采用基板对齐特征和印刷区域对齐特征的喷射控制

摘要

在一种印刷方法中，获取印刷系统中负载的基板的至少一张图像。基于所述至少一张图像，确定在所述印刷系统的参照系中所述基板上的第一对齐特征的实际位置。基于所述第一对齐特征的实际位置，确定基板上的第二对齐特征的预期位置。基于所述至少一张图像和所述第二对齐特征的预期位置，确定在所述印刷系统的参照系中所述第二对齐特征的实际位置。基于所述第二对齐特征的实际位置，确定所述基板上的印刷区域的目标位置。基于所述印刷区域的目标位置，控制印刷材料喷射到所述印刷区域中的所述基板上。

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求在2018年12月20日提交的美国临时专利申请第62/782,442号，在2019年8月26日提交的美国临时专利申请第62/891,807号，以及在2019年12月16日提交的美国非临时申请第16/716,143号的优先权，上述申请的全部内容以引用的方式并入于此。

技术领域

总体上，本申请的实施例涉及喷墨印刷系统。具体地，描述了在喷墨印刷系统中使用的喷射控制方法、系统和/或装置。

背景技术

喷墨印刷在办公室用打印机和家用打印机以及用于制造显示器、印刷大型书面材料、将材料加入诸如PCB等的制成品以及构造诸如组织等的生物制品的工业用打印机中都是常见的。有些印刷用途，例如在显示基板上印刷发光材料，对分注喷嘴和/或印刷基板的定位精度要求极高。在一些情况下，如果印刷材料的液滴的放置误差超过约15μm，则会导致印刷错误。达到这种极高的精度要受到无数因素的影响，例如打印机部件的制造公差、热膨胀、热不均匀性、振动、打印机部件的特性随时间的演变等。基板制备的差异也会造成误差。特别地，在显示基板上印刷发光材料之前，有时将发光材料的定位件印刷到基板上。印刷位置的变化或错误会导致并复合印刷发光材料的错误。在该方面中提出了用于控制喷墨打印机中的印刷材料的喷射的方法、系统和/或装置。

发明内容

在根据一个实施例的印刷方法中，获取印刷系统中负载的基板的至少一张图像。基于所述至少一张图像，确定在所述印刷系统的参照系中所述基板上的第一对齐特征的实际位置。基于所述第一对齐特征的实际位置，确定基板上的多个第二对齐特征的预期位置。基于所述至少一张图像和所述第二对齐特征的预期位置，确定在所述印刷系统的参照系中所述多个第二对齐特征的实际位置。基于所述第二对齐特征的实际位置，确定所述基板上的多个印刷区域的目标位置。基于所述印刷区域的目标位置，控制印刷材料喷射到所述多个印刷区域中的所述基板上。

在一个实施例中，一种印刷系统包括用于支撑基板的基板支撑件；具有分注喷嘴的印刷喷头组件；至少一个成像设备；以及控制器。所述控制器用于控制至少一个成像设备，以采集所述基板上的多个第一对齐特征的第一图像。所述控制器还用于基于所述第一图像，确定在所述印刷系统的参照系中所述第一对齐特征的实际位置。所述控制器还用于基于所述多个第一对齐特征的实际位置，确定多个第二对齐特征的预期位置。所述控制器还用于基于所述第二对齐特征的预期位置，控制所述至少一个成像设备和所述基板支撑件的相对定位，从而能够使用所述至少一个成像设备对所述第二对齐特征进行成像。所述控制器还用于控制所述至少一个成像设备，以采集所述第二对齐特征的第二图像。所述控制器还用于基于所述第二图像，确定在印刷系统的参照系中所述第二对齐特征的实际位置。所述控制器还用于基于所述第二对齐特征的实际位置，确定所述第二对齐特征的组对应的印刷区域的目标位置。所述控制器还用于基于所述印刷区域的目标位置，控制来自所述印刷喷头组件的分注喷嘴的印刷材料喷射到所述印刷区域中的所述基板上。

在一个实施例中，一种用于印刷系统的控制器包括至少一个处理器。所述处理器用于接收基板上的多个对齐特征中的至少一个对齐特征的图像数据，所述基板支撑所述印刷系统中的印刷作业。所述处理器还用于基于所述图像数据，确定在印刷系统的参照系中多个对齐特征的实际位置。所述处理器还用于基于所述多个对齐特征的实际位置，确定所述基板上的印刷区域的边角处的所述像素点的目标位置。所述处理器还用于基于所述印刷区域的边角处的像素点的目标位置，确定沿所述印刷区域的边缘的像素点的目标位置。所述处理器还用于基于沿所述印刷区域的边缘的所述像素点的目标位置，确定所述印刷区域中的所述像素点的目标位置。所述处理器还用于基于所述印刷区域中的所述像素点的目标位置，控制来自所述印刷系统的印刷喷头组件的分注喷嘴的印刷材料喷射到所述印刷区域中的所述基板上。

在一个实施例中，通过印刷方法制成平板显示器，其中，获取印刷系统中负载的基板的至少一张图像；基于所述至少一张图像，确定在所述印刷系统的参照系中所述基板上的第一对齐特征的实际位置；基于所述第一对齐特征的实际位置，确定基板上的多个第二对齐特征的预期位置；基于所述至少一张图像和所述第二对齐特征的预期位置，确定在所述印刷系统的参照系中所述多个第二对齐特征的实际位置；基于所述第二对齐特征的实际位置，确定所述基板上的多个印刷区域的目标位置；以及基于所述印刷区域的目标位置，控制印刷材料喷射到所述多个印刷区域中的所述基板上。

附图说明

结合附图和以下具体实施方式可以更好地理解本公开的各方面。需要说明的是，根据行业的标准惯例，各个特征未按比例绘制。实际上，为了清楚起见，可以任意地增加或减小各个特征的大小。

图1是印刷系统的俯视等轴图。

图2是根据一个实施例的印刷系统的俯视示意图。

图3A是根据一个实施例的印刷系统的侧视示意图。

图3B是示例中图3A的印刷系统的基板的俯视示意图。

图4是根据一个实施例的印刷方法的流程图。

图5A-5D是根据图4所示印刷方法的各种操作处理的基板或基板的一部分的平面示意图。

图6A是根据一个实施例的印刷方法的流程图。

图6B是根据图6A所示印刷方法处理的基板上的印刷区域的平面示意图。

图7是根据一个实施例的印刷方法的流程图。

图8是根据一个实施例的控制器的框图。

具体实施方式

本公开接下来提供了许多不同的实施例或示例以实现本发明的不同特征。下文描述的部件、数值、操作、材料、配置等具体示例旨在简化本公开。当然，这些示例仅是示例性的，而非限制性的。其他的部件、数值、操作、材料、配置等是可以预期的。例如，出于简洁和清楚的目的，本公开的各示例中的参考数字和/或字母可能重复，但该重复本身并不表明所讨论的各实施例和/或配置之间的关系。为了便于说明，在本文中可能使用诸如“下面”、“以下”、“下部”、“以上”、“上部”等的空间关系术语以描述如图所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。空间关系术语旨在包含除图中所示方向之外的设备使用或操作时的不同方向。如果装置在其他情况下调整方向(转动90度或处于其他方向)，本文中所使用的空间关系描述词将被相应地解释。

一些喷墨印刷应用依赖于分注喷嘴和/或印刷基板的高精度定位，以获得高质量的印刷产品。为了使用喷墨印刷系统将印刷材料精确地分配到基板上较小的目标位置，需要确定在喷墨印刷系统的参照系中基板和/或其印刷区域的实际位置。然后，利用印刷系统的参照系所界定的印刷区域的实际位置进行高精度印刷。印刷区域的实际位置是基于基板上的一个或多个印刷区域对齐特征来确定。印刷区域对齐特征的实际位置又基于一个或多个基板对齐特征来确定。因此，在至少一个实施例中，可以在印刷系统的单个参照系中确定基板上所有印刷区域的实际位置，并且可以在允许基板制作和/或打印机测量错误存在的同时，制定印刷作业的单个“触发”计划以在基板上的所有印刷区域进行印刷。因此，提高了印刷速度和精度。该布置优于其他方式，其他方式提供了一组有限的标记来确定基板的位置，而没有一组单独的标记来确定各个印刷区域的位置，因此，不能校正基板上的印刷区域之间的误差。

图1是印刷系统100的俯视等轴图。

印刷系统100具有基板支撑件102、印刷组件104和用于操纵印刷用基板的固定器组件106。印刷系统100建立在底座108上，在一个示例中，底座108是一个巨大的物体，以最小化到印刷系统100的操作部件的振动传输。在一个示例中，底座108是花岗岩块。基板支撑件102位于基座108上，且包括支撑表面110以及使支撑表面110基本上无摩擦的装置。在一个示例中，支撑表面110是提供气垫的气动工作台，基板漂浮在气垫上。支撑表面110具有多个孔112，气体喷流从孔中流出，从而提供向上的力以保持基板在支撑表面110上方的期望高度。一些孔也用于从浮动基板的气垫中受控地排出气体，从而精确地局部控制基板的高度。

印刷组件104包括设置在印刷支撑件116上的分配器组件114。印刷支撑件116相对于基板支撑件102进行设置，使分配器组件114相对于基板支撑件102上的基板构造性地定位，将印刷材料精确地涂在基板上。印刷支撑件116包括横穿基板支撑件102的导轨或横梁117，使分配器组件114横穿基板支撑件102，并且从印刷支撑件116的一侧到其另一侧将印刷材料沉积到基板上的任意位置。在一个示例中，印刷支撑件116附接到底座108并从底座108开始延伸，从而稳定地支撑分配器组件114。两个支架120从底座108(在基板支撑件102的相对侧)延伸到导轨117(横跨基板支撑件102)。在一个示例中，支架120和导轨117都由与底座108相同的材料制成。在一个示例中，支架120、导轨117和导轨117和底座108由一块花岗岩一体成型。

分配器组件114包括至少一个印刷喷头组件119以及印刷组件控制器118，印刷组件控制器118包括用于控制印刷喷头组件119的功能参数的电子设备和/或传感器，例如印刷喷头组件119沿印刷支撑件116的位置、时机、时长、印刷材料的类型、分配情况等。通过操作印刷滑架122，印刷喷头组件119可沿印刷支撑件116的导轨117移动，该印刷滑架122与印刷支撑件116联接以将印刷喷头组件119沿导轨117从导轨117的一端平移到另一端。在一个示例中，印刷滑架122由马达或伺服马达驱动。为了简化附图，于是省略了电源和信号导管。

基板(图1中未示出)由固定器组件106定位在印刷组件104下方。在装载时，固定器组件106与基板安全接触并且沿基板支撑件102移动基板以相对于印刷组件104来定位基板，印刷组件104以精确的方式将印刷材料分配到基板上。固定器组件106位于基板支撑件102的一侧并且在第一方向上沿基板支撑件102延伸以在印刷时沿第一方向平移基板。图1中用箭头124表示第一方向。第一方向124有时被称为“Y方向”或“扫描方向”。印刷喷头组件119在轨道117的引导下沿第二方向移动，第二方向基本上横向于第一方向，轨道117基本上在图1中用箭头126表示的第二方向上延伸。第二方向126有时被称为“X方向”或“交叉扫描方向”，轨道117被称为“X梁”。图1中的箭头125表示第三方向，第三方向基本上横向于第一和第二方向。第三方向125被称为“Z方向”。X、Y和Z方向是坐标系(作为印刷系统100的参照系)的轴方向，如箭头124、125和126所示。在一个示例中，坐标系的原点是固定点，例如，与底座108相关，或分配器组件114的起始位置。

固定器组件106设置在固定器组件支撑件128上，在一个示例中，该支撑件是在第一方向上沿基板支撑件102的边缘130基本上在基板支撑件102的整个长度上延伸的导轨。在一个示例中，固定器组件支撑件128附接到底座108，稳定地支持固定器组件106。在一个示例中，固定器组件支撑件128和底座108由相同的材料制成。在一个示例中，固定器组件支撑件128、底座108和印刷支撑件116由一块花岗岩一体成型。固定器组件支撑件128被称为“Y梁”。固定器组件106在操作期间沿固定器支撑件128移动以将牢牢握住的基板定位在基板支撑件102的任意位置，印刷组件104，例如通过操作印刷组件控制器118，定位印刷喷头组件119，以接触基板上的精确位置来分配印刷材料。

系统控制器129接收部署在整个印刷系统100的各传感器发送的信号，并将信号发送到印刷系统100的各个部件来控制印刷。系统控制器129例如通过网络可操作地联接至印刷组件控制器118和固定器组件控制器131，固定器组件控制器131控制固定器组件106的操作。基板支撑件102、印刷组件104、固定器组件106和其他辅助系统(例如环境控制系统和材料管理系统)中的一个或多个具有可操作地联接至系统控制器129的传感器，在印刷操作期间将与各部件的状态相关的信号发送到系统控制器129。系统控制器129包括数据和指令，用于确定控制信号发送到印刷系统100的各受控部件。在一个实施例中，系统控制器129、印刷组件控制器118和固定器组件控制器131中的两个或多个集成在单个控制器中。在一个实施例中，系统控制器129、印刷组件控制器118和固定组件控制器131中的至少一个被实现为分布在印刷系统100中且通过网络相互连接的若干个控制器。图7描述了根据一个实施例的控制器的示例配置。为了简洁起见，以下描述中提及的“控制器”是指印刷系统100中的任何一个或多个控制器。

为了进行精确的喷墨印刷，印刷材料的微滴相应地放置在基板上的小区域。例如，在一些情况下，直径为5-10μm的印刷材料液滴被放置在基板上大小为10-15μm的区域中。当基板沿Y方向(扫描方向)移动以最大限度地减少打印时间时，通常会这么做。这种极高的精度受到许多因素的影响，例如印刷系统100各个部分的尺寸和/或位置的微小缺陷、这些尺寸随温度的变化、基板的不精确性、基板、分配器组件114和固定器组件106的平移速度的不精确性、基板与印刷喷头组件119的距离的不精确等。例如，如果不能精确地了解或控制印刷喷头组件119的分注喷嘴在印刷系统100的参照系中的位置，难以控制印刷喷头组件119的分注喷嘴喷射的印刷材料液滴，当基板处于正确位置时，印刷材料液滴难以到达目标位置。在一些方面，需要进行喷嘴映射，以确定或控制分注喷嘴在印刷系统100的参照系中的位置。在其他方面，识别基板的特征并且映射到印刷系统100的参照系中以补偿基板的任何偏差。

图2是根据一个实施例的印刷系统200的俯视示意图。在一个实施例中，印刷系统200包括本文所述的印刷系统100的一个或多个特征。

印刷系统200包括基板支撑件，其以类似于印刷系统100的基板支撑件102的方式支撑基板。为简洁起见，图2中未示出该基板支撑件，而是显示了基板支撑件上的基板208。印刷系统200还包括具有分注喷嘴206的印刷喷头组件119。实际上，在图2这样的平面俯视图中可能看不到分注喷嘴206，而为了说明，图2中示出了分注喷嘴206的标记。用圆圈表示的分注喷嘴206显示在印刷喷头组件119的上表面，而事实上分注喷嘴206实际位于与图2中可见的上表面相对的印刷喷头组件119的喷嘴表面(不可见)。因此，表示分注喷嘴206的圆圈显示了与可见上表面相对的喷嘴表面上的分注喷嘴206的位置。印刷系统20还包括控制器118和至少一个联接至控制器10的成像设备118。

在图2的示例配置中，印刷系统200包括两个成像设备，即第一成像设备201和第二成像设备202。在一个示例中，第一成像设备201和第二成像设备202都包括摄像头，摄像头具有排列成多列和多行的一组图像传感器以采集图像数据。图像传感器的实例包括，但不限于，CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器和CCD(电荷耦合器件)传感器。第一成像设备201具有第一低分辨率和宽视场268。第二成像设备202具有第二高分辨率和窄视场288。所描述的成像设备的配置是示例性的，其他配置也在实施例的范围内。在其他示例中，只要成像设备具有足够宽的视角和/或足够高的分辨率，单个成像设备就足以用于本文所述的图像采集。在其他示例中，使用具有可调视角和/或可调分辨率的成像设备。

第一成像设备201和第二成像设备202中的至少一个可相对于基板支撑件移动，因此可相对于该基板支撑件上的基板208移动。例如，第一成像设备201安装在臂262的远端，臂262的近端附接到枢轴264。枢轴264安装在导轨266上并沿其滑动，导轨266由其中一个支架120支撑，即支架120A。臂262可以像望远镜似的伸缩(如箭头272所示)以调节其长度。臂262还可以如箭头274所示围绕枢轴264旋转，臂262的近端可沿导轨266移动，如箭头276所示。同样地，第二成像设备202安装在臂282的远端，臂282的近端附接到枢轴284。枢轴284安装在导轨286上并沿其滑动，导轨286由另一个支架120支撑，即支架120B。臂282可以像望远镜似的伸缩以调节其长度。所描述的第一成像设备201和/或第二成像设备202的移动方式是示例性的，其他配置也在实施例的范围内。

第一成像设备201和/或第二成像设备202相对于基板208的运动由控制器118通过伺服马达等精密定位设备控制。因此，对于控制器118而言，印刷系统200的参照系中的第一成像设备201和/或第二成像设备202的实际位置是已知的，并且控制器118可利用该实际位置来确定从第一成像设备201和/或第二成像设备202采集的图像中识别出的一个或多个标记的实际位置。

在一个示例中，可以先采用具有较大视场268的第一成像设备201来采集基板208的广域中间图像，从而增加中间图像包括基板208上的标记290的可能性。基于采集的广域图像，控制器118使用如本文所述的已知算法来识别标记290。识别标记290的实际位置至少是根据拍摄广域图像时第一成像设备201的实际位置来确定。然而，由于第一成像设备201的分辨率较低，在一些情况下，基于这种较低分辨率的广域图像确定的识别标记290的实际位置可能不够精确。在这种情况下，具有较高分辨率的第二成像设备202在控制器118的控制下移动到广域图像中的标记290的位置以采集另一张高分辨率图像，这样可以较高的精度确定出标记290在印刷系统的参照系中的实际位置。然后利用标记290的实际位置来确定基板208上的一个或多个印刷区域的实际位置，如本文所述。确定标记290的实际位置的高精度有助于提高印刷精度。

在另一个示例中，第二成像设备202可以在控制器118的控制下移动，使得标记290的预期位置能落入第二成像设备202的视场288内。可以从，例如，提供给印刷系统200的用于印刷作业以在基板208上进行印刷的图案数据中了解到标记290的预期位置(或预定位置)。在一个示例中，图案数据包括特征在印刷系统的参照系中的理想位置或预期位置，所述理想位置或预期位置与用于制造先前层(例如，黑色矩阵)的理想位置或预期位置信息一致。可以从制造基板的CAD(计算机辅助设计)图纸中获得理想位置或预期位置。

如果标记290确实存在于第二成像设备202的较窄视场288内，则可以从第二成像设备202拍摄的高分辨率图像中识别出标记290，并且可至少基于在拍摄高分辨率图像时第二成像设备202的实际位置以高精度确定出标记290的实际位置，而无需拍摄另一张图像。然而，如果由于基板制造误差或标记安装误差而使得标记290不在第二成像设备202的较窄视场288内，从而无法从第二成像设备202拍摄的高分辨率图像中识别出标记290，则会移入具有较宽视场268的第一成像设备201来拍摄中间广域图像，用于识别标记290，然后再用第二成像设备202精确地确定标记290的实际位置，如上所述。

上文所述使用两个成像设备采集标记的多张图像的顺序是示例性的。在其他示例中，可以使用具有可调视场和/或可调分辨率(例如具有变焦功能)的单个成像设备代替多个成像设备来采集广域图像和高分辨率图像。在另一个示例中，既具有高分辨率又大面积地覆盖基板的单张图像可能足以用于获取高精度的标记，而不需要多张图像，如下文关于图3A和图3B的描述。

图3A是根据一个实施例的印刷系统300的侧视示意图。图3B是示例中图3A的印刷系统300的基板308的俯视示意图。在一个实施例中，印刷系统300包括本文所述的印刷系统100和印刷系统200的一个或多个特征。与其中一个或多个成像设备各具有排列成多列和多行的一组图像传感器的印刷系统200相比，印刷系统300包括至少一个具有排列成一行的图像传感器的行扫描成像仪。印刷系统既可以使用如关于图2所描述的具有一组图像传感器的成像设备，也可以使用如关于图3A和3B所描述的具有一行图像传感器的行扫描成像仪。

如图3A所示，印刷系统300包括基板支撑件102、印刷喷头组件119以及行扫描成像仪303。印刷喷头组件119可移动地联接至印刷支撑件116上，且放在面向基板支撑件102的位置。行扫描成像仪303联接至印刷支撑件116或印刷喷头组件119，也放在面向基板支撑件102的位置。行扫描成像仪303可沿印刷支撑件116移动。

印刷喷头组件119包括延伸至基板支撑件102的分注喷嘴206。印刷喷头组件119和行扫描成像仪303在喷射方向325上面向印刷支撑件102放置，印刷材料在该喷射方向325上将从印刷喷头组件119的分注喷嘴206喷射到基板支撑件102的基板308上。这里，印刷喷头组件119通过空气轴承组件或其他低摩擦耦合装置(未示出)与导轨117联接，线性致动器沿交叉扫描方向移动印刷喷头组件119，线性致动器包括，例如，马达或其他驱动器，且耦合于印刷喷头组件119和支架120A与120B中的一者或两者之间。行扫描成像仪303联接至载有印刷喷头组件119的印刷滑架322，因此可与印刷喷头组件119一起沿印刷支撑件116的导轨117相对于基板支撑件102移动。行扫描成像仪303联接至印刷滑架322所支撑的导轨313上，从而通过例如马达或伺服马达沿着轨道313移动。因此，例如，控制器118可以控制行扫描成像仪303沿印刷支撑件116运动，以通过印刷喷头组件119沿印刷支撑件116的运动或通过行扫描成像仪303相对于印刷喷头组件119沿轨道313的运动或通过两者的移动来实现。在另一个示例中，行扫描成像仪303固定在印刷滑架322上，并且可以通过印刷滑架322和印刷喷头组件119的移动而沿印刷支撑件116移动。在另一个示例中，行扫描成像仪303联接至印刷支撑件116，可独立于印刷喷头组件119而移动。在另一个示例中，印刷系统300包括像行扫描成像仪303一样的多个行扫描成像仪，以便基板308在行扫描成像仪下沿Y方向单程移动期间采集多张图像。

行扫描成像仪303用于采集至少一张图像，图像包括基板308上的至少一个标记。行扫描成像仪303将图像转换为数据或信号，发送到控制器118或印刷系统300的另一控制器(例如图1中的系统控制器129)。控制器118接收转换成图像数据的信号，或行扫描成像仪303发送的图像数据。根据图像数据，控制器118确定至少一个标记的实际位置，如关于图2的描述。然后根据标记的实际位置来确定基板308的一个或多个印刷区域的实际位置，如本文所述。印刷区域的确定是控制印刷系统300进行高精度印刷的过程。另一个可选过程有助于喷嘴映射。关于喷嘴映射，印刷系统300包括在与喷射方向325相反的Z方向上定向的成像设备302，用于采集至少一张图像，该图像包括印刷喷头组件119的底面(或喷嘴表面)329上的多个标记。将采集的图像发送到控制器118或印刷系统300的另一个控制器，如图3A所示，控制器118与成像设备302联接。例如，通过控制器118从成像设备302发送的图像中识别出印刷喷头组件119的喷嘴表面329上的标记，将分注喷嘴206的位置映射到印刷系统300的参照系中。根据基板308的一个或多个印刷区域的映射位置(或实际位置)以及分注喷嘴206在同一参考系中的映射位置，控制分注喷嘴206中的印刷材料喷射到基板308的一个或多个印刷区域。因为分注喷嘴206和一个或多个印刷区域的映射位置以高精确度反映了分注喷嘴206和一个或多个印刷区域的实际位置，因此提高了印刷精度。在一个示例配置中，用于喷嘴映射的成像设备302是行扫描成像仪，其在印刷喷头组件119在扫描方向(X方向)上经过成像设备302的同时，采集包括印刷喷头组件119的喷嘴表面329的图像。在至少一个实施例中，省略了成像设备302。

图3B是示例中图3A的印刷系统300的基板308的平面示意图。更具体地，为了比较，图3B示出并排放置的基板308(如从图3A中的喷射方向325向下看)的平面俯视图与行扫描成像仪303(如从图3A中的Z方向向上看)的底面的平面仰视图的组合视图。

行扫描仪成像仪303包括多个图像传感器332。在图3B的示例配置中，行扫描仪成像仪303的所有图像传感器332沿着交叉扫描方向(X方向)排列成一行，例如线331。在另一个实施例(未示出)中，行扫描成像仪303的图像传感器332排列成不止一行。例如，第一行中的图像传感器332用作采集图像数据的主要图像传感器，而第二行中的图像传感器332可以用作为冗余或次要传感器，在一个或多个主图像传感器出现故障情况下提供图像数据，或用作附加传感器，提高图像数据的信噪比。图像传感器332是光电器件，其采集从基板308向行扫描成像仪303反射的光，并根据采集的光来记录电信号。基板308沿扫描方向(Y方向)在行扫描成像仪303下方并相对于行扫描成像仪303移动时，图像传感器332采集包括本文所述的基板308上的一个或多个标记的图像。在这方面，行扫描成像仪303执行的图像采集与采用相似的线性光传感器布置的复印机或扫描仪执行的图像采集类似。为了采集包括大小在几微米范围内，例如5-10微米的标记或特征的图像，图像传感器332被配置为提供例如约0.1微米的高分辨率。图像传感器的实例包括，但不限于，CMOS(互补金属氧化物半导体)传感器和CCD(电荷耦合器件)传感器。

为了使用行扫描成像仪303采集图像，行扫描成像仪303在控制器118的控制下沿X方向移动至待采集标记可能落在行扫描成像仪303视场内的位置。然后将行扫描成像仪303临时固定在相对于基板支撑件的X方向上，基板支撑件在Y方向上移动基板308进行图像采集以采集标记。例如，在基板308沿Y方向移动期间，行扫描成像仪303经过基板308在线373、374之间的区域。该区域的宽度，或线373、374之间的距离，对应于X方向上图像传感器332的线331的长度。控制器118控制行扫描成像仪303采集线373、374之间的区域383、384、385(以下称为图像383、384、385)的图像。在预计会找到标记520的位置采集图像383。类似地，在预计会找到标记522和560的位置采集图像384，并且在预计会找到标记562的位置采集图像385。基板308上的标记的预期位置包含在提供给印刷系统以在基板308上印刷的图案数据中。该图案数据至少包括要印刷在基板308上的图案的印刷数据作为印刷系统的参照系中的坐标。在采集图像之前，控制器118根据图案数据控制行扫描成像仪303在X方向的移动，使待成像标记的预期位置落在行扫描成像仪303的视场内，例如，标记520、542、560、562的预期位置落在线373、374之间的区域内。在至少一个实施例中，图像383、384、385中的一些图像组合成一张图像。例如，标记520和522可包含在沿Y方向延伸的一张图像中，标记560和562可包含在沿Y方向延伸的另一张图像中。印刷系统300中的行扫描成像仪303拍摄的图像的使用方式与印刷系统200的第一成像设备201和/或第二成像设备202拍摄的图像的使用方式类似。然而，根据图像传感器332在X方向上的线331的大小或长度和/或所采集的图像/区域在Y方向上的长度，行扫描成像仪303可以采集覆盖广泛区域的高分辨率图像。因此，当使用行扫描成像仪303时，可以避免多次图像采集，如关于第一成像设备201和/或第二成像设备202的示例中所述。

现在描述图3B中的基板308，该基板将用作示例基板，根据一些实施例，使用如关于印刷系统200所描述的一个或多个成像设备和/或关于印刷系统300所描述的一个或多个行扫描成像仪将基板映射到印刷系统的参照系中。在一个示例中，基板308是玻璃基板，但是如塑料或陶瓷等其他材料也可以用于本文所述的各种打印机。

基板308包括至少一个基板对齐特征和多个印刷区域对齐特征。对齐特征可以是具有一个或多个已知特性的任何特征，该特征是指对象的位置或取向中的至少一个，可在图像数据中采集且可从采集的图像数据中识别。基板对准特征指示基板的位置或取向中的至少一个。印刷区域特征是指基板上至少一个印刷区域的位置或取向中的至少一个。例如，对齐特征可以是标记，有时也称为“基准标记”，具有一个或多个已知特性，例如图案、方向、大小和在基板308上的位置。标记附着到(例如，通过粘合剂)，或蚀刻或机加工，或印刷或涂在基板308上。可以使用在基板上提供标记的其他方式。可以使用任何数量和/或形状和/或材料和/或方向的标记。任何标记都可能包括文字、条形码、公司名称和/或标识。标记数量越多和/或标记形状越复杂，会增加使用标记确定的印刷区域的位置准确性。对齐特征还可以包括基板308所固有的或包含在基板308中的特征。在一个示例中，基板308的一个或多个边缘和/或一个或多个角可以用作对齐特征。在又一个示例中，在之前的加工中包含在基板308上的特征可以用作对齐特征。这类特征的实例包括黑色矩阵材料中的像素井或子像素井，或其他像素或区域清晰度，其中将沉积印刷材料。仅为了简洁起见，在以下示例性实施例的描述中使用标记作为对齐特征。

在图3B的示例配置中，基板308包括布置在基板308上一个或多个边角处对应的一个或多个基板标记501、511、521、531作为基板对齐特征。每个基板标记501、511、521、531都呈十字形，其位置和方向可从图案数据中获知。基板标记501、511、521、531一起精确地指示基板308在印刷系统的参照系中的位置。基板标记501、511、521、531的形状和/或大小和/或数量和/或取向和/或基板内的相对位置仅是示例性的。其他配置也在各实施例的范围内。例如，假设基板标记501与基板308的对应角301具有已知的空间关系，那么单个基板，如基板标记501，可能足以指示基板308的位置。在又一个示例中，基板308的边缘或边角可用作基板标记。虽然在一些情况下可能只要一个基板标记就足够了，但是当在基板308上提供不止一个基板标记时，可以增加材料沉积的精度。

除了基板标记之外，基板308还包括多个印刷区域标记，用于识别多个印刷区域并将多个印刷区域映射到印刷系统的参照系中。为简便起见，以下描述中将印刷区域标记简称为“标记”。在图3B的示例配置中，基板308包括七个印刷区域sp1至sp7，每个印刷区域对应于例如待制造的显示面板。为了识别印刷区域的位置，基板308的每个印刷区域包括一个或多个标记。具体而言，印刷区域sp1至sp5中的每一个都由其边角的一套或一组四个标记来标识，而印刷区域sp6和sp7在其所在区域的边角处共享一套共同的四个标记590、592、594、596。在图3B中，为了简便起见，省略了一些标记的附图标记。基板308上的标记510、512、514、516用于识别印刷区域sp1，基板308上的标记520、522、524、526用于识别印刷区域sp3，基板308上的标记560、562、564、566用于识别印刷区域sp4。

在其他一些方法中，提供了一套有限的标记来定义整个基板，而没有提供用于各个印刷区域的单独的一套标记。例如，一些方法可能只包括基板308上的基板标记501、511、521、531，然后根据基板的布局设计信息并假设印刷区域在基板上按预期完美布置，使用基板标记501、511、521、531来计算印刷区域的位置信息。此类方法可能无法解决和补救由于例如基板制造误差而导致印刷区域无法按预期布置的情况。例如，如图3B所示，与其他印刷区域相比，印刷区域sp1具有放置误差。放置误差可包括X-Y偏移、旋转、缩放、歪斜和梯形失真(成像垂直度)误差。印刷区域的计算位置不准确，特别是这些有放置误差的印刷区域，影响其他方法的印刷精度。

图4是根据一个实施例的印刷方法400的流程图。图5A-5D是根据图4所示印刷方法的各种操作处理的基板308或基板308的一部分的平面示意图。可在印刷系统100、200和300中的任一个印刷系统中通过本文所述的至少一个控制器或在其控制下执行印刷方法400。在以下描述中，印刷方法400由控制器118执行或在控制器118的控制下执行。

在操作405中，获取印刷系统中负载的基板的至少一张图像。例如，控制器118从印刷系统200的第一成像设备201和/或第二成像202设备中或者印刷系统300的行扫描成像仪303中分别获取印刷系统200或300中负载的基板308的至少一张图像。在目标标记的预期位置采集所述至少一张图像。在以下描述中，用行扫描成像仪303进行图像采集。

图5A是根据图案数据基板标记501所在基板308的一部分的平面示意图。采集基板308的该部分的图像506并将其作为信号或图像数据发送到控制器118用于标记识别。根据基板308的图案数据，如图5A中虚线所示的其预期形式的基板标记501具有十字形状。十字由垂直元素502和水平元素503在中心点504处彼此交叉而成，且垂直元素502和水平元素503分别朝Y方向和X方向。由图案数据可知，印刷系统的参照系中中心点504的X-Y坐标系为基板标记501的预期位置504A。图5A中的虚线用于说明目的，并非在图像506中采集。通过在控制器118的控制下将行扫描成像仪303移动到基板标记501在其预期位置可能落在行扫描成像仪303的视场内的位置来采集图像506，然后采集到图像506。控制器118从行扫描成像仪303的传输中获取或生成表示采集图像506的数据。

在操作415中，基于所述至少一个采集的图像确定基板上的第一对齐特征的实际位置。例如，参考图5A，控制器118基于表示图像506的数据确定基板标记501的实际位置。为此，控制器118执行标记识别处理，从而利用包括在控制器118中存储的和/或可由控制器118访问的图案数据中的基板标记501的已知特性从图像数据中识别出基板标记501。用于根据对象的已知特性例如图案、位置、大小和/或取向来识别对象的图像处理算法和/或软件和/或程序在图像处理领域中是已知的，在此不作详细描述。

当无法从采集的图像506中识别出基板标记501时，控制器118控制行扫描成像仪303重新拍摄的图像。在一个示例中，翻拍图像涉及到将行扫描成像仪303重新定位到沿X方向的新位置，以便更好地对应基板标记501的预期位置504A。在又一个示例中，翻拍图像涉及到调整行扫描成像仪303的分辨率和/或视场以对基板308的较广域进行成像。当使用成像设备，如摄像头，进行图像采集时，如关于图2的描述一样翻拍图像。然后，控制器118再次执行标记识别处理，从重新采集的图像中识别出基板标记501。

在至少一个实施例中，可能不需要采集整个标记。相反，当标记的一部分足以确定标记位置时，采集包括该部分的图像就足以界定整个基板。因此，本文所使用的“包括一个或多个标记的一张或多张图像”或类似的表达不要求从图像中采集整个标记；相反，采集一部分就足够了，该部分允许从用于后续确定标记位置的采集部分的图像中识别标记。

识别标记意味着控制器已确定图像(单个图像或合成图像)包含标记。当控制器识别出标记时，就会触发处理，从而通过确定在印刷系统的参照系中标记的实际位置，将该标记映射到印刷系统的参照系中。由于标记识别和映射处理，无论是否翻拍图像，都会在印刷系统的参照系中的实际位置504B处发现识别的基板标记501，如图5A中的实线所示。控制器118可以根据行扫描成像仪303所采集的图像的已知实际位置来确定识别的基板标记501的实际位置。实际位置504B的X-Y坐标系与预期位置504A的X-Y坐标系有偏移。识别的基板标记501的取向也可能与其预期取向不同，如在实际位置504B处的识别的基板标记501的垂直元素502与Y方向之间的角度α所示。在一个示例中，执行所述的图像采集和标记识别处理，以获取一个以上的基板标记，例如基板308上的基板标记501、511、521、531。在又一个示例中，一个或多个其他基板标记511、521、531的实际位置是根据确定的基板标记501的实际位置以及包括基板标记之间已知关系的图案数据来计算的。控制器118利用一个或多个基板标记的确定的实际位置和/或取向和/或其他实际特性并基于图案数据中一个或多个基板标记与基板308之间的已知关系来确定基板308的实际位置和/或取向。控制器118可利用基板308的确定的实际位置和/或取向从根本上调整基板308和/或校正待印刷在基板308上的图案的印刷数据。

在操作425中，基于所述第一对齐特征的实际位置，确定基板上的多个第二对齐特征的预期位置。例如，控制器118利用在操作415中确定的一个或多个基板标记501,511,521,531的实际位置和/或取向并基于图案数据中一个或多个基板标记和印刷区域标记之间的已知关系，来计算印刷区域标记的预期位置。双线性插值是计算印刷区域标记的预期位置的一种示例性方法，其包括一个或多个插值操作，例如平移、旋转、倾斜和缩放。

图5B示出了作为操作425的结果由控制器118确定的基板308的平面示意图。在图5B中，基板标记501、511、521、531的实际位置是由操作415确定的，并且以实线在其实际位置处示出。印刷区域标记尚未识别或映射，并以虚线在各自的预期位置处示出。应该注意的是，在该示例中，仍然希望与图3B所描述的错位印刷区域sp1对应的标记510、512、514、516在接近图案数据界定的理想位置或预期位置。

在操作435中，基于所述至少一张图像和所述第二对齐特征的预期位置，确定所述第二对齐特征的实际位置。例如，控制器118对在操作405中采集的图像的区域执行标记识别处理，在该区域中，在操作425中确定的预期位置表示印刷区域标记可能所处的位置。这在下述情况下是有可能的，即在操作405中，例如，用行扫描成像仪303采集的图像是大面积覆盖基板308的高分辨率图像，其中基板308上有一个或多个基板标记以及一个或多个印刷区域标记。可见，采集的图像中已经包含了一个或多个印刷区域标记，无需翻拍图像即可对同一图像进行处理。在采集的图像未覆盖所有印刷区域标记的情况下，以类似于操作405的方式采集其他的图像。

以类似于操作415的方式从采集的图像数据中确定出识别的印刷区域标记的实际位置。可以识别出所有的表示印刷区域的印刷区域标记，并且可以从采集的图像中确定其实际位置。例如，可以识别出所有的表示印刷区域sp3的印刷区域标记520、522、524、526，并且可以从采集的图像中确定其实际位置。这种配置提供了高精度的印刷区域清晰度。但是，在某种情况下，至少一个表示印刷区域的印刷区域标记的实际位置可以根据其他表示相同印刷区域的印刷区域标记的实际位置来计算。例如，识别出一些表示印刷区域sp1的印刷区域标记510、512、514，并根据采集的图像确定其实际位置；然而，剩余的表示相同的印刷区域sp1的印刷区域标记516的实际位置是根据已确定的其他印刷区域标记510、512、514的实际位置计算的。这种配置牺牲了印刷区域清晰度的一些精确度以加快处理速度。如图3B所示，当印刷区域sp1明显错位时，这种精确度的牺牲可能会影响印刷精度，最终影响印刷产品的质量。

图5C示出了作为操作435的结果由控制器118确定的基板308的平面示意图。在图5C中，经过操作415和435，所有基板标记和印刷区域标记均已映射到印刷系统的参照系中，并且在其实际位置处以实线示出。由于用印刷区域标记表示的印刷区域尚未获得，因此以虚线示出。也就是说，尚未确定出各印刷区域内每个印刷位置在印刷系统的参照系中的坐标。控制器118现在已经确定并且可能已经量化和/或标记了印刷区域sp1不在其预期位置(图5B)，但实际上是放错了位置(图5C)。如本文所述，这种检测到的印刷区域sp1的放置误差允许控制器118进行校正以提高印刷精度。在至少一个实施例中，并非同时处理所有的印刷区域标记。例如，先处理与印刷区域sp1和印刷区域sp2对应的印刷区域标记，以便在印刷区域sp1和印刷区域sp2中进行印刷。在印刷区域sp1和印刷区域sp2进行印刷操作的同时，对与接下来要印刷的印刷区域，即印刷区域sp3和印刷区域sp4，对应的印刷区域标志进行映射，以此类推。这种配置通过并行操作减少了整个基板308的处理时间和印刷时间。

在操作445中，基于所述第二对齐特征的实际位置，确定所述基板上的多个印刷区域的目标位置。本文所使用的印刷区域或像素点的“目标位置”是印刷区域或像素点在印刷系统的参照系中的实际位置，以及控制印刷系统的印刷喷头组件沉积印刷材料的位置。图案数据可包括呈现标记的预期位置以及至少呈现相应印刷区域的边角的坐标图，例如，作为印刷系统或基板的参照系中的X-Y坐标系。以印刷区域sp3为例，一旦控制器118映射了标记520、522、524和526，就比较标记520、522、524和526的实际位置与其在图案数据中的已知/预期位置。通过比较，控制器118获得从采集的图像中确定出的标记520、522、524和526的位置与其在图案数据中的已知/预期位置之间的转换关系。控制器118利用获得的关系和图案数据中印刷区域sp3的对应边角540、542、544和546的预期位置来确定印刷区域sp3的边角540、542、544和546在印刷系统的参照系中的实际位置。

然后，控制器118根据边角540、542、544、546的实际位置确定要在印刷区域sp3中印刷的所有像素点的实际位置。根据边角确定像素点的实际位置的示例方法有双线性插值，包括一个或多个插值操作，例如平移、旋转、倾斜和缩放。或者，在薄膜封装(TFE)应用中，其中薄膜要沉积在印刷区域sp3上而不是印刷单独的像素点，控制器118根据边角540、542、544、546的实际位置确定印刷区域sp3的边界的实际位置。标记、印刷区域边角、像素点或边界在印刷系统的参照系中的实际位置的确定在本文中也称为映射。在一些实施例中，控制器118以类似的方式执行喷嘴映射，以基于喷嘴表面329中包含的喷嘴表面标记(未示出)以及成像设备302拍摄的、包含该喷嘴表面标记的一张或多张图像，来确定印刷喷头组件119的分注喷嘴的实际位置。

图5D示出了作为操作445的结果由控制器118确定的基板308的平面示意图。在图5D中，所有的基板标记、印刷区域标记和印刷区域都已经在操作415、435、445中完成映射，并在其实际位置或目标位置处以实线示出。这只是一个示例。如上所述，可以在一个或多个其他印刷区域中执行印刷操作时，处理一个或多个印刷区域。

虽然在上述描述中，印刷区域的识别和映射涉及针对每个印刷区域单独地采集和处理标记，但是本公开不限于此。例如，印刷区域的清晰度可能涉及到采集和处理若干个印刷区域所共有的一组标记590、592、594、596，例如，如图5D所示的印刷区域sp6和印刷区域sp7。当已经采集到且识别出所有的共同标记590、592、594、596后，根据共同标记590、592、594、596的实际位置并基于指明了预期位置或印刷区域sp6和印刷区域sp7相对于标记590、592、594、596的关系的图案数据，例如通过插值确定印刷区域sp6和印刷区域sp7的像素点或边界的实际位置。

在操作455中，基于所述印刷区域的既定目标位置，控制印刷材料喷射到所述多个印刷区域中的所述基板上。例如，基于印刷区域sp3的像素点或边界在印刷系统的参照系中的实际位置和/或印刷喷头组件119的分注喷嘴在印刷系统的参照系中的实际位置，控制器118控制印刷材料从印刷喷头组件119的分注喷嘴喷射到基板308的印刷区域sp3。在一个实施例中，该印刷材料喷射控制包括基板308和/或印刷喷头组件119的物理调整，和/或用于生成分注喷嘴的控制信号以喷射印刷材料的印刷数据的逻辑修改。由于所确定的分注喷嘴和/或印刷区域sp3的实际位置准确地反映了分注喷嘴和印刷区域sp3的真实物理位置，提高了印刷精度。

具体而言，分注喷嘴与印刷区域的实际位置在印刷系统的同一参考系内，并由控制器118根据图案数据用于控制何时喷射印刷材料和/或哪个分注喷嘴喷射印刷材料，图案数据包括印刷数据或基板的参照系中的坐标。例如，如果发现印刷喷嘴的位置与其预期位置相差距离d，则按照现有印刷计划喷射的墨滴将到达与其目标位置t相差距离d的位置。如果距离d有x-分量(X方向的距离)d

在一个实施例中，通过所述印刷方法制造的印刷产品包括但不限于太阳能电池板和平板显示器，例如有机发光二极管(OLED)显示器。

图6A是根据一个实施例的印刷方法600的流程图。图6B是根据图6A所示印刷方法600处理的基板308上的印刷区域sp3的平面示意图。为了便于说明，放大了图6B中的像素点大小。可以在印刷系统100、200和300中的任何一个印刷系统中通过本文所述的至少一个控制器或在其控制下执行印刷方法600。在以下描述中，印刷方法600由控制器118执行或在控制器118的控制下执行。在一个实施例中，印刷方法600包括本文所述的印刷方法400的一个或多个特征。

在操作605中，获取包括基板上的对齐特征的至少一张图像。例如，以类似于印刷方法400中的操作405的方式，控制器118从印刷系统200的第一成像设备201和/或第二成像设备202或者印刷系统300的行扫描成像仪303中获取包括一个或多个标记的至少一张图像。

在操作615中，基于所述至少一张图像，确定在所述印刷系统的参照系中所述多个对齐特征的实际位置。例如，控制器118以类似于印刷方法400中的操作415和/或435的方式，根据采集的图像确定表示印刷区域sp3的标记520、522、524、526的实际位置。

在操作625中，基于所述对齐特征的实际位置，确定所述基板上的印刷区域边角处的像素点的目标位置。例如，控制器118将标记520、522、524、526的实际位置与其在图案数据中的预定位置进行比较，从而获得标记520、522、524、526的实际位置(例如根据采集的图像而确定)和其在图案数据中的预定位置之间的关系或转换函数。控制器118利用获得的转换函数以及图案数据中的边角540、542、544、546的预定位置来确定边角540、542、544、546的实际位置。

在操作635中，基于所述印刷区域的边角处的像素点的所述目标位置，确定所述印刷区域边缘上的像素点的目标位置。例如，如图6B所示，控制器118根据边角540、546的实际位置来确定印刷区域sp3的第一边620，根据边角540、542的实际位置来确定印刷区域sp3的第二边630，根据边角542、544的实际位置来确定印刷区域sp3的第三边640，并且根据边角544、546的实际位置来确定印刷区域sp3的第四边650。

对于TFE应用，控制器118现在可进入操作655以控制印刷喷头组件在印刷区域sp3的确定边缘620、630、640、650限定的边界内的印刷区域sp3上沉积薄膜。

对于在印刷区域sp3的单个像素点处印刷，控制器118基于图像数据中在X方向上的印刷区域sp3的每行像素点数(例如，沿第一边620均匀地分布像素点)来确定像素点622、624在确定的第一边620上的实际位置。类似地，控制器118基于每行中相同的像素点数来确定在确定的第三边640上的像素点642、644的实际位置。

在操作645中，基于沿所述印刷区域边缘的像素点的目标位置，确定所述印刷区域中像素点的目标位置。例如，如图6B所示，控制器118基于图案数据中在Y方向上的印刷区域sp3的每列中的像素点数来确定像素点631、671在确定的第二边630上的实际位置。类似地，控制器118基于每列中相同的像素点数来确定像素点636、676在确定的第四边650上的实际位置。对于印刷区域sp3内部的像素点，控制器118首先基于对应的第一边和第三边620、640上所对应的确定的像素点622、642来确定像素点的列660，然后控制器118基于每列的像素点数来确定像素点632、672在确定的列660上的实际位置。类似地，控制器118基于对应的第一边和第三边620、640上所对应的确定的像素点624、644来确定像素点的列670，然后基于每列的像素点数来确定像素点634、674在确定的列670上的实际位置。重复上述处理，直至确定出印刷区域sp3中所有像素点的实际位置。

在至少一个实施例中，印刷方法600的操作625、635、645在印刷方法400的操作445中执行，用于基于印刷区域标记的实际位置确定基板上印刷区域的目标位置。

在操作655中，基于所述印刷区域中像素点的目标位置，控制印刷材料从印刷喷头组件的分注喷嘴喷射到印刷区域的所述基板上。例如，控制器118以类似于印刷方法400中的操作455的方式控制印刷材料的喷射。

图7是根据一个实施例的印刷方法700的流程图。可通过本文所述的至少一个控制器或在其控制下在印刷系统100、200和300中的任何一个印刷系统中执行印刷方法700。在以下描述中，印刷方法700由控制器118执行或在控制器118的控制下执行。在一个实施例中，印刷方法700包括本文所述的印刷方法400、600的一个或多个特征。

在操作705中，控制至少一个成像设备以采集基板上的多个第一对齐特征的第一图像。例如，控制器118控制第一成像设备201和/或第二成像设备202以类似于上述印刷方法400中的操作405的方式采集包括基板308上的基板标记501、511、521、531的一张或多张第一图像。

在操作715中，基于所述第一图像，确定在印刷系统的参考系中所述第一对齐特征的实际位置。例如，控制器118对采集的第一图像执行标记识别处理以从采集的第一图像中识别出基板标记501、511、521、531，然后以类似于印刷方法400中的操作415的方式确定识别出的基板标记的实际位置。在一些情况下，由多个成像设备执行多个图像采集，如关于图2的描述。

在操作725中，基于所述多个第一对齐特征的实际位置，确定多个第二对齐特征的预期位置。例如，控制器118以类似于印刷方法400中的操作425的方式，基于基板标记的实际位置，来确定印刷区域标记的预期位置。

在操作727中，基于所述第二对齐特征的预期位置，控制所述至少一个成像设备与支撑所述基板的基板支撑件的相对位置，从而使用至少一个成像设备对所述第二对齐特征进行成像。例如，控制器118执行控制以重新定位第一成像设备201和/或第二成像设备202，使得在操作725中确定的一个或多个印刷区域标记的一个或多个预期位置可以落在第一成像设备和/或第二成像设备202的视场内。

在操作729中，控制所述至少一个成像设备以采集所述第二对齐特征的第二图像。例如，在操作727中进行重新定位之后，控制器118控制第一成像设备201和/或第二成像设备202，以采集包括一个或多个印刷区域标记的预期位置的一张或多张第二图像。

在操作735中，基于所述第二图像，确定在印刷系统的参考系中所述第二对齐特征的实际位置。例如，控制器118对操作729中所采集的第二图像执行标记识别处理以从采集的第二图像中识别出一个或多个印刷区域标记，然后以类似于操作715的方式确定识别出的印刷区域标记的实际位置。在一些情况下，由多个成像设备执行多个图像采集，如关于图2的描述。

在第一成像设备201和/或第二成像设备202的视野不够宽而无法采集第一图像中的一个或多个印刷区域标记和/或基板标记的情况下，可以按照操作727重新定位至少一个成像设备，然后按照操作729采集后续图像。由诸如图4的行扫描成像仪303之类的行扫描成像仪采集的图像可以覆盖基板308的足够宽的区域，以采集目标标记，可以避免进行单独的图像采集处理。

在操作745中，基于所述第二对齐特征的实际位置，确定与第二对齐特征组对应的印刷区域的目标位置。例如，控制器118以类似于操作445和/或操作625、635、645的方式基于对应的一组印刷区域标记的实际位置来确定印刷区域的目标位置。

在操作755中，基于所述区域印刷的目标位置来控制印刷材料从印刷喷头组件的分注喷嘴喷射到印刷区域的基板上。例如，控制器118以类似于操作455的方式控制印刷材料的喷射。

在一些情况下，行扫描成像仪可用于校正基板在基板支撑件102上的位置(图1)。因此，代替执行上述操作755，或者除了执行上述操作755之外，还可以执行重新定位操作以改进基板在基板支撑件上的位置。在一个示例中，可以基于基板的图案数据将基板标记的实际位置与基板标记的期望位置进行比较，并且可以使用本文所述的任何控制器或处理器来确定偏差参数。可以以多种方式确定偏差参数。在一个示例中，可以确定每个基板标记与其设计位置的偏差，偏差参数可以设置为最大偏差。在另一个示例中，偏差参数可以设置为平均偏差。在另一示例中，偏差参数可以设置为预定基板标记的偏差。

然后将偏差参数与公差进行比较以确定是否需要重新定位基板。本文所述的任何控制器或处理器都可以执行比较。如果需要重新定位基板，则控制印刷系统再次执行标准基板定位程序。可以重复该过程直到偏差参数在公差内，此时可以执行上述操作755。

所描述的方法包括示例操作，但是不一定要以所示的顺序来执行。可以在本公开的实施例的精神和范围内适当地增加操作、替换操作、改变操作顺序和/或删除操作。由不同特征和/或不同实施例组合而成的实施例也在本公开的范围内，且对于阅读了本公开的本领域普通技术人员来说是显而易见的。

图8是根据一个实施例的控制器的框图。在一个实施例中，通过图8的一个或多个控制器800来实现图1-7中描述的一个或多个装置和/或系统和/或操作。

控制器800包括硬件处理器802、含至少一种非暂时性计算机可读存储介质的存储设备804、总线808、I/O(输入/输出)接口810和网络接口812。处理器802通过总线808与存储设备804、I/O接口810和网络接口812耦合。网络接口812可连接到网络814，使得处理器802和存储设备804可经网络814与其他设备通信。处理器802用于执行在存储设备804中编码的计算机程序指令和/或访问存储在存储设备804中的数据，使得控制器800执行关于图1-7所述的一个或多个功能和/或操作。

处理器802包括中央处理单元(CPU)、多处理器、分布式处理系统、专用集成电路(ASIC)和/或合适的硬件处理单元中的一个或多个。

存储设备804包括用于非暂时性存储指令和/或数据的电子、磁、光、电磁、红外线和/或半导体系统(或装置或设备)中的一个或多个。例如，存储设备804包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机软盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘和/或光盘。作为光盘的实例，存储设备804包括只读光盘存储器(CD-ROM)、可读/写光盘(CD-R/W)和/或数字化视频光盘(DVD)。

I/O接口810是可与外部电路连接的电路。例如，I/O接口810包括键盘、按键、鼠标、轨迹球、触控板、光标方向键、读卡器、通信端口、显示器、信号灯、打印机和/或音频设备中的一种或多种，用于同处理器802交流信息。在一个示例中，省略了I/O接口810。

网络接口812是允许控制器800与网络814通信的电路，一个或多个其他控制器和/或图像采集/处理设备与网络814连接。例如，网络接口812包括蓝牙、WIFI、WIMAX、GPRS、WCDMA等无线网络接口中的一种或多种；或有线网络接口，例如ETHERNET、USB或IEEE-1394。在一个示例中，省略网络接口812。

通过执行关于图1-7所述的一些或全部功能和/或操作，控制器800能够实现关于图1-7所述的一个或多个优点和/或效果。

如果基板的布局是预先熟知的以便印刷系统可以被配置为利用基板布局，则可以快速定位基板上的对齐特征。如果要处理一系列具有相似或相同布局的基板，可以为印刷系统配置摄像头，通过定位和启动摄像头来聚焦对齐特征的可能的位置，从而快速定位连续基板上的对齐特征。

在一种情况下，基板具有跨基板的宽度限定的六个面板。面板可以定义要在基板上形成的单个显示装置或要在基板上形成的显示装置组。本申请附录中所附的补充附图总结了印刷系统配置摄像头以快速获取和定位此类基板的对齐标记。这里，基板具有一个或多个第一对齐特征，有时也称为基准标记，基板上的每个面板都使用一个或多个第二对齐特征来定义。因为预先熟知基板具有跨基板的宽度均匀隔开的大小和形状基本相同的六个面板，所以摄像头或行成像仪可以沿着印刷支撑件定位，如本文所述，并且被致动以定位第一对齐特征和第二对齐特征。

在这种情况下，包括一个或多个摄像头的第一摄像系统采集基板的一个或多个区域的宽图像。从印刷系统的输入侧向印刷系统的输出侧扫描基板以进行第一扫描，第一摄像系统在第一扫描过程中采集基板的第一图像或多个第一图像。第一扫描采集至少两个第一对齐特征的图像，也可以采集一个或多个第二对齐特征。第一扫描可以采集整个基板的图像，或者第一扫描可以仅采集预计会在基板上发现第一对齐特征的区域。因此，单个第一图像可包括多张图像中采集的且逻辑结合的不止一个第一对齐特征，或者第一扫描可以采集多张第一图像。

基板通常位于印刷系统的输入端以进行处理。基板靠在定位特征上，例如物理柱或堤岸，其初始化基板的位置。基板定位系统与基板牢固地连接以用于进一步定位。基板通常具有相对的第一端和第二端以及相对的第一侧和第二侧。基板的第一端通过各成像系统，然后第二端通过各成像系统。如上所述，第一图像或多张第一图像包括至少两个第一对齐特征，也可包括两个以上的第一对齐特征。如果这两个第一对齐特征位于基板的第一端，那么第一扫描可能只是对基板进行部分扫描，只是对预期会在第一端附近发现的第一对齐特征进行成像。

在一种情况下，预计第一对齐特征会位于基板的边角附近，因此广域摄像头可位于印刷系统的基板处理表面的两侧，以采集这些预期位置附近的基板的广域图像。每个广域摄像头都有一个足够大的视场，以消除在定位第一对齐特征时可能出现的误差，因此，广域摄像头几乎肯定会采集第一图像(或多个图像)。在一个实施例中，第一对齐特征的定位误差在2mm左右，并且采用10-13mm视场的广域摄像头。

使用图像处理软件分析第一图像(或多个图像)，识别其中的对齐特征。图像处理软件根据第一对齐特征的预期位置通知的局部搜索来搜索第一对齐特征。预期位置被定义为印刷系统所定义的第一坐标系中的坐标，如本文其他部分所述，并且基于基板的预定义的布局，该布局包括基板所定义的第二坐标系中的对齐特征的坐标。当基板装载到印刷系统的输入侧时，第二坐标系与第一坐标系相关联的数学变换至少部分地基于基板的起始位置。因此，通过使用数学变换将对齐特征的坐标从预定义的布局转换到第一坐标系，可以知道包括第一对齐特征和第二对齐特征在内的所有对齐特征的预期位置。

通过确定每个第一对齐特征的x坐标和y坐标，图像处理软件至少确定第一对齐特征的对齐方式。如本文所述，y方向是基板的扫描方向，x方向是在基板平面内与y方向垂直的方向。如果第一对齐特征应当具有相同的x坐标值，则第一对齐特征的x坐标不同的程度就表明了基板的旋转误差。如本文其他部分所述，基板定位系统可操作地、增量地旋转基板使其根据从基板的一张或多张图像的处理中确定的对齐误差来对齐第一对齐特征的x坐标。旋转角可以定义为第一对齐特征的x坐标差除以第一对齐特征的y坐标差，以弧度为单位。在第一对齐特征的对齐的x坐标与预定义的基板处理方案中基板的预期位置的偏离范围内，定位系统还可以定位基板以校正基板的全局x误差。或者，为了采集对齐特征的图像，可以针对基板的全局x误差调整摄像头的位置。

定位系统还可用于在z方向上定位基板或基板的一部分，z方向是基本上垂直于印刷系统的基板处理表面(且垂直于x和y方向)的方向。定位系统可具有精密的z致动部件，例如联接到定位系统的基板接合部分的z轴线性致动器，以执行与定位系统接合的基板部分的z向定位。在许多情况下，基板在基板的边缘与定位系统接合，因此z致动部件在z方向上定位基板的边缘。这可以起到在z方向上至少稍微定位整个基板和/或在z方向上定位基板的边缘的作用。在许多情况下，基板漂浮在气垫上，该气垫精确地界定了基板和基板处理表面之间的间隙，而与定位系统的移动无关。气垫和定位系统共同作用，可以以基板处理方案中预定义的距离将基板精确地定位在基板处理表面上方，并且可以在基板的整个范围内以高精度使基板平坦，包括定位系统与基板接合的边缘部分。

可以在第一扫描之后基板定位在印刷系统的输出侧时，执行上文所述的图像处理和对齐操作。如果在第一扫描过程中没有完全扫描到印刷系统的输出侧的基板，则在执行图像处理和对齐时，基板可以停留在部分扫描位置，或者可以将基板移回至印刷系统的输入端进行对齐。根据基板处理方案对其基板并定位基板后，执行第二扫描，其中定位系统将基板从印刷系统的输出侧移动至输入侧，反之亦然。在第二扫描期间，包括一个或多个摄像头的第二摄像系统拍摄了基板的多张第二图像。根据一个或多个第二对齐特征的预期位置，定位第二摄像系统的每个摄像头，根据第一扫描后执行的对齐操作，来校正预定义的基板布局中的预期位置。

第二摄像系统具有高倍摄像头以采集第二对齐特征的高分辨率图像。在一种情况下，高倍摄像头的视场大约为1mm，因此每个高倍摄像头可以采集到小于1mm大小的对齐特征，并且如果对齐特征的间隔距离小于1mm，一次扫描可能采集到一个以上的对齐特征。通常，当扫描基板时，第二摄像系统的摄像头会在待成像的对齐特征到达第二摄像系统的其中一个摄像头的视场内时启动，并在对齐特征预计会从视场范围内消失时关闭。使用基板的预定义的布局，来确定对齐特征到达摄像头视场内的预期到达时间，并且针对校准期间完成的基板的任何定位进行校正。

第二扫描可采集到所有第二对齐特征的图像。但是，在一些情况下，一次扫描可能无法采集所有第二对齐特征的图像。例如，如果一些第二对齐特征太近而无法以第二扫描的速度被一个摄像头成像，由于摄像头的周期时间的原因，在第二扫描过程中可能会遗漏一个或多个第二对齐特征，可能需要第三扫描来采集那些遗漏的第二对齐特征。在这种情况下，另一种方法是减慢扫描速度，以便在一次扫描中对所有特征进行成像。另一种选择是使用多个摄像头对一列中的对齐特征进行成像。

每张第二图像均由图像处理软件处理以确定基板上限定的每个面板的至少两个第二对齐特征的实际位置。因为基板的布局通常是预先已知的，所以部署第二摄像系统的摄像头来采集基板上限定的每个面板的图像。因此，第二摄像系统的每个摄像头为基板上限定的每个面板采集至少两个对齐特征的图像。第二摄像系统的摄像头是视场有限的高倍摄像头，但由于基板是对齐的，所以使用预定义的布局中的第二对齐特征的预期位置来定位第二摄像系统的摄像头，每张第二图像包含至少一个第二对齐特征的高分辨率图像。精确确定的第二对齐特征的实际位置用于调整印刷方案，以应对在基板上定位面板时出现的任何误差。

在跨基板的宽度上限定六个面板的情况下，第二摄像系统可以包括六个高倍摄像头，其定位在预计会在基板上出现第二对齐特征的位置。在第二扫描期间扫描基板时，第二摄像系统的每个摄像头采集基板的一张或多张图像。若需要，可以通过图像处理软件将多张图像进行逻辑拼接，或者仅在对齐特征的预期位置附近拍摄图像，使得图像的位置之间存在间隙。无论如何，六个高倍摄像头采集基板上限定的每个面板的至少两个第二对齐特征的图像。针对每个面板采集两个以上的第二对齐特征的图像，可以增加面板定位和系统校准的确定性。

应当注意，可采用配置有单个摄像头的印刷系统来对齐和校准印刷系统与具有不同布局和大小的基板。一般情况下，如果印刷系统有n个高倍摄像头，基板具有m个面板，在m小于n的情况下，可以将具有m个面板的基板与印刷系统对齐并校准。由于高倍摄像头的行程范围是已知的，并且可以根据已知的行程范围定位摄像头，如果摄像头的数量与面板的数量一样多，就可以将摄像头定位在对齐特征的预期位置x。对于具有不同面板布局的部分的基板也是如此。例如，基板可具有第一部分，第一部分限定了三个面板；以及第二部分，第二部分限定了六个面板。第二摄像系统的六个高倍摄像头中的一部分，本例为三个摄像头，可用于对第一部分的三个面板的第二对齐特征进行成像，所有摄像头均可用于对第二部分的面板的第二对齐特征进行成像。如果第二部分的面板数量少于第二摄像系统的摄像头总数，则可以使用第二摄像系统的摄像头的第二部分对第二部分的面板的第二对齐特征进行成像。

第一摄像系统和第二摄像系统基本上如本文其他部分所述那样分别联接至印刷支撑件。每个摄像头都有一个滑架，该滑架连接到印刷支撑件的导轨上。印刷支撑件可以限定有两个导轨，每个摄像系统由一个导轨支撑。或者，两个摄像系统仅由一个导轨支撑。在双导轨情况下，第一摄像系统的摄像头可联接至第一导轨并沿其驱动，而第二摄像系统的摄像头则可联接至第二导轨并沿其驱动。这样，第一摄像系统的各摄像头的运动范围都受到相邻摄像头的限制，但由于第一摄像系统的摄像头是广角摄像头，因此可以通过将第一摄像系统的摄像头定位在预计会出现第一对齐特征的位置来拍摄第一图像。第二摄像系统的摄像头也是如此。如果基板的部分具有不同的面板布局，需要在第二扫描期间重新定位摄像头，则也可以在第二扫描期间重新定位第二摄像系统的摄像头。在一些情况下，可以在扫描过程中轻微移动第二摄像系统的摄像头，以采集具有近x坐标的第二对齐特征的图像。

图9是根据一个实施例的印刷组件900的等距示意图。印刷组件900具有部署在第一摄像系统902和第二摄像系统904中的多个摄像头。印刷组件900可用于实践上述使用第一摄像系统和第二摄像系统的实施例。第一摄像系统902包括多个第一摄像头906，第二摄像系统904包括多个第二摄像头908。第一摄像头906和第二摄像头908可以是相同类型的摄像头，也可以是不同类型的摄像头。在一个实施例中，第一摄像头906为广角摄像头，第二摄像头908为高分辨率摄像头。

印刷组件900具有印刷支撑件910，其类似于图1中的导轨117。印刷支撑件910支撑第一摄像头906和第二摄像头908以横跨在印刷支撑件910下方的基板支撑件914所支撑的基板912上。此处未示出，分配器组件114可以联接到印刷支撑件910，如图1所示。注意：所示出的印刷支撑件910、基板912和基板支撑件914的尺寸被截断。

第一摄像头906和第二摄像头908以与基板支撑件914间隔开的关系联接至印刷支撑件910并由印刷支撑件910支撑，从而在印刷支撑件910和基板912所支撑的装置之间提供间隙。摄像头906和908各自联接至摄像头支架916。与第一摄像头906联接的摄像头支架916均联接至印刷支撑件910的第一导轨，此处不可见，但可以是位于面向基板支撑件914的印刷支撑件910的下侧表面中的凹槽。与第二摄像头908联接的摄像头支架916以类似的方式联接至印刷支撑件910的第二导轨。摄像头支架916被配置为在两条导轨上相互移动而不会发生碰撞，从而使第一摄像头906和第二摄像头908能够沿着印刷支撑件910定位，而不会在任何一个第一摄像头906和任何一个第二摄像头908之间发生干扰。这使得第一摄像头906能够相对于基板912移动且定位在任何所需位置，同时还将第二摄像头908定位在独立于第一摄像头906的任何所需位置。通常每个摄像头支架916均具有致动器，例如从动轮或空气轴承，它们与在支撑件910的下表面上或上表面内形成的凹槽或搁板接合，以提供定位能力。摄像头906和908以允许每个摄像头906和908的视场包围一部分基板912的取向联接至摄像头支架916。应当注意，一些摄像头906和908可固定在印刷支撑件910上且相对于印刷支撑件910不可移动，但是至少一些摄像头906和908相对于印刷支撑件910是可移动的。例如，每个摄像头组的外部相机可以是固定的，而外部摄像头之间的摄像头可以是致动的。

以上概述了若干个实施例的特征，以便本领域技术人员更好地理解本公开的方面。本领域技术人员应当理解，可容易地以本公开为基础来设计或修改其他工艺和结构，进而实现与本文所述的实施例相同的目的和/或相同的优点。本领域技术人员也应当了解，这种等同构造不脱离本公开的精神和范围，并且在不违背本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种变更、替换和改变。