CN115891432A - 控制单元及包括其的基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了能够预测喷墨头单元的使用寿命并且能够使该寿命最大化的控制单元及包括其的基板处理装置。所述控制单元用于维护向基板上喷出基板处理液的喷墨头单元，并且包括：计数模块，用于对喷墨头单元的每个喷嘴的喷出次数进行计数；比较模块，用于将喷出次数与基准值进行比较，以判别喷出次数是否为基准值以上；以及评估模块，用于基于每个喷嘴的喷出次数是否为基准值以上来评估喷墨头单元的寿命是否达到可使用寿命。

Description

控制单元及包括其的基板处理装置
技术领域
本发明涉及控制单元及包括其的基板处理装置。更详细地，涉及能够应用在用于制造显示装置的设备的控制单元及包括其的基板处理装置。
背景技术
当为了制造LCD面板、PDP面板、LED面板等显示装置而在透明基板上执行印刷工艺(例如，RGB图案化(RGB Patterning))时，可以使用具有喷墨头单元(Inkjet Head Unit)的印刷装备。
发明内容
喷墨头单元可以包括多个喷嘴以向基板上喷出墨。然而，如果多个喷嘴中的哪怕一个喷嘴出现不良，则对基板的印刷质量可能会降低，因而可能发生物质上/时间上的浪费。
现有的喷墨头单元的更换时间取决于制造商提供的手册。然而，喷墨头单元的性能下降的时间点可能根据使用环境而改变，因此通过上述方法无法预测喷墨头单元的性能下降，因此难以预先防止印刷质量变得不良。
本发明要解决的技术问题是提供能够预测喷墨头单元的寿命并且能够使该寿命最大化的控制单元及包括其的基板处理装置。
本发明的技术问题不限于上述技术问题，本领域的技术人员可以通过下面的记载清楚地理解未提及的其它技术问题。
用于解决上述技术问题的本发明的控制单元的一方面(Aspect)用于维护向基板上喷出基板处理液的喷墨头单元，并且包括；计数模块，用于对所述喷墨头单元的每个喷嘴的喷出次数进行计数；比较模块，用于将所述喷出次数与基准值进行比较，以判别所述喷出次数是否为所述基准值以上；以及评估模块，用于基于每个喷嘴的所述喷出次数是否为所述基准值以上来评估所述喷墨头单元的寿命是否达到可使用寿命。
所述计数模块可以基于电压是否施加到在所述喷嘴的运行中所涉及的压电元件来对所述喷出次数进行计数。
所述压电元件可以设置为与所述喷嘴相同的数量，且所述计数模块可以基于电压是否施加到与所述喷嘴有对应关系的所述压电元件来对所述喷出次数进行计数。
所述基准值可以与所述基板的印刷质量和不参与基板印刷的喷嘴中的至少一者相关。
在所述基准值与所述印刷质量相关的情况下，所述基准值可以是与在所述基板上形成斑纹的情况相关的喷嘴的使用量，或者可以是与通过印刷形成在所述基板上的阶层的平坦度未达到基准的情况相关的喷嘴的使用量。
在所述基准值与所述不参与基板印刷的喷嘴相关的情况下，所述基准值可以是被判定为不良的不良喷嘴的使用量。
所述不良喷嘴可以与卫星喷出、未喷出和喷出位置不准确中的至少一种相关。
所述控制单元还可以包括用于存储所述基准值的存储器模块、用于输入所述基准值的输入模块和用于从外部接收所述基准值的通信模块中的任一个，其中，所述基准值可以通过所述存储器模块、所述输入模块和所述通信模块中的任一个提供给所述比较模块。
所述评估模块可以将所述喷出次数为所述基准值以上的喷嘴的数量与基准数量进行比较，以评估所述喷墨头单元的寿命是否达到可使用寿命。
当所述喷嘴的数量为所述基准数量以上时，所述评估模块可以评估为所述喷墨头单元的寿命已达到可使用寿命，并且可以请求更换已达到可使用寿命的喷墨头单元。
所述控制单元可以基于每个喷嘴的使用量来使使用量相对少的喷嘴参与所述基板的印刷。
所述控制单元还可以包括：提取模块，用于基于每个喷嘴的使用量来提取使用量相对少的喷嘴；以及控制模块，用于控制所提取的喷嘴参与所述基板的印刷，其中，当评估为所述喷墨头单元的寿命未达到可使用寿命时，所述提取模块和所述控制模块可以运行。
所述提取模块可以提取使用量为基准量以下的喷嘴或使用量最少的喷嘴。
所述控制单元可以判别所述喷出次数是否与电压施加到在所述喷嘴的运行中所涉及的压电元件的次数匹配。
所述控制单元可以基于当电压施加到所述压电元件时所述喷嘴是否向所述基板上正常地喷出所述基板处理液来判别是否匹配。
所述控制单元还可以包括：摄像模块，用于利用相机传感器对所述喷嘴与所述基板之间的空间进行拍摄；以及处理模块，用于基于通过拍摄获取的影像信息来判别所述喷嘴是否将所述基板处理液喷出到所述基板上。
当电压施加到所述压电元件时，所述摄像模块可以对所述空间进行拍摄。
用于解决上述技术问题的本发明的控制单元的另一方面用于维护向基板上喷出基板处理液的喷墨头单元，并且包括；计数模块，用于对所述喷墨头单元的每个喷嘴的喷出次数进行计数，并且基于电压是否施加到在所述喷嘴的运行中所涉及的压电元件来对所述喷出次数进行计数；比较模块，用于将所述喷出次数与基准值进行比较，以判别所述喷出次数是否为所述基准值以上；以及评估模块，用于基于每个喷嘴的所述喷出次数是否为所述基准值以上来评估所述喷墨头单元的寿命是否达到可使用寿命，其中，基于每个喷嘴的使用量来使使用量相对少的喷嘴参与所述基板的印刷，以及所述基准值与所述基板的印刷质量和不参与基板印刷的喷嘴中的至少一者相关。
用于解决上述技术问题的本发明的基板处理装置的一方面包括：工艺处理单元，用于在处理基板期间支承所述基板；喷墨头单元，包括多个喷嘴，并且用于通过所述多个喷嘴向所述基板上喷出基板处理液；门架单元，用于使所述喷墨头单元的位置移动；基板处理液供应单元，用于向所述喷墨头单元供应所述基板处理液；以及控制单元，用于维护所述喷墨头单元，其中，所述控制单元包括：计数模块，用于对所述喷墨头单元的每个喷嘴的喷出次数进行计数；比较模块，用于将所述喷出次数与基准值进行比较，以判别所述喷出次数是否为所述基准值以上；以及评估模块，用于基于每个喷嘴的所述喷出次数是否为所述基准值以上来评估所述喷墨头单元的寿命是否达到可使用寿命。
所述基板处理装置还可以包括：相机传感器，用于在所述多个喷嘴中的至少一个喷嘴向所述基板上喷出所述基板处理液的情况下，对所述至少一个喷嘴与所述基板之间的空间进行拍摄。
其它实施例的具体事项包括在详细的说明及附图中。
附图说明
图1是示意性地示出根据本发明一实施例的基板处理装置的构造的图。
图2是示意性地示出根据本发明一实施例的构成基板处理装置的控制单元的内部模块的第一示例图。
图3是示意性地示出根据本发明一实施例的构成基板处理装置的控制单元的内部模块的第二示例图。
图4是用于说明根据本发明一实施例的构成基板处理装置的控制单元的功能的示例图。
图5是示意性地示出根据本发明一实施例的构成基板处理装置的控制单元的内部模块的第三示例图。
图6是示意性地示出根据本发明一实施例的构成基板处理装置的控制单元的内部模块的第四示例图。
图7是用于说明本发明的效果的参考图。
附图标记的说明
100：基板处理装置        110：工艺处理单元
120：维护单元            130：门架单元
140：喷墨头单元          150：基板处理液供应单元
160：控制单元            210：计数模块
220：比较模块            230：存储器模块
240：评估模块            310：摄像模块
320：处理模块            330：输入模块
340：通信模块            410：相机传感器
420：喷嘴                430：基板处理液
440：压电元件            510：提取模块
520：控制模块
具体实施方式
下面，将参照附图详细描述本发明的优选的实施例。本发明的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法将通过参照下面与附图一起详细描述的实施例而变得清楚。然而，本发明并不限于以下所公开的实施例，而是能够以彼此不同的多种形态实现，本实施例只是为了使本发明的公开完整，并向本发明所属技术领域的普通技术人员完整地告知发明的范围而提供的，本发明仅由权利要求书的范围限定。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的构成要素。
元件(elements)或层被称为在另一个元件或层“上(on)”或“上方(on)”不仅包括其在另一个元件或层的正上方，而且还包括其它层或其它元件介于中间的情况。相反，元件被称为“直接”在另一个元件“上”或者在另一个元件的正上方表示没有其它元件或层介于中间的情况。
为了容易地描述如图所示的一个元件或构成要素与另一个元件或构成要素的相关关系，可以使用空间相对术语“下方(below)”、“下面(beneath)”、“下部(lower)”、“上方(above)”、“上部(upper)”等。应该理解的是，除了图中所示的方向之外，空间相对术语是还包括元件在使用或操作时的彼此不同的方向的术语。例如，当图中所示的元件被翻转时，被描述为在另一个元件的“下方(below)”或“下面(beneath)”的元件可以位于另一个元件的“上方(above)”。因此，示例性的术语“下方”可以包括下方和上方两种方向。元件也可以以另一个方向定向，由此空间相对术语可以根据定向进行解释。
虽然术语“第一”、“第二”等用于描述各种元件、构成要素和/或部分，但是这些元件、构成要素和/或部分显然不被这些术语所限制。这些术语仅用于区分一个元件、构成要素和/或部分与另一个元件、构成要素和/或部分。因此，以下提及的第一元件、第一构成要素或第一部分在本发明的技术思想之内显然也可以是第二元件、第二构成要素或第二部分。
本说明书中使用的术语是为了说明实施例，并不是为了限制本发明。在本说明书中，除非在句中特别提及，单数形式也包括复数形式。说明书中使用的“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”不排除除了所提及的构成要素、步骤、操作和/或元件之外存在或增加一个以上的其他构成要素、步骤、操作和/或元件。
如果没有其它定义，则在本说明书中使用的所有术语(包括技术和科学术语)可以以本发明所属领域的普通技术人员能够共同理解的含义所使用。此外，在通常使用的词典中定义的术语，除非明确地特别定义，否则不被理想地或过度地解释。
以下，将参照附图详细说明本发明的实施例，在参照附图说明时，与附图标记无关地，相同或对应的构成要素被赋予相同的参照标号，并省略对其的重复说明。
本发明涉及能够预测喷墨头单元的寿命并且能够使喷墨头单元的寿命最大化的控制单元及包括其的基板处理装置。以下，将参照附图等详细说明本发明。
图1是示意性地示出根据本发明一实施例的基板处理装置的构造的图。
基板处理装置100处理用于制造显示装置的基板G(例如，玻璃基板(Glass))。这种基板处理装置100可以实现为利用喷墨头单元140向基板G上喷出(Jetting)基板处理液的喷墨设备，特别是可以实现为循环式喷墨设备以防止喷嘴(Nozzle)被基板处理液堵塞。基板处理装置100例如可以设置为QD(Quantum Dot；量子点)CF(Color Filter；滤色器)喷墨设备(Inkjet System)。
根据图1，基板处理装置100可以包括工艺处理单元110、维护单元(MaintenanceUnit)120、门架单元(Gantry Unit)130、喷墨头单元(Inkjet Head Unit)140、基板处理液供应单元150和控制单元(Control Unit or Controller)160。
工艺处理单元110在对基板G执行PT操作期间支承基板G。这种工艺处理单元110可以利用非接触方式来支承基板G。工艺处理单元110例如可以利用空气(Air)使基板G悬浮在空中从而支承基板G。然而，本实施例不限于此。工艺处理单元110也可以利用接触方式来支承基板G。工艺处理单元110例如可以利用在上部设置有安置面的支承部件来支承基板G。
另一方面，在上文中，PT操作是指利用基板处理液对基板G进行印刷(Printing)处理，且基板处理液是指用于对基板G进行印刷处理的药液。基板处理液例如可以是包括超细半导体微粒的QD墨。
在利用空气支承基板G的情况下，工艺处理单元110可以包括第一台(1st Stage)111和气孔(Air Hole)112。
第一台111是基座(Base)，其设置成基板G可以安置在其上部。气孔112可以贯通这种第一台111的上表面而形成，并且可以在第一台111的PT区域(PT Zone)内形成为多个。
气孔112可以向第一台111的上部方向(第三方向30)喷射空气。气孔112可以由此使安置在第一台111上的基板G悬浮在空中。
另一方面，虽然在图1中未示出，但是工艺处理单元110还可以包括夹具(Gripper)。夹具用于防止基板G沿着第一台111的长度方向(第一方向10)移动时从第一台111脱离。夹具可以夹持基板G以防止基板G从第一台111脱离，并且在基板G移动的情况下，夹具可以在夹持基板G的状态下沿着导轨(Guide Rail；未示出)滑动。
维护单元120测量基板处理液在基板G上的喷出位置(即，打点)、基板处理液是否喷出等。维护单元120可以针对设置于喷墨头单元140的多个喷嘴中的每个测量基板处理液的喷出位置、基板处理液是否喷出等，并且可以将如此获取的测量结果提供给控制单元160。
维护单元120例如可以包括第二台(2nd Stage)121、第三导轨(3rd Guide Rail)122、第一板(1st Plate)123、校准板(Calibration Board)124和视觉模块(Vision Module)125。
第二台121可以与第一台111一样是基座，并且可以与第一台111平行布置。第二台121可以设置为与第一台111相同的大小，但也可以设置为比第一台111小或大的大小。第二台121可以在其上部包括MT区域(Maintenance Zone；维护区域)。
第三导轨122引导第一板123的移动路径。这种第三导轨122可以在第二台121上沿着第二台121的长度方向(第一方向10)至少设置为一条线。第三导轨122例如可以实现为LM引导***(Linear Motor Guide System；线性电机引导***)。
另一方面，虽然在图1中未示出，但是维护单元120还可以包括第四导轨(4th GuideRail)。第四导轨可以与第三导轨122一样引导第一板123的移动路径，并且可以在第二台121上沿着第二台121的宽度方向(第二方向20)至少设置为一条线。第四导轨也可以与第三导轨122一样实现为LM引导***。
第一板123沿着第三导轨122和/或第四导轨在第二台121上移动。第一板123可以沿着第三导轨122与基板G平行地移动，并且可以沿着第四导轨接近或远离基板G。
校准板124用于测量基板G上的基板处理液的喷出位置。这种校准板124可以包括对准标记(Align Mark)、标尺等而设置在第一板123上，并且可以沿着第一板123的长度方向(第一方向10)设置。
视觉模块125获取关于基板G的影像信息以测量基板处理液的喷出位置、基板处理液是否喷出等。视觉模块125可以包括区域扫描相机(Area Scan Camera)、行扫描相机(Line Scan Camera)等，并且可以实时地获取关于基板G的影像信息。另一方面，视觉模块125可以获取并提供关于基板处理液所喷出到的基板G的信息以及关于校准板124的信息。
视觉模块125可以设置在门架单元130的侧部或下部以拍摄基板G等。视觉模块125例如可以以附接在喷墨头单元140的侧面的形态设置。然而，本实施例不限于此。视觉模块125也可以设置在第一板123上。另一方面，视觉模块125也可以在基板处理装置100内设置为多个，并且也可以固定地设置或可移动地设置。
门架单元130支承喷墨头单元140。这种门架单元130可以设置在第一台111和第二台121的上部，以使喷墨头单元140可以向基板G上喷出基板处理液。
门架单元130可以以第一台111和第二台121的宽度方向(第二方向20)为长度方向设置在第一台111和第二台121上。门架单元130可以沿着第一导轨170a和第二导轨170b在第一台111和第二台121的长度方向(第一方向10)上移动。另一方面，第一导轨170a和第二导轨170b可以沿着第一台111和第二台121的长度方向(第一方向10)设置在第一台111和第二台121的外侧。
另一方面，虽然在图1中未示出，但是基板处理装置100还可以包括门架移动单元。门架移动单元使门架单元130沿着第一导轨170a和第二导轨170b移动。门架移动单元可以设置在门架单元130的内部，并且可以包括第一移动模块(未示出)和第二移动模块(未示出)。第一移动模块和第二移动模块可以在门架单元130内设置在两个端部处，并且可以使门架单元130沿着第一导轨170a和第二导轨170b滑动。
喷墨头单元140以液滴(Droplet)形态向基板G上喷出基板处理液。这种喷墨头单元140可以设置在门架单元130的侧部或下部。
喷墨头单元140可以在门架单元130处至少设置为一个。在喷墨头单元140在门架单元130处设置为多个的情况下，多个喷墨头单元140可以沿着门架单元130的长度方向(第二方向20)布置成一列。
喷墨头单元140可以沿着门架单元130的长度方向(第二方向20)移动以位于基板G上的期望的点。然而，本实施例不限于此。喷墨头单元140可以沿着门架单元130的高度方向(第三方向30)移动，并且也可以顺时针或逆时针旋转。
另一方面，喷墨头单元140也可以固定地设置于门架单元130。在这种情况下，门架单元130可以可移动地设置。
另一方面，虽然在图1中未示出，但是基板处理装置100还可以包括喷墨头移动单元。喷墨头移动单元使喷墨头单元140直线移动或旋转。在基板处理装置100包括多个喷墨头单元140的情况下，喷墨头移动单元可以与喷墨头单元140的数量对应地设置在基板处理装置100内，以使多个喷墨头单元140独立地运行。另一方面，喷墨头移动单元也可以在基板处理装置100内设置为单个，以使多个喷墨头单元140统一地运行。
另一方面，虽然在图1中未示出，但是喷墨头单元140可以包括喷嘴板、多个喷嘴、压电元件等。喷嘴板构成喷墨头单元140的主体。多个(例如，128个、256个等)喷嘴可以在这种喷嘴板的下部以预定间隔设置为多行多列，且压电元件可以在喷嘴板内设置为与喷嘴的数量对应的数量。在如此构成的情况下，喷墨头单元140可以根据压电元件的运行而通过喷嘴向基板G上喷出基板处理液。
另一方面，喷墨头单元140也可以根据施加到压电元件的电压独立地控制通过每个喷嘴提供的基板处理液的喷出量。
基板处理液供应单元150向喷墨头单元140供应墨。这种基板处理液供应单元150可以包括存储罐150a和压力控制模块150b。
存储罐150a储存基板处理液，且压力控制模块150b调节存储罐150a的内部压力。存储罐150a可以基于由压力控制模块150b提供的压力向喷墨头单元140提供适量的基板处理液。
控制单元160用于对喷墨头单元140执行维护。这种控制单元160可以基于维护单元120的测量结果来校正设置于喷墨头单元140的每个喷嘴的基板处理液喷出位置，或者检测出多个喷嘴中的不良喷嘴(即，不喷出基板处理液的喷嘴)以便对不良喷嘴执行清洁作业。为此，控制单元160可以控制构成基板处理装置100的每个构成的操作。
控制单元160可以实现为包括过程控制器、控制程序、输入模块、输出模块(或显示模块)、存储器模块等的计算机或服务器，。在上文中，过程控制器可以包括对构成基板处理装置100的每个构成执行控制功能的微处理器，且控制程序可以根据过程控制器的控制来执行基板处理装置100的各种处理。存储器模块存储用于根据各种数据和处理条件来执行基板处理装置100的各种处理的程序，即处理配方。
为了防止因喷嘴的不良而导致的基板G的印刷质量的降低，需要预测喷墨头单元140的寿命。如果简单地将在印刷结果中存在较多缺陷(Defect)的情况定为喷墨头单元140的更换时间，或者将在NJI(Nozzle Jetting Inspection；喷嘴喷出检查)过程中喷嘴出局(Nozzle Out)持续增加的情况定为喷墨头单元140的更换时间，则可能难以预先防止不良喷嘴用在基板G的印刷中。
在本实施例中，为了解决这种问题，可以利用控制单元160来预测喷墨头单元140的寿命，并且可以基于该预测结果来使喷墨头单元140的寿命最大化。以下，将对控制单元160的这种作用进行详细说明。
图2是示意性地示出根据本发明一实施例的构成基板处理装置的控制单元的内部模块的第一示例图。
根据图2，控制单元160可以包括计数模块210、比较模块220、存储器模块230和评估模块240。
计数模块210起到对构成喷墨头单元140的每个喷嘴的喷出次数进行计数的作用。
如上所述，喷墨头单元140可以包括喷嘴板、多个喷嘴、压电元件(Piezo Element)等。这里，压电元件设置为与喷嘴的数量对应的数量，且每个喷嘴可以根据有对应关系的压电元件的运行来向基板G上喷出基板处理液。即，每个喷嘴的喷出次数可以基于电压是否施加到有对应关系的压电元件来进行计数。
如此，计数模块210可以基于电压施加到有对应关系的压电元件的次数来对每个喷嘴的喷出次数进行计数。
另一方面，虽然电压已施加到压电元件，但是由于程序错误等原因，喷嘴也可能不喷出基板处理液。在这种情况下，电压施加到压电元件的次数与喷嘴的喷出次数相互不一致，因此喷嘴的喷出次数可能计数不准确。
考虑到上述情况，基板处理装置100还可以包括相机传感器，并且如图3所示，控制单元160还可以包括摄像模块310和处理模块320。
图3是示意性地示出根据本发明一实施例的构成基板处理装置的控制单元的内部模块的第二示例图。
如图4所示，相机传感器410可以拍摄通过喷嘴420向基板G上喷出的基板处理液430。为此，相机传感器410可以布置成能够拍摄喷墨头单元140的喷嘴420与基板G之间的空间。图4是用于说明根据本发明一实施例的构成基板处理装置的控制单元的功能的示例图。
摄像模块310可以控制相机传感器410。摄像模块310可以将相机传感器410控制成使得相机传感器410拍摄通过喷嘴420向基板G上喷出的基板处理液430。
在喷嘴420向基板G上喷出基板处理液430的情况下，摄像模块310可以控制相机传感器410。具体地，当电压施加到与喷嘴420有对应关系的压电元件440时，摄像模块310可以预计喷嘴420会将基板处理液430喷出到基板G上并控制相机传感器410。
在本实施例中，当相机传感器410根据摄像模块310的控制来拍摄喷嘴420与基板G之间的空间从而获取影像信息时，可以利用上述影像信息来判别喷嘴420的喷出次数是否被准确地计数。
处理模块320可以根据摄像模块310的控制，基于由相机传感器410获取的影像信息来判别喷嘴420是否正常地将基板处理液430喷出到基板G上。
当电压施加到压电元件440时，与压电元件440有对应关系的喷嘴420可以根据压电元件440的运行将基板处理液430喷出到基板G上，且相机传感器410可以拍摄向基板G上掉落的基板处理液430。因此，由相机传感器410获取的影像信息中应当显示有基板处理液430。处理模块320可以参考这一点来判别喷嘴420是否正常地将基板处理液430喷出到基板G上。
处理模块320可以在判别喷嘴420是否正常地将基板处理液430喷出到基板G上之后，判别喷嘴420的喷出次数是否被准确地计数。
当喷嘴420正常地将基板处理液430喷出到基板G上时，电压施加到压电元件440的次数与喷嘴420的喷出次数会相互一致。因此，在这种情况下，处理模块320可以判别为喷嘴420的喷出次数被准确地计数。
相反，当喷嘴420没有正常地将基板处理液430喷出到基板G上时，电压施加到压电元件440的次数与喷嘴420的喷出次数会相互不一致。因此，在这种情况下，处理模块320可以判别为喷嘴420的喷出次数没有被准确地计数。
另一方面，在本实施例中，为了提高向基板G上掉落的基板处理液430的影像获取率，相机传感器410可以以一定的时间间隔连续进行拍摄。在这种情况下，相机传感器410可以从喷嘴420喷出基板处理液430的时刻到基板处理液430到达基板G上的时刻为止连续进行拍摄。
另一方面，处理模块320的处理结果可以提供给评估模块240，且评估模块240可以在评估喷墨头单元140的寿命时使用处理模块320的处理结果。
再次参照图2进行说明。
比较模块220起到将喷嘴420的喷出次数与基准值进行比较的作用。比较模块220可以通过上述比较来判别喷嘴420的喷出次数是否为基准值以上。比较模块220可以在从计数模块210接收喷嘴420的喷出次数之后执行上述比较。
存储器模块230起到存储基准值的作用。当将喷嘴420的喷出次数与基准值进行比较时，比较模块220可以从存储器模块230读取基准值，然后执行上述比较。从计数模块210接收喷嘴420的喷出次数的步骤和从存储器模块230读取基准值的步骤可以同时执行，但是也可以先执行两个步骤中的任一个步骤。
基准值可以基于用户的经验性更换周期来预先确定并存储在存储器模块230中。这里，用户的经验性更换周期是指基板G的最终印刷结果的质量较差的情况、喷嘴出局(Nozzle Out)多的情况等。
在利用喷墨头单元140的多个喷嘴来对基板G进行印刷之后，可以检查基板G的印刷结果。此时，如果基板G的印刷结果符合基准，则可以判定为基板G的印刷结果良好，如果基板G的印刷结果不符合基准，则可以判定为基板G的印刷结果不良。
由于内部积累微粒等原因，随着使用频率增加，喷嘴可能无法将指定量的基板处理液喷出到基板G上，或者喷出的基板处理液可能脱离基板G上的指定位置。在这种情况下，基板G的印刷结果可能不符合基准，从而使基板G的印刷结果被判定为不良。在本实施例中，可以通过检查工艺来确认当使用几次喷嘴时基板G的印刷结果会变成不良，并将其值确定为基准值。
另一方面，在本实施例中，也可以确认当使用几次喷嘴时，通过印刷而形成在基板G上的阶层的平坦度不符合基准，或者确认是否在基板G上发生斑纹等问题，并将其值确定为基准值。
另一方面，如上所述，随着使用频率增加，在喷嘴的内部可能积累微粒等，从而可能发生卫星喷出、未喷出、喷出位置的准确度不良等问题。在本实施例中，可以将这种喷嘴定义为不良喷嘴，并且可以在对基板G进行印刷时不使相应的喷嘴参与印刷。本实施例中，将喷嘴不参与基板G印刷的情况定义为喷嘴出局(Nozzle Out)。
在检查工艺中，可以确认当使用几次喷嘴时喷嘴出局。在本实施例中，可以将其值确定为基准值。
虽然在图1中未示出，但是基板处理装置100可以包括单独的检查装置。基准值的确定可以通过如此单独设置的检查装置来执行。
如上所述，比较模块220可以从存储器模块230读取基准值，然后将喷嘴的喷出次数与基准值进行比较。然而，本实施例不限于此。参照图5，比较模块220也可以在通过输入模块330接收基准值的输入之后将喷嘴的喷出次数与基准值进行比较，或者可以在通过通信模块340接收基准值之后将喷嘴的喷出次数与基准值进行比较。图5是示意性地示出根据本发明一实施例的构成基板处理装置的控制单元的内部模块的第三示例图。
再次参照图2进行说明。
评估模块240起到基于比较模块220的比较结果来评估喷墨头单元140的寿命的作用。
比较模块220可以将喷嘴的喷出次数与基准值进行比较以针对构成喷墨头单元140的每个喷嘴判别相应喷嘴的喷出次数是否为基准值以上。评估模块240可以基于比较模块220的这种比较结果，从构成喷墨头单元140的喷嘴中提取喷出基准值以上基板处理液的喷嘴。
当从构成喷墨头单元140的喷嘴中提取出喷出基准值以上基板处理液的喷嘴时，评估模块240可以计算喷出基准值以上基板处理液的喷嘴(即，喷出次数为基准值以上的喷嘴)的数量。当计算出喷出次数为基准值以上的喷嘴的数量时，评估模块240可以将计算值与基准值(即，基准数量)进行比较以评估喷墨头单元140的寿命是否达到可使用寿命。
当判断为计算值为基准值以上时，评估模块240可以评估为喷墨头单元140的寿命已达到可使用寿命。在这种情况下，评估模块240可以向管理员指示更换喷墨头单元140。另一方面，当判断为计算值小于基准值时，评估模块240可以评估为喷墨头单元140的寿命未达到可使用寿命。
在上文中，基准值可以预先确定，并且可以对应于喷嘴的数量。
另一方面，评估模块240可以简单地将计算值与基准值进行比较以评估喷墨头单元140的寿命是否达到可使用寿命，但是不限于此，也可以计算计算值的比率、即在构成喷墨头单元140的所有喷嘴中喷出次数为基准值以上的喷嘴所占的比重，然后将计算值的比率与基准比率进行比较以评估喷墨头单元140的寿命是否达到可使用寿命。
在上述情况下，当判断为计算值的比率为基准比率以上时，评估模块240可以判别为喷墨头单元140的寿命已达到可使用寿命，并且在这种情况下，可以向管理员指示更换喷墨头单元140。相反，当判断为计算值的比率小于基准比率时，评估模块240可以判别为喷墨头单元140的寿命未达到可使用寿命。
另一方面，控制单元160可以基于每个喷嘴的使用量(即，由计数模块210计数的喷嘴的喷出次数)来使使用量相对少的喷嘴参与基板G的印刷，从而实现喷出次数的均等化，因此可以使喷墨头单元140的寿命最大化。下面对此进行说明。
图6是示意性地示出根据本发明一实施例的构成基板处理装置的控制单元的内部模块的第四示例图。
提取模块510起到基于每个喷嘴的使用量来从构成喷墨头单元140的喷嘴中提取使用量相对少的喷嘴的作用。
当提取使用量相对少的喷嘴时，提取模块510可以随机提取使用量为基准量以下的喷嘴。或者，提取模块510可以从使用量最少的喷嘴开始依次提取。
控制模块520起到控制成在基板G印刷时使用由提取模块510提取的喷嘴的作用。控制模块520可以控制成按照由提取模块510提取的顺序排列喷嘴，并按照排列的顺序使相应喷嘴用在基板G印刷。
提取模块510和控制模块520的上述功能可以与比较模块220和评估模块240的功能分开应用。然而，本实施例不限于此。提取模块510和控制模块520的上述功能也可以在评估模块240的评估功能之后执行。
例如，当由评估模块240判别为喷墨头单元140的寿命未达到可使用寿命时，提取模块510和控制模块520可以依次执行上述功能。根据本实施例，通过提取模块510和控制模块520的这种功能，可以如图7所示实现每个喷嘴的喷出次数均等化，因此可以得到使喷墨头单元140的使用寿命最大化的效果。图7是用于说明本发明的效果的参考图。
以上，参照图2至图7对控制单元160的各种功能进行了说明。控制单元160的这些功能可以设置为计算机程序，且计算机程序可以安装在控制单元160内的微处理器中并由微处理器应用。
本发明涉及关于喷墨头单元140的寿命预测及最大化方法的软件的实现。在本发明中，可以对构成喷墨头单元140的每个喷嘴的喷出次数进行计数并用于喷墨头单元140的维护(Maintenance)。
在本发明中，可以将构成喷墨头单元140的每个喷嘴的喷出次数记录在软件中并预测喷墨头单元140的使用寿命，并且通过反映每个喷嘴的使用量来对基板G进行印刷，从而使喷墨头单元140的使用寿命最大化。
根据本发明，通过记录并识别喷墨头单元140的每个喷嘴的喷出次数，可以掌握喷墨头单元140的使用寿命，并且通过将使用次数少的喷嘴更多地参与到图像生成、即基板G印刷中，可以使喷墨头单元140的使用寿命最大化。
在本发明中，喷墨设备(即，基板处理装置100)的喷墨头单元140的基板处理液喷出可以通过图案软件(Pattern SW)的印刷(Printing)命令、吐出(Spitting)命令等来实施。由于在印刷/吐出命令时具有关于印刷图像以及使用/未使用喷嘴的信息，所以可以对各个喷嘴的喷出次数进行计数。在上文中，吐出命令是指示在设定使用喷嘴之后，在预定的时间内以预定的频率进行喷出的命令，且印刷命令是指示将具有每个喷嘴的印刷与否信息的图像发送到头驱动器而进行喷出的命令。
在本发明中，通过对每个喷嘴的喷出次数进行计数，可以确认是否接近由头制造商(Head Maker)提供的物理寿命，或者可以确认是否接近根据缺陷增加(印刷质量不良)、喷嘴出局增加等的用户的经验性更换周期，从而能够预测喷墨头单元140的寿命并预先准备喷墨头单元140的更换。此外，可以确认每个喷嘴的使用量并通过使用使用量相对少的喷嘴来生成印刷图像，从而能够通过喷出次数的均等化来使喷墨头单元140的使用寿命最大化。
综上，本发明的特征可以概括如下。
第一，通过将喷墨头的每个喷嘴的使用次数记录在软件中，可以预测头的使用寿命并进行准备。
第二，通过考虑每个喷嘴的使用量而反映到图像生成，可以使头的使用寿命最大化。
以上参照附图对本发明的实施例进行了说明，但是本发明所属技术领域的普通技术人员应该可以理解，本发明在不改变其技术思想或必要特征的情况下，能够以其他具体形态实施。因此，应该理解，以上描述的实施例在所有方面都是示例性的，而不是限制性的。

Claims (20)

1.一种控制单元，用于维护向基板上喷出基板处理液的喷墨头单元，并且包括：
计数模块，用于对所述喷墨头单元的每个喷嘴的喷出次数进行计数；
比较模块，用于将所述喷出次数与基准值进行比较，以判别所述喷出次数是否为所述基准值以上；以及
评估模块，用于基于每个喷嘴的所述喷出次数是否为所述基准值以上来评估所述喷墨头单元的寿命是否达到可使用寿命。
2.根据权利要求1所述的控制单元，其中，
所述计数模块基于电压是否施加到在所述喷嘴的运行中所涉及的压电元件来对所述喷出次数进行计数。
3.根据权利要求2所述的控制单元，其中，
所述压电元件设置为与所述喷嘴相同的数量，以及
所述计数模块基于电压是否施加到与所述喷嘴有对应关系的所述压电元件来对所述喷出次数进行计数。
4.根据权利要求1所述的控制单元，其中，
所述基准值与所述基板的印刷质量和不参与基板印刷的喷嘴中的至少一者相关。
5.根据权利要求4所述的控制单元，其中，
在所述基准值与所述印刷质量相关的情况下，所述基准值是与在所述基板上形成斑纹的情况相关的喷嘴的使用量，或者是与通过印刷形成在所述基板上的阶层的平坦度未达到基准的情况相关的喷嘴的使用量。
6.根据权利要求4所述的控制单元，其中，
在所述基准值与所述不参与基板印刷的喷嘴相关的情况下，所述基准值是被判定为不良的不良喷嘴的使用量。
7.根据权利要求6所述的控制单元，其中，
所述不良喷嘴与卫星喷出、未喷出和喷出位置不准确中的至少一种相关。
8.根据权利要求1所述的控制单元，还包括用于存储所述基准值的存储器模块、用于输入所述基准值的输入模块和用于从外部接收所述基准值的通信模块中的任一个，
其中，所述基准值通过所述存储器模块、所述输入模块和所述通信模块中的任一个提供给所述比较模块。
9.根据权利要求1所述的控制单元，其中，
所述评估模块将所述喷出次数为所述基准值以上的喷嘴的数量与基准数量进行比较，以评估所述喷墨头单元的寿命是否达到可使用寿命。
10.根据权利要求9所述的控制单元，其中，
当所述喷嘴的数量为所述基准数量以上时，所述评估模块评估为所述喷墨头单元的寿命已达到可使用寿命，并且请求更换已达到可使用寿命的喷墨头单元。
11.根据权利要求1所述的控制单元，其中，
所述控制单元基于每个喷嘴的使用量来使使用量相对少的喷嘴参与所述基板的印刷。
12.根据权利要求1所述的控制单元，还包括：
提取模块，用于基于每个喷嘴的使用量来提取使用量相对少的喷嘴；以及
控制模块，用于控制所提取的喷嘴参与所述基板的印刷，
其中，当评估为所述喷墨头单元的寿命未达到可使用寿命时，所述提取模块和所述控制模块运行。
13.根据权利要求12所述的控制单元，其中，
所述提取模块提取使用量为基准量以下的喷嘴或使用量最少的喷嘴。
14.根据权利要求1所述的控制单元，其中，
所述控制单元判别所述喷出次数是否与电压施加到在所述喷嘴的运行中所涉及的压电元件的次数匹配。
15.根据权利要求14所述的控制单元，其中，
所述控制单元基于当电压施加到所述压电元件时所述喷嘴是否向所述基板上正常地喷出所述基板处理液来判别是否匹配。
16.根据权利要求15所述的控制单元，还包括：
摄像模块，用于利用相机传感器对所述喷嘴与所述基板之间的空间进行拍摄；以及
处理模块，用于基于通过拍摄获取的影像信息来判别所述喷嘴是否将所述基板处理液喷出到所述基板上。
17.根据权利要求16所述的控制单元，其中，
当电压施加到所述压电元件时，所述摄像模块对所述空间进行拍摄。
18.一种控制单元，用于维护向基板上喷出基板处理液的喷墨头单元，并且包括：
计数模块，用于对所述喷墨头单元的每个喷嘴的喷出次数进行计数，并且基于电压是否施加到在所述喷嘴的运行中所涉及的压电元件来对所述喷出次数进行计数；
比较模块，用于将所述喷出次数与基准值进行比较，以判别所述喷出次数是否为所述基准值以上；以及
评估模块，用于基于每个喷嘴的所述喷出次数是否为所述基准值以上来评估所述喷墨头单元的寿命是否达到可使用寿命，
其中，基于每个喷嘴的使用量来使使用量相对少的喷嘴参与所述基板的印刷，以及
所述基准值与所述基板的印刷质量和不参与基板印刷的喷嘴中的至少一者相关。
19.一种基板处理装置，包括：
工艺处理单元，用于在处理基板期间支承所述基板；
喷墨头单元，包括多个喷嘴，并且用于通过所述多个喷嘴向所述基板上喷出基板处理液；
门架单元，用于使所述喷墨头单元的位置移动；
基板处理液供应单元，用于向所述喷墨头单元供应所述基板处理液；以及
控制单元，用于维护所述喷墨头单元，
其中，所述控制单元包括：
计数模块，用于对所述喷墨头单元的每个喷嘴的喷出次数进行计数；
比较模块，用于将所述喷出次数与基准值进行比较，以判别所述喷出次数是否为所述基准值以上；以及
评估模块，用于基于每个喷嘴的所述喷出次数是否为所述基准值以上来评估所述喷墨头单元的寿命是否达到可使用寿命。
20.根据权利要求19所述的基板处理装置，还包括：
相机传感器，用于在所述多个喷嘴中的至少一个喷嘴向所述基板上喷出所述基板处理液的情况下，对所述至少一个喷嘴与所述基板之间的空间进行拍摄。
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