θ轴操作台37的动力源的Θ轴电动机38作正/反旋转，则Θ轴操作台37使副滑架36在X-Y平面内转动。即，构成通过Θ轴操作台37及Θ轴电动机38，使液滴喷出头20相对于基板W进行相对地角度旋转的Θ轴移动机构。

如图2A，2B所示，液滴喷出头20为所谓的2联结构体。该头本体41由具有喷嘴面42的喷嘴形成板43、与喷嘴形成板43连接的2联泵部44、和与泵部44的上方连接的液体导入部45构成。液体导入部45具有：与供给管32连接的2联连接针46。在泵部44基部的方形法兰48上，在对角位置形成有用于在副滑架36上螺丝固定液滴喷出头20的一对螺丝孔49(图中仅表示出一个)。另外，液滴喷出头20用螺钉固定在图外的头保持部件上、该头保持部件也可以固定在副滑架36上。

在液滴喷出头20，头本体41从副滑架36的下面突出固定、在头本体41的下部，即喷嘴形成板43上，2个喷嘴列51互相平行地形成。各喷嘴列51，譬如，180个喷嘴52以等节距(Pitch)在Y轴方向平行排列构成、共计360个喷嘴52整体交错配置(参照图10A)。接着，从在喷嘴面42开口的喷嘴孔53、功能液呈圆点状(dot)喷出。

泵部44具有对应于喷嘴52个数的压力室61及压电元件62(Piezo-元件)，并且各压力室61与喷嘴52连通。泵部44还具有，容纳压电元件62的机构部63、粘接喷嘴形成板43的硅腔体64、和连接机构部63和硅腔体64的树脂薄膜65。

压电装置62，对应于由后述的头驱动器97(参照图3)加载的驱动信号的驱动波形(模拟梯形波)进行变位，使压力室61内产生压力变化。譬如，一旦“喷出波形”(参照图4A)在压电元件上62加载，则压力室61内的功能液从喷嘴孔53喷出。

再者，液滴喷出头20的喷嘴数、喷嘴列数、喷嘴列的延伸方向等，不限于本实施方式中所述的情况。譬如，也可以在相同方向以规定角度倾斜排列液滴喷出头20。另外，液滴喷出头20的个数不仅限于单个，在多个的情况下，其配置样式也为交叉状配置、梯形配置等任意配置样式。

图像识别单元9被固定在，从基板W取出液滴喷出头20的移动路径、且正对着喷嘴面42的位置。图像识别单元9在譬如将老化的液滴喷出头20更换后，在描画作业之前，用于液滴喷出头20的位置修正、对移动到此位置的液滴喷出头20的喷嘴孔53进行摄像。

图像识别单元9具有，向喷嘴孔53照射摄像光的频闪观测器71(LED)，和对由频闪观测器71照射的喷嘴孔53进行摄像的识别照相机72。识别照相机72具有，在视野内捕捉喷嘴孔53并进行摄像的、所谓CCD照相机，和通过透镜系统、对摄像后的喷嘴孔53成像的CCD(摄像元件)。对在CCD进行光电转换后的喷嘴孔53图像数据进行A/D转换、由控制器10的控制信号在后述的图像处理部94(图3参照)输出。

如图3所示，液滴喷出装置1的控制系统基本具有，个人电脑等的上位计算机81，带有驱动液滴喷出头20、图像识别单元9和X·Y移动机构2等各种驱动器的驱动部82，和统一控制包含驱动部82的液滴喷出装置1整体的控制部83(控制器10)。

上位计算机81，由在与控制部83连接的计算机本体91上，连接键盘92、将键盘92的输入结果和识别照相机72的摄像结果等进行画面显示的显示器93而构成。计算机本体91，向控制部83发送描画基板W的描画数据等。另外，计算机本体91具有，接收由识别照相机72摄像的喷嘴孔53的图像数据、并对其进行图像处理的图像处理部94。在由图像处理部94进行的一系列图像处理中，譬如将喷嘴孔53的图像多值化之后，对喷嘴孔53的位置进行测量。

驱动部82具有，驱动X轴操作台3、Y轴操作台4及Θ轴操作台37的各电动机(23、21、38)的电动机驱动器96，在液滴喷出头20的压电元件62上加载驱动波形的头驱动器97，和使频闪观测器71发光的频闪观测器驱动器98。在头驱动器97在压电元件62上加载的驱动波形中，如图4A、4B所示，有伴随从喷嘴孔53喷出功能液的“喷出波形”(图4A)，和不伴随功能液的喷出的“微振动波形”(图4B)。

在此情况下，头驱动器97，向频闪观测器驱动器98输出“微振动波形”的触发信号，频闪观测器驱动器98，根据输入的触发信号，使频闪观测器71发光。即，频闪观测器驱动器98，与液滴喷出头20的“微振动波形”的加载同步，使频闪观测器71发光(详见后述)。

控制部83具有，CPU101、R0M102、RAM103、和P-CON104，它们之间通过总线105互相连接。R0M102具有，存储在CPU101处理的控制程序、控制数据等的控制程序区域，存储用于进行描画和摄像等的控制数据等的控制数据区域。

RAM103，除了各种寄存器组以外，主要具有，存储从上位计算机81输入的液滴喷出头20的位置数据的输入位置数据区域，存储描画用描画数据的描画数据区域，暂时存储识别照相机72摄像、并进行了A/D转换的图像数据的图像数据存储区域(所谓图像存储器)等，作为控制处理的各种作业区域使用。

P-CON104，除了与驱动部82的各种驱动器连接外，还与上述功能液供给机构8和识别照相机72等连接。在P-CON104上，组装有补偿CPU101功能、并且处理与外围电路的接口信号的逻辑电路，根据门阵列和定制的大规模集成电路(Custom Large Scale Integrated)LSI等构成。因此，P-CON104接受来自上位计算机81的各种指令等，直接或经过处理、向总线105汇集进去，同时与CPU101连动、将从CPU101等向总线105输出的数据、控制信号等直接或经过处理、向驱动部82输出。同时，P-CON104，读入来自识别照相机72的数据、与CPU101连动，将喷嘴孔53的图像数据向图像处理部94输出。

并且，CPU101，利用上述的构成，根据R0M102内的控制程序，通过P-CON104输入各种信号、各种指令和各种数据等，处理RAM103内的各种数据等之后，根据通过P-CON104向驱动部82和图像处理部94输出的各种控制信号来控制液滴喷出装置1整体。

譬如，CPU101控制液滴喷出头20及X·Y移动机构2、在规定的描画条件及规定的移动条件下在基板W上进行描画。另外，在进行喷嘴孔53的图像识别作业时，在图像识别单元9的位置，根据X·Y移动机构2控制液滴喷出头20的移动动作的同时，控制液滴喷出头20微振动波形的加载、和与其时机对应的频闪观测器71的发光及识别照相机72的拍摄。

在此，就喷嘴孔53的图像识别方法、参见图4A、4B～图7进行详细说明。首先，对图4所示的两个的驱动波形说明。

在如图4A所示的“喷出波形”，电压值从中间电压Vm开始、以规定的电压斜率上升至比中间电压Vm高h1的最大电压(P1)。最大电压在规定时间维持(P2)后、再以规定的电压斜率下降至比中间电压Vm低h2的最低电压(P3)。通过在压电元件62上加载对应于从此最大电压到最低电压的电压变化(相当于h1+h2)的波形，功能液液滴从喷嘴孔53喷出。接着，最低电压在规定时间维持(P4)后、再次上升到中间电压Vm(P5)、并维持规定时间(P6)。

在如图4B所示的“微振动波形”中，电压值从中间电压Vm开始，以规定的电压斜率θA上升到比中间电压高为h1的最大电压(P7)。在最大电压维持规定时间(t1)(P8)后，以规定的电压斜率θB下降至中间电压Vm(P9)、并维持中间电压Vm(P10)。即使在压电元件62上加载对应于这样的电压变化(相当于h1)的波形，压力室61内的压力变动也很小，功能液液滴不从喷嘴孔53喷出，仅使喷嘴52的功能液微振动。

即，“微振动波形”，不伴有功能液液滴的喷出，使喷嘴孔53的弯月面作单周期微振动。在这里，把在喷嘴孔53喷出侧形成的功能液表面称为所谓的弯月面。并且，弯月面，在压电装置62上不加载驱动波形的状态下，如图5A所示，有时相对于喷嘴面42稍稍呈凸形。

加载“微振动波形”后，在如图4B所示的P7过程中，弯月面开始被引入喷嘴孔53的内部(压力室61一侧)(P1过程也同样)。在此后的P8过程，如图6A所示，弯月面移至规定位置并维持此吸引状态的同时、喷嘴孔53的喷出侧的内周部位被露出。接着，在P9过程中，弯月面向喷嘴孔53外方(喷出侧)被推出、不伴有功能液滴的喷出，回复到如图5A所示的原来位置(P10)。再者，一般地，在“微振动波形”，构成喷嘴孔53的弯月面的功能液部分由微振动使之流动、来抑制功能液的粘度增大。

图5A、5B为说明在不加载“微振动波形”的情况下、弯月面对图像识别单元9的影响的说明图。若不使弯月面变化、使喷嘴孔53的频闪观测器71发光，就会如图5A所示那样，在弯月面产生照射斑纹。因此，如图5B所示识别照相机72的摄像结果那样，不能适当地拍摄喷嘴孔53的图像、需要复杂的图像预处理。

另一方面，图6A、6B为加载“微振动波形”场合的、同样的说明图。如图6A所示那样，在弯月面被吸引进入喷嘴孔53内部的状态下，通过使频闪观测器71对喷嘴孔53发光，可以避免弯月面的照射斑纹。因此，能排除弯月面的影响，如图6B所示，识别照相机72能适当地拍摄喷嘴孔53的图像、使图像处理部94的图像处理变得简单。

图7为表示在喷嘴孔53图像识别方法中“微振动波形”的加载、频闪观测器71的发光及图像拍摄的时机的一例的时间图。如该图所示，频闪观测驱动信号，从在压电元件62加载“微振动波形”开始(上升)、进行规定的时间延迟并上升，在该信号的时机频闪观测器71发光。接着，在频闪观测器71发光时，识别照相机72拍摄喷嘴孔53的图像。

这样，频闪观测器驱动器98，根据从头驱动器97输出的“微振动波形”的触发信号、在弯月面被引入喷嘴孔53内部的时机使频闪观测71器发光(图4：P7)，在如该图中P8所示的喷嘴面42吸入的状态下，喷嘴孔53的图像在识别照相机72被拍摄。另外，如图7所示那样，由于进行多次连续的“微振动波形”加载和频闪观测器71的发光，不产生光量不足的问题，能更适当拍摄图像。

最后，在图像处理部94，通过对喷嘴孔53的图像进行图像处理，测量喷嘴孔53的中心位置坐标，并根据预先设定的喷嘴孔53的基准位置进行比较演算，能识别喷嘴孔53的位置偏差，即，液滴喷出头20的位置偏差。

这样，根据本实施方式的喷嘴孔53的图像识别方法，通过充分运用“微振动波形”，能对处于填充有功能液的状态的液滴喷出头20的喷嘴孔53进行适当地摄像并对其进行良好的图像识别。另外，由于把从头驱动器97得到的驱动波形的加载时机作为频闪观测器71的发光时机的基点，故不需要生成从频闪观测器71发光的专用定时数据。

再者，在对喷嘴孔53进行图像识别时，首先，优选在冲洗单元的位置使液滴喷出头20移动、进行液滴喷出头20的冲洗动作(使用头驱动器97进行的功能液的遗弃喷出)。

另外，虽然在本实施方式中，在弯月面引入喷嘴孔53内部的时机进行摄像；但是，也可以通过利用不伴有“微振动波形”等的功能液喷出的特殊驱动波形、以使弯月面从喷嘴孔53突出的状态摄像。换句话说，通过在喷嘴孔53的弯月面的位置一直使用同一驱动波形，并预先设置考虑了对在该位置弯月面的一定的照射斑纹的图像处理过程，在摄像后的图像处理中能适当地吸收弯月面的照射斑纹、能准确地识别喷嘴孔53。

其次，就使用上述图像识别方法进行液滴喷出头20位置修正的方法进行说明。图8为表示关于液滴喷出头20的位置修正方法、在更换液滴喷出头20时的一系列处理流程的流程图。

首先，在步骤S1，从副滑架36取下液滴喷出头20、用螺丝固定新的液滴喷出头20。此后，用图外的吸引单元等、向液滴喷出头20填充由功能液供给机构8供给的功能液，填充完成后(设置后)的液滴喷出头20，相对于装配的基准位置，可能在X·Y·Θ轴方向稍微偏离位置(参照图9的虚线部份)。在此，如该图所示、把最外边的2个喷嘴孔53，53作为识别对象，对上述图像进行识别。

具体地，由Y轴操作台4使液滴喷出头20移动至识别照相机72的位置，使作为摄像对象的一方的喷嘴孔53靠近识别照相机72的视野内(中心)(S2)。在这里，根据如图6所示时间图、拍撮喷嘴孔53的图像(S3)。经过步骤S4的分析判断(S4：No)，对另一方的喷嘴孔53也作同样处理。即，Y轴操作台4再次驱动、另一方的喷嘴孔53靠近识别照相机72的视野内(S2)，其图像被撮入(S3)。

此后，对各喷嘴孔53的图像进行图像处理，识别液滴喷出头20的位置偏差后(S5)，生成有关液滴喷出头20位置的修正数据(S6)。在步骤S6的修正数据的生成中，首先，分别算出有关两个喷嘴孔53的X·Y轴方向的位移数据(ΔX，ΔY)，以这两个位移数据为基础，考虑液滴喷出头20的旋转中心、生成有关Θ轴方向的Θ轴修正数据(ΔΘ)。接着，再考虑Θ轴修正数据、生成有关X轴方向的X轴修正数据和有关Y轴方向的Y轴修正数据。

在步骤S7的位置修正中，根据Θ轴修正数据驱动Θ轴移动机构、进行液滴喷出头20的旋转修正。另外，根据有关X·Y轴方向的X·Y轴修正数据、对存储在RAM103的液滴喷出头20的位置数据进行修正。这样，包括液滴喷出头20的位置修正在内的一系列更换作业结束。

这样，有效地充分运用上述图像识别方法，根据两个喷嘴孔53的图像识别结果、修正液滴喷出头20的位置数据，所以能进一步提高液滴喷出头20相对于副滑架36的装配精度。另外，已进行位置修正的液滴喷出头20，能够使功能液滴向基板W的目标位置正确地喷出、并射中。

下面，参照图10A～10C，说明喷嘴孔的检查方法。该喷嘴孔的检查方法，对处于填充有功能液的状态的液滴喷出头20的喷嘴孔53进行摄像、检查有无附着的异物(譬如，功能液的溶剂固化物)。

作为此检查的准备工作，使液滴喷出头20向吸引单元的位置移动、对液滴喷出头20进行吸引处理，或是使液滴喷出头20向冲洗单元的位置移动、对液滴喷出头20做冲洗动作。在准备工作完成后、首先对检查区域120，使液滴喷出头20进行主扫描，并描画测试图样。检查区域120由基板W的不用的部分，譬如，周边和之后要被切断的部分等的非描画区域等构成。当然，可以在工件操作台7上导入靶板代替基板W，也可以将靶板配置在液滴喷出头20的移动路径上。

图10A表示使液滴喷出头20的全部喷嘴孔53向检查区域120进行功能液滴的喷出动作的结果。图中的黑圆点“●”表示由各喷嘴孔53的喷出形成的检查区域120上的点，白圆点“○”表示在喷嘴孔53的功能液不喷出。在此情况下，从检查区域120的喷出结果中认定相当于白圆点“○”的喷嘴孔A和相当于偏离基准线的黑圆点“●”的喷嘴孔B，为有可能喷出不良的喷嘴孔。

另外，在下面的检查作业中，喷出不良的喷嘴孔A和喷嘴孔B被作为检查对象的喷嘴孔，用上述图像识别单元9进行摄像。即，使液滴喷出头20向图象识别单元9的位置移动、加载”微振动波形”，在弯月面被引入内部的时机、对喷嘴孔A和喷嘴孔B进行摄像。这样，如图10C所示，当然不会产生弯月面照射斑纹(参照图10B)，在摄像后的图像中，也能包括有由弯月面的引入而露出的喷嘴孔53的喷出侧的部位、能够在无照射斑纹干扰下对异物C进行精细观察(Close-up)。

因此，通过对拍摄的图像作图像处理、或由操作者观察，能容易、高效地检查喷嘴孔53的喷出侧的部位有无附着的异物C。再者，象喷嘴孔B那样、产生功能液液滴飞行偏差的主要原因，已知一般是图10B及10C所示的异物C所致。另外，象喷嘴孔A那样、功能液液滴吐不出来，其原因可考虑是由于喷嘴52处的功能液的粘度增大。

这样，在发现有异物C、或不喷出等情况时，通过使液滴喷出头20向吸引单元的位置移动、对液滴喷出头20进行吸引处理，能够解决这种问题。或是，也可以使液滴喷出头20向冲洗单元的位置移动、在液滴喷出头20做冲洗动作。如果即使进行这些回复处理，喷嘴孔53依然被认定为喷出不良喷嘴时，可设定此喷嘴孔53为不喷出喷嘴孔，或进行液滴喷出头20的更换处理即可。

然而，本实施方式的液滴喷出装置1，通过利用由各种材料组成的功能液、能在为各种电光装置(设备)的制造使用。即，能适用于液晶显示装置，有机EL装置，PDP装置及电泳显示装置等的制造。当然，也适用于在液晶显示装置等中使用的滤色片的制造。另外，作为其它电光装置，有包括金属布线形成、透镜形成、抗蚀层形成及光扩散体形成等装置。并且，能提供配置这些电光装置的电子设备，譬如装配有平板显示器的手机。

在此，以液晶显示装置的制造方法、及有机EL装置的制造方法为例说明使用该液滴喷出装置1的制造方法，对其它的设备也作简单地说明。

图11是液晶显示装置的剖面图。如该图所示，液晶显示装置450，通过在上下偏振光板462、467之间，使滤色片400与对向基板466组合、在两者间封装液晶组成物465而构成。另外，在滤色片400和对向基板466之间、配置有取向膜461、464，在对向基板466的内侧面、TFT(薄膜晶体管)元件(未图示)和象素电极463以矩阵(Matrix)状形成。

滤色片400具有，矩阵状排列的像素(filter Element)，像素和像素的分界线由围堰(Bank)413分开，在各个像素中导入红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)中的任何一种滤色材料(功能液)。即，滤色片400具有，透光性的基板411(工件W)和遮光性的围堰413。未形成围堰413(被消除)的部分则构成上述像素，在该像素中导入的各种颜色的过滤器材料构成着色层421。在围堰413及着色层421的上面，形成外敷层422及电极层423。

接着，本实施方式的液滴喷出装置1，在由围堰413分开形成的像素内，由液滴喷出头20，在每一个着色层形成区域、选择性地喷出R·G·B各种颜色的功能液。接着，使涂布的功能液干燥、得到成为成膜部的着色层421。而且，液滴喷出装置1，由液滴喷出头20，形成外敷层422等各种的成膜部。

同样，参照图12说明有机EL装置及其制造方法。如该图所示那样，有机EL装置500在玻璃基板501(工件W)上叠层电路元件部502，在电路元件部502上叠层作为主体的有机EL元件504。另外，在有机EL元件504的上侧，形成具有惰性气体空间的密封用基板505。

在有机EL元件504中，由无机物围堰层512a和在其上重叠的有机物围堰层512b形成围堰512，由此围堰512描画形成矩阵状排列的像素。接着，在各像素内，从下侧开始对像素电极511、R·G·B的任何一个发光层510b和空穴注入/输送层510a进行叠层、并且整体被将Ca、Al等薄膜多层叠层的对向电极503覆盖。

这样，利用本实施方式的液滴喷出装置1，能形成R·G·B的各发光层510b和空穴注入/输送层510a的成膜部。另外，液滴喷出装置1，在形成空穴注入/运输层510a之后，作为向液滴喷出头20导入的功能液、采用Ca和Al等的液体金属材料，形成对向电极503等。

在PDP装置的制造方法中，在多个液滴喷出头20中、选择性地导入R·G·B各种颜色荧光材料、对多个液滴喷出头20作主扫描及副扫描、选择性地喷出荧光材料、在背面基板上的多个凹部分别形成荧光体。

在电泳显示装置的制造方法中，在多个液滴喷出头20中、导入各种颜色的电泳体材料，对多个液滴喷出头20作主扫描及副扫描、选择性地喷出电泳体材料，在电极上的多个凹部分别形成荧光体。再者，由带电粒子和染料形成的电泳体，优选封入微胶囊(Microcapsule)。

在金属布线形成方法中，在多个液滴喷出头20中导入液状金属材料，对多个液滴喷出头20作主扫描及副扫描、选择性地喷出液状金属材料，在基板上形成金属布线。例如，能够应用于连接上述液晶显示装置的驱动器和各电极的金属布线、连接上述有机EL装置的TFT等和各电极的金属布线等，并制造这些装置。另外，除了这种平板显示器以外，当然也能应用于一般的半导体制造技术。

在透镜的形成方法中，在多个液滴喷出头20中导入透镜材料，对多个液滴喷出头20作主扫描及副扫描、选择性地喷出透镜材料，在透明基板上形成数个微透镜。例如，在制造上述FED装置的电子束收束用的装置中也能应用。另外，也可应用于各种光装置的制造技术。

在透镜的制造方法中，在多个液滴喷出头20中导入透光性的涂层材料，对多个液滴喷出头20作主扫描及副扫描、选择性地喷出表面涂层材料，在透镜表面形成表面涂层膜。

在抗蚀层的形成方法中，在多个液滴喷出头20中导入抗蚀材料，对多个液滴喷出头20作主扫描及副扫描、选择性地喷出抗蚀材料，在基板上形成任意形状的光抗蚀层。例如，能应用于上述各种显示装置中围堰的形成，在作为半导体技术的主体的光刻法(Photolithography)中，可广泛应用光抗蚀的涂敷。

在光扩散体的形成方法中，在多个液滴喷出头20中导入光扩散体材料，对多个液滴喷出头20作主扫描及副扫描、选择性地喷出光扩散体材料，在基板上形成多个光扩散体。这时当然也可以应用于各种光装置。

根据本发明的喷嘴孔的图像识别方法及装置，由于通过液滴喷出头加载的驱动波形，使喷嘴孔的弯月面转移到规定位置并摄像，所以能一直在同一条件下对喷嘴孔进行摄像。因此，与液滴喷出头的移动动作等无关，能够在填充有功能液的状态下，提高喷嘴孔的图像识别精度，同时也简化了图像处理过程。

根据本发明喷嘴孔的检查方法，由于向液滴喷出头加载使喷嘴孔的弯月面被吸引到内部的驱动波形，并在该时机进行对喷嘴孔的摄像，所以能把喷嘴孔的喷出侧部位作为图像拍摄。因此，通过对该图像进行观察等，能容易、适当地检查喷嘴孔的喷出侧部位有无附着的异物。

根据本发明的液滴喷出头的位置修正方法，由于用上述喷嘴孔的图像识别方法，修正液滴喷出头的位置数据，所以能高精度、迅速地进行液滴喷出头的位置修正。

根据本发明的液滴喷出装置，由于用上述喷嘴孔的图像识别装置、对液滴喷出头的位置进行修正，所以从液滴喷出头喷出的功能液能正确地射中基板W的目标位置。

根据本发明电光装置的制造方法、电光装置及电子设备，由于采用功能液的射中精度高的液滴喷出装置来制造，所以能提供优质、高可靠性的各种电光装置、电子设备。

Claims (13)

1、一种喷嘴孔的图像识别方法，对处于填充有功能液的状态的液滴喷出头的喷嘴孔进行摄像、并对其进行图像识别，其特征在于：

与向所述液滴喷出头加载使所述喷嘴孔的弯月面作单周期微振动的驱动波形同步，对该喷嘴孔进行摄像。

2、根据权利要求1所述的喷嘴孔的图像识别方法，其特征在于：

由所述驱动波形，在所述弯月面被引入所述喷嘴孔内部的时机、进行所述摄像。

3、根据权利要求1所述的喷嘴孔的图像识别方法，其特征在于：

对所述喷嘴孔、使频闪观测器发光并进行摄像。

4、一种液滴喷出头的位置修正方法，其特征在于：包括：

用权利要求1所述的喷嘴孔的图像识别方法、对所述液滴喷出头的喷嘴孔位置进行图像识别的识别工序，和

根据所述识别工序的识别结果、对所述液滴喷出头的位置数据进行修正的数据修正工序。

5、一种喷嘴孔的检查方法，对处于填充有功能液的状态的液滴喷出头的喷嘴孔进行摄像、并检查喷嘴孔有无附着异物，其特征在于：

向所述液滴喷出头加载使所述喷嘴孔的所述弯月面被引入内部的驱动波形、并在此时机对该喷嘴孔进行摄像，根据所述摄像的结果检查所述喷嘴有无附着异物。

6、根据权利要求5所述的喷嘴孔的检查方法，其特征在于：

所述液滴喷出头具有多个喷嘴孔，

具有对进行所述检查的检查区域、从所述液滴喷出头的全部喷嘴孔、喷出功能液的检查喷出工序，和

根据所述检查区域的喷出结果、认定喷出不良的喷嘴孔的不良喷嘴孔认定工序；

所述不良喷嘴认定工序之后、将所述喷出不良的喷嘴孔作为检查对象的喷嘴孔，在所述液滴喷出头加载所述驱动波形、并对该喷嘴孔进行摄像。

7、一种喷嘴孔的图像识别装置，对处于填充有功能液的状态的液滴喷出头的喷嘴孔进行摄像、并对其进行图像识别，其特征在于：具有

对所述喷嘴孔照射摄像光的频闪观测器，

对由所述频闪观测器照射的所述喷嘴孔进行摄像的识别照相机，

向所述液滴喷出头加载使所述喷嘴孔的弯月面作单周期微振动的驱动波形的头驱动器，和

与向所述液滴喷出头加载所述驱动波形同步、使所述频闪观测器发光的频闪观测器驱动器。

8、根据权利要求7所述的图像识别装置，其特征在于：

所述驱动波形是将所述弯月面引入所述喷嘴孔内部的波形，

所述频闪观测器驱动器，在所述弯月面被引入所述喷嘴孔内部的时机、使所述频闪观测器发光。

9、根据权利要求7所述的喷嘴孔的图像识别装置，其特征在于：

所述识别照相机固定在对着所述液滴喷出头的喷嘴面的位置。

10、一种液滴喷出装置，使液滴喷出头对工件作相对移动，将功能液从喷嘴孔选择性喷出，其特征在于：

具有权利要求7所述的喷嘴孔的图像识别装置，和

存储所述液滴喷出头的位置数据的存储部件；

所述位置数据，是根据由所述喷嘴孔的图像识别装置得到的喷嘴孔位置的图像识别结果而被修正过的数据。

11、一种电光装置的制造方法，其特征在于：

利用权利要求10所述的液滴喷出装置进行制造，其包括：利用所述图像识别装置对喷嘴孔的位置进行图像识别的工序；存储所述液滴喷出头的位置数据的工序；根据所述图像识别的结果，修正所述位置数据的步骤；从所述液滴喷出头喷出功能液、在作为所述工件的基板上形成成膜部的步骤。

12、一种电光装置，其特征在于：

在作为工件的基板上，具有利用权利要求11所述的电光装置的制造方法形成的成膜部。

13、一种电子设备，其特征在于，搭载有权利要求12所述的电光装置。

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