專利名稱：液滴噴出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液滴噴出裝置。
背景技術(shù)：
以往，液晶顯示裝置或有機電致顯示裝置(有機EL顯示裝置)等電光學裝置具有用于顯示像素的透明玻璃基板(以下，稱為基板)。在這種基板上，出于質(zhì)量管理或制造管理，形成有標識化了制造商或制造號等信號的標識碼(例如，二維標識)。標識碼由在多個數(shù)據(jù)單元內(nèi)有選擇地配置的結(jié)構(gòu)體(例如，有色薄膜或凹部)構(gòu)成。
作為標識碼，在例如，特開平11-77340號公報、特開2003-127537號公報中，記載有使用濺射法等對標記進行成膜的激光濺射法、或?qū)⒑醒心┑乃蚧鍨R射而刻印標志的噴水法。
然而，在激光濺射法中，為了得到期望的尺寸的標志，需要將金屬箔和基板之間的間隙調(diào)節(jié)位數(shù)～數(shù)十μm。因而，需要基板和金屬箔的表面具有非常高的平坦性，而且，不得不將基板和金屬箔之間的間隙調(diào)節(jié)為μm級次的精度。其結(jié)果，限制了能夠形成標識碼的基板的范圍，從而，存在標識碼不能得到通用性的問題。另外，在水射法中，在刻印標志時，水或塵?；蜓心┑蕊w散，因此，存在基板被污染的問題。
近年來，為了解決這樣的問題，作為標識碼的形成方法，引人注目的是噴墨法。在噴墨法中，從液滴噴出裝置噴出含有功能材料(金屬微粒)的微小液滴，使該液滴干燥，由此，形成點。由此，能夠擴大基板對象范圍，另外，能夠避免基板的污染，形成標識碼。
然而，在噴墨法中，在干燥命中在基板的液滴后，燒成含在該液滴的功能材料使之粘合在基板上。即，在干燥工序中，利用液滴生成的點被固定，從而，在燒成工序中，燒結(jié)含在液滴的功能材料。這樣，干燥工序、燒成工序任何一個都為得到恰當?shù)男螤畹膱D案至關(guān)重要的工序。因而，在使用噴墨法形成標識碼時，希望的是，效率良好地進行干燥處理及燒成處理。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能夠向從噴出口噴出的液滴精度好地照射激光，有效進行液滴的干燥及燒成的液滴噴出裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的第一方面，提供將包含功能性材料的液狀體作為液滴，并將所述液滴從噴出口向基板噴出的液滴噴出裝置。該裝置具有照射用于干燥命中在所述基板上的液滴的激光的第一激光照射部、和照射用于燒成干燥后的所述液滴的激光的第二激光照射部。
本發(fā)明的其他的方面，提供將包含功能性材料的液狀體作為液滴，并將所述液滴從多個噴出口向基板噴出的液滴噴出裝置。該裝置具有照射用于干燥命中在所述基板上的液滴的激光的第一激光照射部、和照射用于燒成干燥后的所述液滴的激光的第二激光照射部。所述第一及第二激光照射部分別具有對應所述各噴出口設置的多個第一及第二半導體激光。
本發(fā)明的進而其他方面，提供以下所述的圖案形成方法，即將包含功能性材料的液狀體作為液滴，并將所述液滴從噴出口向基板噴出，由此，在所述基板上形成圖案。該方法包括照射第一波長的激光并干燥命中在所述基板上的液滴的步驟、和照射與所述第一波長不相同的第二波長的激光并燒成干燥后的所述液滴的步驟。
圖1是液晶顯示模塊的主視圖。
圖2是表示標識碼的主視圖。
圖3是標識碼的側(cè)視圖。
圖4是表示構(gòu)成標識碼的單元及點的俯視圖。
圖5是液滴噴出裝置的立體圖。
圖6是液滴噴頭的立體圖。
圖7是以示意性表示第一實施方式的液滴噴頭的側(cè)視圖。
圖8是表示液滴噴頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的局部剖視圖。
圖9是表示液滴噴出裝置的電路的方框圖。
圖10是表示液滴噴出裝置的電路的方框圖。
圖11是表示分散介質(zhì)的吸收率及波長的關(guān)系的曲線圖。
圖12是表示錳微粒的吸收率及波長的關(guān)系的曲線圖。
圖13是表示壓電元件和半導體激光的驅(qū)動時序的時序圖。
圖14是以示意性表示第二實施方式的液滴噴頭的側(cè)視圖。
圖15是以示意性表示液滴噴頭的工作狀態(tài)的側(cè)視圖。
圖16是表示液滴噴出裝置的電路的方框圖。
圖17是表示滑塊的位置和驅(qū)動電機的驅(qū)動時序的時序圖。
具體實施例方式
(第一實施方式)以下，關(guān)于本發(fā)明，根據(jù)圖1～圖13，對具體化為形成附著在液晶顯示裝置的顯示模塊的標識碼的液滴噴出裝置的第一實施方式進行說明。在說明本發(fā)明之前，將X箭頭方向、Y箭頭方向定義為如圖5所示的方向。
如圖1所示，液晶顯示模塊1具有透明玻璃基板(以下，稱為基板2)作為具有透光性的顯示用基板。在基板2的表面2a的大致中央部，形成有密封了液晶分子的四角形成的顯示部2，顯示部3的外側(cè)，形成有掃描線驅(qū)動電路4及數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路5。在液晶顯示模塊1中，根據(jù)從掃描線驅(qū)動電路4供給的掃描信號及從數(shù)據(jù)線驅(qū)動電路5供給的數(shù)據(jù)信號，控制液晶分子的取向狀態(tài)。還有，從照明裝置(未圖示)照射的平面光根據(jù)液晶分子的取向狀態(tài)被調(diào)制，由此，將圖像顯示在基板2的顯示部3。
在基板2的背面2b的右角，形成有液晶顯示模塊1的標識碼10。如圖2所示，標識碼10由多個點D構(gòu)成，并以規(guī)定的圖案配置在圖案形成區(qū)域Z1內(nèi)。
在基板2的背面2b，形成有沿圖案形成區(qū)域Z1的外周形成有四角框狀的空白區(qū)域Z2。在本實施方式中，圖案形成區(qū)域Z1內(nèi)的標識碼10為二維標識碼，能夠用二維標識碼讀取器讀取?？瞻讌^(qū)域Z2是未形成有點D的區(qū)域，為防止對圖案形成區(qū)域Z1內(nèi)的標識碼10的誤檢測操作而設置。
如圖4所示，圖案形成區(qū)域Z1是1～2mm的正方形區(qū)域，假設分割為16行×16列256個單元C。在16行×16列的各單元C上，有選擇地形成有點D，由此，構(gòu)成液晶顯示模塊1的標識碼10。
在本實施方式中，將點D形成的單元C設為黑單元C1(點區(qū)域)，將點D不形成的單元C設為白單元(非形成區(qū)域)。另外，在圖4中從上到下的順序，設為第一行的單元C，第二行的單元C、……、第十六行的單元C，在圖4中從左到右的順序，設為第一列的單元C、第二列的單元、……、第十六列的單元C。
如圖2及圖3所示，點D粘合在基板2上，呈半球形狀。點D通過使用噴墨法形成。具體來說，從如圖8所示的液滴噴出裝置20的噴嘴N向單元C噴出含有點形成材料(例如，錳微粒等)的液滴Fb。還有，干燥命中在單元C的液滴Fb，燒成液滴Fb中的錳微粒，由此，形成點D。在這種情況下，液滴Fb的干燥及燒成通過向命中在基板2上的液滴Fb照射激光而進行。
如圖5所示，液滴噴出裝置20具有長方體形狀的底座21。在底座21的上面21a，形成有沿Y方向延伸的一對引導凹槽22。在底座21的上部，安裝有基板載置臺23?；遢d置臺23具有直動機構(gòu)(未圖示)。直動機構(gòu)由沿引導凹槽22延伸的螺紋軸(驅(qū)動軸)、和與螺紋軸結(jié)合的球狀螺母構(gòu)成。螺紋軸連結(jié)在例如步進電機等Y軸電機MY(參照圖10)。如果向Y軸電機MY輸入對應軌道的步進數(shù)的驅(qū)動信號，則Y軸電機MY正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，基板載置臺23以規(guī)定的速度沿Y方向做往復移動。在本實施方式中，將如圖5所示的基板載置臺23的位置設為起始位置。
基板載置臺23的上面是載置面24，在載置面24上，設置有吸引式的基板吸盤機構(gòu)(未圖示)。如果將基板2以其背面2b朝向上方的方式載置在載置面24，則基板2利用基板卡盤裝置固定在載置面24上的固定位置。具體來說，基板2被配置如下，即圖案形成區(qū)域Z1的各單元C的列方向沿Y方向，第一行的單元C朝向Y方向。
在底座21的兩側(cè)部，設置有向上方延伸的一對支承臺25a、25b。在兩支承臺25a、25b的上端部，安裝有沿X方向延伸的引導部件26。引導部件26的長度方向的尺寸比基板載置臺23的寬度長。引導部件26的一端從支承臺25a的伸出在外方。
在引導部件26的上側(cè)，配設有收容槽27。在收容槽27，收容有液狀體Fa(參照圖8)。液狀體Fa通過向分散介質(zhì)內(nèi)分散作為功能性粒子的錳微粒來調(diào)節(jié)。另一方面，在引導部件26的下部，形成有沿X方向延伸的一對導軌28。在導軌28上，安裝有滑架29?；?9具有直動機構(gòu)。直動機構(gòu)由沿導軌28延伸的螺紋軸(驅(qū)動軸)、和與所述螺紋軸結(jié)合的球狀螺母構(gòu)成。驅(qū)動軸連結(jié)在X軸電機MX(參照圖10)。X軸電機MX接收規(guī)定的脈沖信號以步進單位正向或反向轉(zhuǎn)。如果向X軸電機MX輸入相當于軌道步進數(shù)的驅(qū)動信號，則X軸電機MX正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，滑架29沿X方向做往復移動。
在滑架29的下部，一體地設置有作為液滴噴出機構(gòu)的液滴噴頭30。如圖6所示，在液滴噴頭30的下面(如圖6所示)，安裝有噴嘴板31。在噴嘴板31上，設置有16個作為噴出口的噴嘴N，而各噴嘴N沿X方向以等間隔配置成一列。
如圖8所示在液滴噴頭30內(nèi)，形成有作為壓力室的空腔32?？涨?2，與收容槽27(參照圖5)連通。收容槽27內(nèi)的液狀體Fa在被導入各空腔32后，經(jīng)由所對應的噴嘴N噴出。在空腔32的上部，配設有振動板33及壓電元件34。如果向液滴噴頭30輸入驅(qū)動壓電元件34的噴嘴驅(qū)動信號，則壓電元件34在垂直方向上收縮。由該收縮，振動板33在垂直方向上振動，從而，空腔32內(nèi)的容積擴大或縮小。還有，從所對應的各噴嘴N噴出液滴Fb，所述液滴Fb是相當于被縮小的空腔32的容積的量的液狀體Fa。
如圖6所示，在液滴噴頭30的下部，以鄰接噴嘴板31的方式，設置有干燥用激光照射裝置38，而鄰接干燥用激光照射裝置38設置有燒成用激光照射裝置39?？傊?，干燥用激光照射裝置38相比燒成用激光照射裝置39更靠近各噴嘴N而配置。干燥用激光照射裝置38對應各噴嘴N具有16個作為第一激光照射部的第一半導體激光Lb。各第一半導體激光Lb沿X軸方向以等間隔配置。如果液滴Fb被從各噴嘴N噴出并命中在基板2上，則從所對應的第一半導體激光Lb照射激光。
各第一半導體激光Lb的列，與各噴嘴N的列平行，各第一半導體激光Lb、和與之對應的各噴嘴N之間的距離分別相同。
從各第一半導體激光Lb照射的激光的波長是基于液狀體Fa的分散介質(zhì)的吸收系數(shù)設定。液狀體Fa的分散介質(zhì)具有如圖11所示的吸收波長。因而，從各第一半導體激光Lb照射如圖11中的箭頭所示的第一波長(1000～1200nm)的激光。
如圖7所示，在干燥用激光照射裝置38的下方，配置有反射鏡38b。從第一半導體激光Lb照射的激光被反射鏡38b引導到各噴嘴N的正下方即基板2上的對應各噴嘴N的位置。由此，通過從干燥用激光照射裝置38照射的激光，迅速干燥命中在基板2上的液滴Fb。
燒成用激光照射裝置39具有16個作為第二激光照射部的第二半導體激光Lc。各第二半導體激光Lc設置在對應各噴嘴N的位置，并沿X方向以等間隔配置。如果從各噴嘴N噴出的液滴Fb命中在基板2上，則從所對應的各第二半導體激光Lc照射激光，并燒成液滴Fb中的錳微粒。
各第二半導體激光Lc亦與各噴嘴N平行，各第二半導體激光Lc、和與之對應的各噴嘴N之間的距離亦分別相同。
從各第二半導體激光Lc照射的激光的波長基于錳微粒的吸收系數(shù)設定。液狀體Fa中的錳微粒具有如圖12所示的吸收波長。因而，從各第二半導體激光Lc照射如圖12中的箭頭所示的第二波長(400～500nm)的激光。
其次，根據(jù)圖9及圖10對液滴噴出裝置20的電路進行說明。
如圖9所示，控制裝置40具有從外部電腦等輸入裝置41接收各種數(shù)據(jù)信號的第一I/F部42、含有CPU的控制部43、存儲各種數(shù)據(jù)的RAM44、和存儲各種控制程序的ROM45。另外，控制裝置40具有驅(qū)動波形生成電路46、振蕩電路47、電源電路48、以及第二I/F部49。振蕩電路47生成用于使各種驅(qū)動信號同步的時鐘信號CLK。電源電路48分別生成用于驅(qū)動第一半導體激光Lb及第二半導體激光Lc的激光驅(qū)動電壓VDLb、VDLc。在控制裝置40中，第一I/F部42、控制部43、RAM44、ROM45、驅(qū)動波形生成電路46、振蕩電路47、電源電路48、以及第二I/F部49借由總線50彼此之間連接。
第一I/F部42從輸入裝置41接收表示標識碼10的圖像的繪圖數(shù)據(jù)Ia。標識碼10通過公知的方法對基板2的產(chǎn)品編號或批號等標識數(shù)據(jù)進行二維標識化。
控制部43基于第一I/F部42接收的繪圖數(shù)據(jù)Ia，執(zhí)行標識碼作成處理工作。即，控制部43將RAM44作為處理區(qū)域執(zhí)行存儲在ROM45的控制程序(例如，標識碼作成程序)?？刂撇?3基于該控制程序，移動基板載置臺23并進行基板2的搬送處理工作，并且，驅(qū)動液滴噴頭30的各壓電元件34進行液滴噴出處理工作。另外，控制部43基于標識碼作成程序，進行驅(qū)動各第一半導體激光Lb并干燥液滴Fb的干燥處理工作。
控制部43對第一I/F部42接收的繪圖數(shù)據(jù)Ia實施規(guī)定的展開處理，并生成位圖數(shù)據(jù)BMD并存儲在RAM44，所述位圖數(shù)據(jù)BMD表示對二維繪圖平面(圖案形成區(qū)域Z1)上的各單元C是否噴出液滴Fb。該位圖數(shù)據(jù)BMD是對應壓電元件34并具有16×16比特的比特長度的流水號，基于各比特的值(0或1)，確定壓電元件34的打開或關(guān)閉。
另外，控制部43對繪圖數(shù)據(jù)Ia實施與位圖數(shù)據(jù)BMD的展開處理不相同的其他的展開處理，生成與對壓電元件34施加的壓電元件驅(qū)動電壓VDP不相同的波形數(shù)據(jù)，輸出到驅(qū)動波形生成電路46。驅(qū)動波形生成電路46具有存儲波形數(shù)據(jù)的波形存儲器46a、將所述波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號的D/A轉(zhuǎn)換部46b、和將模擬信號進行放大的信號放大部46c。驅(qū)動波形生成電路46通過D/A轉(zhuǎn)換部46b將存儲在波形存儲器46a的波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號，通過信號放大部46c將該模擬信號進行放大，由此，生成壓電元件驅(qū)動電壓VDP。
如圖10所示，控制部43借由第二I/F部49將噴出控制信號SI順次串行傳遞。噴出控制信號SI同步于振蕩電路47生成的時鐘信號CLK。另外，控制部43將用于閂鎖噴出控制信號SI的閂鎖信號LAT輸出到頭驅(qū)動電路51。進而，控制部43使壓電元件驅(qū)動電壓VDP同步于時鐘信號CLK并輸出到頭驅(qū)動電路51(開關(guān)元件Sa1～Sa16)。
控制裝置40借由第二I/F部49連接頭驅(qū)動電路51、驅(qū)動第一半導體激光Lb的激光驅(qū)動電路52b、驅(qū)動第二半導體激光Lc的激光驅(qū)動電路52c、基板檢測裝置53、X軸電機驅(qū)動電路54、以及Y軸電機驅(qū)動電路55。
頭驅(qū)動電路51具有移位寄存器56、閂鎖電路57、電平移位器58、以及開關(guān)電路59。移位寄存器56使從控制裝置40(控制部43)傳遞的噴出控制信號SI對應16個壓電元件34進行串并聯(lián)轉(zhuǎn)換。閂鎖電路57使并行轉(zhuǎn)換的16比特的噴出控制信號SI同步于閂鎖信號LAT，并將閂鎖的噴出控制信號SI輸出到電平移位器58及激光驅(qū)動電路52b、52c。電平移位器58將閂鎖的噴出控制信號SI升壓到開關(guān)電路59的驅(qū)動電壓，并生成對應各壓電元件34的開關(guān)信號GS1。開關(guān)電路59具有對應各壓電元件34的開關(guān)元件Sa1～Sa16。各開關(guān)元件Sa1～Sa16的輸入側(cè)輸入有互通的壓電元件驅(qū)動電壓VDP。另外，在各開關(guān)元件Sa1～Sa16的輸出側(cè)，與對應的壓電元件34連接。各開關(guān)元件Sa1～Sa16從電平移位器58輸入有開關(guān)信號GS1?；谠撍鲩_關(guān)信號GS1，控制是否向壓電元件34供給壓電元件驅(qū)動電壓VDP。
在本實施方式的液滴噴出裝置20中，壓電元件驅(qū)動電壓VDP借由各開關(guān)元件Sa1～Sa16共通施加在對應的壓電元件34，并且，各開關(guān)元件Sa1～Sa16的開關(guān)控制基于噴出控制信號SI(開關(guān)信號GS1)進行。如果關(guān)閉各開關(guān)元件Sa1～Sa16，則VDP向?qū)诟鏖_關(guān)元件Sa1～Sa16的壓電元件34供給，從對應于各壓電元件34的噴嘴N噴出液滴Fb。
圖13表示閂鎖信號LAT、噴出控制信號SI、以及開關(guān)信號GS1的脈沖波形、和響應開關(guān)信號GS1并施加在壓電元件34的壓電元件驅(qū)動電壓VDP的波形。
如圖13所示，如果閂鎖信號LAT下降，則基于16比特量的噴出控制信號SI生成開關(guān)信號GS1。還有，如果開關(guān)信號GS1上升，則向該開關(guān)信號GS1的壓電元件34供給壓電元件驅(qū)動電壓VDP。壓電元件驅(qū)動電壓VDP的電壓值上升的同時，壓電元件34收縮，由此，將液狀體Fa引入空腔32內(nèi)。之后，壓電元件驅(qū)動電壓VDP的電壓值下降的同時，壓電元件34伸長，由此，液狀體Fa被從空腔32內(nèi)推出，從而，噴出液滴Fb。在噴出液滴Fb后，壓電元件驅(qū)動電壓VDP的電壓值回到起始電壓，并結(jié)束液滴Fb的噴出工作。
如圖10所示，激光驅(qū)動電路52b具有延遲脈沖生成電路61b即開關(guān)電路62b。延遲脈沖生成電路61b，如圖13所示，生成脈沖信號(開關(guān)信號GS2)即僅延遲規(guī)定的時間(待機時間Tb)的噴出控制信號SI，并輸出到開關(guān)電路62b。在此，待機時間Tb將壓電元件34的驅(qū)動開始時(閂鎖信號LAT下降時)作為基準時間Tk，并規(guī)定為液滴Fb通過對應的第一半導體激光Lb的激光照射位置為止的時間?？傊?，待機時間Tb基于試驗等預先設定，并規(guī)定為液滴Fb從壓電元件34的噴出工作開始時(壓電元件驅(qū)動電壓VDP上升時)開始到液滴Fb命中，所命中的液滴Fb到達激光照射位置為止的時間。
開關(guān)電路62b具有對應各第一半導體激光Lb的開關(guān)元件Sb1～Sb16。干燥用激光照射裝置38的輸入側(cè)輸入有共用的激光驅(qū)動電壓VDLb。另外，各開關(guān)元件Sb1～Sb16的輸出側(cè)，連接在對應的各第一半導體激光Lb。各開關(guān)元件Sb1～Sb16從延遲脈沖生成電路61b輸入有對應的開關(guān)信號GS2?；谠撻_關(guān)信號GS2，控制是否向第一半導體激光Lb供給激光驅(qū)動電壓VDLb。
這樣，在液滴噴出裝置20中，在電源電路48中生成的激光驅(qū)動電壓VDLb借由各開關(guān)元件Sb1～Sb16共同施加在對應的各第一半導體激光Lb。與此同時，干燥用激光照射裝置38通過從控制裝置40(控制部43)供給的噴出控制信號SI(開關(guān)信號GS2)進行開關(guān)控制。如果關(guān)閉干燥用激光照射裝置38，則向?qū)牡谝话雽w激光Lb供給激光驅(qū)動電壓VDLb，并從對應的第一半導體激光Lb發(fā)射激光。
總之，如圖13所示，在從向頭驅(qū)動電路51輸入閂鎖信號LAT開始經(jīng)過待機時間Tb后，生成開關(guān)信號GS2。在開關(guān)信號GS2上升時，激光驅(qū)動電壓VDLb施加在對應的第一半導體激光Lb，并從所述第一半導體激光Lb發(fā)射激光。由此，在命中于基板2上的液滴Fb經(jīng)過第一半導體激光Lb的照射位置時，從第一半導體激光Lb對所命中的液滴Fb時機良好地照射激光。還有，開關(guān)信號GS2下降，斷開激光驅(qū)動電壓VDLb的供給，結(jié)束利用第一半導體激光Lb的干燥處理工作。
激光驅(qū)動電路52c具有延遲脈沖生成電路61c及開關(guān)電路62c。延遲脈沖生成電路61c生成信號(開關(guān)信號GS3)即僅延遲了規(guī)定的時間(待機時間Tc)的噴出控制信號SI，并輸出到開關(guān)電路62c。在此，待機時間Tc將壓電元件34驅(qū)動開始時(閂鎖信號LAT下降時)作為基準(基準時間Tk)，并規(guī)定為液滴Fb經(jīng)過對應的第二半導體激光Lc的正下方(激光照射位置)為止的時間。待機時間Tc基于試驗等設定，并規(guī)定為從壓電元件34的噴出工作開始時(壓電元件驅(qū)動電壓VDP上升時)開始，到命中的液滴Fb到達第二半導體激光Lc的激光照射位置為止的時間。
開關(guān)電路62c具有對應各第二半導體激光Lc的開關(guān)元件Sc1～Sc16。各開關(guān)元件Sc1～Sc16的輸入側(cè)輸入有共用的激光驅(qū)動電壓VDLc。另外，各開關(guān)元件Sc1～Sc16的輸出側(cè)連接在對應的各第二半導體激光Lc。各開關(guān)元件Sc1～Sc16從延遲脈沖生成電路61c輸入有對應的開關(guān)信號GS3。還有，基于開關(guān)信號GS3，控制是否對第二半導體激光Lc供給激光驅(qū)動電壓VDLc。
這樣，在液滴噴出裝置20中，在電源電路48中生成的激光驅(qū)動電壓VDLc借由各開關(guān)元件Sc1～Sc16共同施加在對應的第二半導體激光Lc。與此同時，各開關(guān)元件Sc1～Sc16通過從控制裝置40(控制部43)供給的噴出控制信號SI(開關(guān)信號GS3)控制開關(guān)。如果關(guān)閉各開關(guān)元件Sc1～Sc16，則向?qū)诙雽w激光Lc供給激光驅(qū)動電壓VDLc，從對應的第二半導體激光Lc發(fā)射激光。
總之，如圖13所示，在從向頭驅(qū)動電路51輸入閂鎖信號LAT開始經(jīng)過待機時間Tc后，生成開關(guān)信號GS3。在開關(guān)信號GS3上升時，激光驅(qū)動電壓VDLc施加在對應的第二半導體激光Lc，并從所述第二半導體激光Lc發(fā)射激光。由此，在命中于基板2上的液滴Fb經(jīng)過第二半導體激光Lc的照射位置時，從第二半導體激光Lc對所命中的液滴Fb時機良好地照射激光。還有，開關(guān)信號GS3下降，斷開激光驅(qū)動電壓VDLc的供給，結(jié)束利用第二半導體激光Lc的干燥處理工作。
控制裝置40借由第二I/F部49連接在基板檢測裝置53?？刂蒲b置40通過基板檢測裝置53檢測基板2的Y方向側(cè)的邊緣，并基于該檢測結(jié)果，算出基板2經(jīng)過液滴噴頭30(各噴嘴N)的正下方的位置。
控制裝置40借由第二I/F部49連接在X軸電機驅(qū)動電路54?？刂蒲b置40向X軸電機驅(qū)動電路54輸出X軸電機驅(qū)動控制信號。X軸電機驅(qū)動電路54響應來自控制裝置40的X軸電機驅(qū)動控制信號，輸出使X軸電機MX正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的信號。滑架29通過X軸電機MX的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以規(guī)定的速度沿X方向做往復移動。
控制裝置40借由X軸電機驅(qū)動電路54連接在X軸電機旋轉(zhuǎn)檢測器54a?？刂蒲b置40基于從X軸電機旋轉(zhuǎn)檢測器54a輸入的檢測信號，檢測X軸電機MX的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)量，計算滑架29移動的方向或移動量等。
控制裝置40借由第二I/F部49連接在Y軸電機驅(qū)動電路55?？刂蒲b置40向Y軸電機驅(qū)動電路55輸出Y軸電機驅(qū)動控制信號。Y軸電機驅(qū)動電路55響應來自控制裝置40的Y軸電機驅(qū)動控制信號，輸出使Y軸電機MY正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的信號?；遢d置臺23通過Y軸電機MY的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以預先規(guī)定的速度沿Y軸方向做往復移動。
控制裝置40借由Y軸電機驅(qū)動電路55連接在Y軸電機旋轉(zhuǎn)檢測器55a?？刂蒲b置40基于從Y軸電機旋轉(zhuǎn)檢測器55a輸入的檢測信號，檢測Y軸電機MY的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)量，并計算基板2移動的方向或移動量等。
其次，對標識碼10的形成方法進行以下說明。
首先，如圖5所示，將背面2b向上地設置，并將基板2配置在起始位置的基板載置臺23上，并固定。此時，基板2的Y方向前側(cè)的邊緣相比引導部件26，還靠前側(cè)配置。另外，滑架29設置為沿使基板2沿Y方向移動時，使得標識碼10(圖案形成區(qū)域Z)經(jīng)過液滴噴頭30的正下方。
從該狀態(tài)開始，控制裝置40控制Y軸電機MY的驅(qū)動，并將基板2與基板載置臺23一同以規(guī)定的速度搬送。如果基板檢測裝置53檢測基板2的Y方向前側(cè)的邊緣，則控制裝置40基于來自Y軸電機旋轉(zhuǎn)檢測器55a的檢測信號，判斷第一行的單元C(黑單元C1)是否被搬送到各噴嘴N的正下方為止。
此時，控制裝置40基于標識碼作成程序，將噴出控制信號SI和壓電元件驅(qū)動電壓VDP分別向頭驅(qū)動電路51輸出。另外，控制裝置40將激光驅(qū)動電壓VDLb、VDLc分別輸出到激光驅(qū)動電路52b、52c。還有，控制裝置40具有輸出閂鎖信號LAT的時機。
如果將第一行的單元C(黑單元C1)搬送到各噴嘴N的正下方(命中位置)為止，控制裝置40將閂鎖信號LAT輸出到頭驅(qū)動電路51。頭驅(qū)動電路51如果從控制裝置40輸入閂鎖信號LAT，則基于噴出控制信號SI生成開關(guān)信號GS1，將開關(guān)信號GS1輸出到開關(guān)電路59。另外，頭驅(qū)動電路51向?qū)陉P(guān)閉的狀態(tài)下的開關(guān)元件Sa1～Sa16的壓電元件34供給壓電元件驅(qū)動電壓VDP。其結(jié)果，從對應的各噴嘴N一齊噴出液滴Fb。
另一方面，如果向頭驅(qū)動電路51輸入閂鎖信號LAT，則激光驅(qū)動電路52b(延遲脈沖生成電路61b)從閂鎖電路57接收閂鎖的噴出控制信號SI，并開始生成開關(guān)信號GS2。還有，激光驅(qū)動電路52b在經(jīng)過了待機時間Tb時，將開關(guān)信號GS2輸出到開關(guān)電路62b。另外，激光驅(qū)動電路52b向?qū)陉P(guān)閉的狀態(tài)下的開關(guān)元件Sb1～Sb16的第一半導體激光Lb供給激光驅(qū)動電壓VDLb。其結(jié)果，從各第一半導體激光Lb對命中在第一行的黑單元C1內(nèi)的液滴Fb一齊照射激光。由此，液滴Fb中的分散介質(zhì)蒸發(fā)，且液滴Fb干燥。
另一方面，如果向頭驅(qū)動電路51輸入閂鎖信號LAT，則激光驅(qū)動電路52c(延遲脈沖生成電路61c)從閂鎖電路57接收閂鎖的噴出控制信號SI，并開始生成開關(guān)信號GS3。還有，激光驅(qū)動電路52c在經(jīng)過了待機時間Tc時，將開關(guān)信號GS3輸出到開關(guān)電路62c。另外，激光驅(qū)動電路52c向?qū)陉P(guān)閉的狀態(tài)下的開關(guān)元件Sc1～Sc16的第二半導體激光Lc供給激光驅(qū)動電壓VDLc。其結(jié)果，從各第二半導體激光Lc對命中在第一行的黑單元C1內(nèi)的液滴Fb一齊照射激光。由此，燒成含在液滴Fb內(nèi)的錳微粒，液滴Fb粘合在基板2上。這樣，形成由錳構(gòu)成的半球狀的點D。
以后，同樣，從各噴嘴N噴出的液滴Fb在命中在基板2上時，通過從對應的第一半導體激光Lb照射的激光干燥。進而，該液滴Fb在被搬送到對應的第二半導體激光Lc的正下方時，通過從對應的第二半導體激光Lc照射的激光燒成。這樣，在沿X方向的每一個列上形成構(gòu)成標識碼10的點D。
如果形成構(gòu)成標識碼10的所有的點D，則控制裝置40控制Y軸電機MY，使基板2從液滴噴頭30的下方位置退出。
其次，如上所述地構(gòu)成的本實施方式的效果如下所述。
(1)圖11及圖12所示，液滴Fb的分散介質(zhì)吸收的激光吸收波長和、含在液滴Fb中的錳微粒吸收的激光吸收波長不相同。因而，在本實施方式中，獨立設置干燥用激光照射裝置38和燒成用激光照射裝置39。具體來說，用于使液滴Fb中的分散介質(zhì)蒸發(fā)的第一半導體激光Lb、和用于燒成液滴Fb中的錳微粒的第二半導體激光Lc分別設置在液滴噴頭30。由此，可以使用分別適用于分散介質(zhì)及錳微粒的吸收波長的激光。從而，能夠效率良好地進行液滴Fb的干燥及燒成。另外，通過從第一半導體激光Lb對液滴Fb的命中位置的附近照射激光，能夠效率良好地進行液滴Fb的干燥。
(2)在本實施方式中，只驅(qū)動16個第一半導體激光Lb及第二半導體激光Lc中的激光照射所需的第一半導體激光Lb及第二半導體激光Lc。因而，對于不需要液滴Fb的干燥或燒成的區(qū)域，可以抑制由第一半導體激光Lb或第二半導體激光Lc的激光照射，由此，能夠降低消耗電力。
(第二實施方式)其次，根據(jù)圖14～圖17，對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。對與第一實施方式相同的部分附加相同的符號，省略其詳細的說明。
如圖14所示，滑架29在噴頭30的端部作為機構(gòu)具有載置臺35。載置臺35具有沿Y方向延伸的滑動條35a、以能夠移動的方式被滑動條35a支承的滑塊35b，在滑塊35b的下部，安裝有燒成用激光照射裝置39。燒成用激光照射裝置39借由該載置臺35以沿Y方向能夠移動的方式支承在滑架29上。
干燥用激光照射裝置38安裝在噴頭30的下面。在本實施方式中滑塊35b沿滑動條35a移動，由此，改變燒成用激光照射裝置39和干燥用激光照射裝置38之間的相對位置，即，燒成用激光照射裝置39(第二半導體激光Lc)和干燥用激光照射裝置38(第一半導體激光Lb)之間的距離LY。由此，在基板2上，改變從干燥用激光照射裝置38照射的激光的照射位置、和從燒成用激光照射裝置39照射的激光的照射位置之間的距離。
如圖16所示，控制裝置40借由第二I/F部49連接在載置臺驅(qū)動電路65。載置臺驅(qū)動電路65連接在驅(qū)動電機66?？刂蒲b置40借由第二I/F部49向載置臺驅(qū)動電路65輸出載置臺驅(qū)動控制信號。如果向載置臺驅(qū)動控制信號輸入驅(qū)動電機66，則驅(qū)動電機66正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。通過驅(qū)動電機66的正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，滑塊35b沿滑動條35a做往復移動，燒成用激光照射裝置39沿Y方向做往復移動。
另外，控制裝置40借由載置臺驅(qū)動電路65連接在電機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動檢測器65a?？刂蒲b置40基于從電機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動檢測器65a輸入的檢測信號，檢測驅(qū)動電機66的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)量，計算滑塊35b(燒成用激光照射裝置39)移動的方向或移動量等。
其次，參照圖15及圖17，對載置臺35的工作進行說明。
如圖15所示，在從第二半導體激光Lc照射激光之前，燒成用激光照射裝置39配置在第一半導體激光Lb和第二半導體激光Lc之間的距離LY成最小的起始位置。在基板2向Y方向移動并且命中在第一行的單元的液滴Fb到達第二半導體激光Lc的正下方時(圖17所示的時刻Ts)，驅(qū)動電機66開始正轉(zhuǎn)。這樣，滑塊35b沿滑動條35a向Y方向開始移動。由此，燒成用激光照射裝置39向Y方向開始移動。
通過滑塊35b向Y方向移動，燒成用激光照射裝置39從干燥用激光照射裝置38遠離，其結(jié)果，第一半導體激光Lb和第二半導體激光Lc之間的距離LY立刻變大。此時，滑塊35b以相比基板2的移動速度慢的速度沿Y方向移動。還有，在最后的單元C的列經(jīng)過第二半導體激光Lc的照射位置時(圖17所示的時刻Te)，驅(qū)動電機66開始反轉(zhuǎn)。這樣，滑塊35b沿滑動條35a向與Y方向相反的方向開始移動。由此，燒成用激光照射裝置39向箭頭相反方向移動，復位到起始位置。
根據(jù)第二實施方式可知，可以得到以下的效果。
(3)燒成用激光照射裝置39借由載置臺35以能夠移動的方式支承在滑架29上。另外，伴隨基板2向Y方向的移動，燒成用激光照射裝置39也移動。在這種情況下，燒成用激光照射裝置39的移動速度設定為比基板2的移動速度慢。由此，基板2和燒成用激光照射裝置39之間的相對速度之差變小，第二半導體激光Lc對液滴Fb的激光照射時間也可以相應延長。通常，相比干燥，燒成需要更多的能量，因此，通過延長第二半導體激光Lc的激光照射時間，能夠促進含在液滴Fb的錳的燒成。從而，即使為了提高描畫速度而提高基板載置臺23的移動速度，縮短第一半導體激光Lb的激光照射時間，也能夠充分確保第二半導體激光Lc的激光照射時間。
還有，在上述實施方式也可以變更如下。
在第二實施方式中，燒成用激光照射裝置39借由載置臺35安裝在滑架29上，但不限于此，也可以將燒成用激光照射裝置39安裝在滑架29以外的部件上。
另外，也可以將燒成用激光照射裝置39固定在滑架29上，且在燒成用激光照射裝置39的下方以能夠旋轉(zhuǎn)的方式安裝反射鏡。根據(jù)該構(gòu)成可知，與基板2的移動一同改變反射鏡的旋轉(zhuǎn)角，調(diào)節(jié)燒成用激光照射裝置39的激光的照射位置，由此，能夠延長該照射時間。
在上述各實施方式中，也可以將進行液滴Fb的干燥或燒成的激光變更為半導體激光以外的其他的激光。另外，使用在液滴Fb的干燥或燒成的各激光的波長也可以為上述各實施方式中所示的以外的波長。但是，優(yōu)選的是，說定為液滴Fb的分散介質(zhì)或金屬微粒易于吸收的波長。
在上述各實施方式中，來自第一半導體激光Lb的激光的照射位置，與液滴Fb的命中位置大致一致，但也可以將該照射位置設定在與液滴的命中位置有距離的位置。
在上述各實施方式中，點D具有半球形狀，但可以為除此之外的形狀，也可以為將點D的平面形狀變更為例如，橢圓形狀或構(gòu)成條形碼的線形狀。
在上述各實施方式中，也可以將標識碼變更為例如，條形碼、或文字、數(shù)字、記號等。
在上述各實施方式中，也可以將作為顯示用基板的基板2，變更為硅晶片、樹脂薄膜、金屬板。
在上述各實施方式中，也可以使用壓電元件34以外的結(jié)構(gòu)對空腔32內(nèi)加壓，噴出液滴Fb。例如，也可以在空腔32內(nèi)生成氣泡進行破裂。
在上述各實施方式中，通過激光驅(qū)動電路52b的延遲脈沖生成電路61b，在經(jīng)過了待機時間Tb時，輸出了開關(guān)信號GS2。另外，通過激光驅(qū)動電路52c的延遲脈沖生成電路61c，在經(jīng)過了待機時間Tc時，輸出了開關(guān)信號GS3。取而代之，在控制裝置40分別計時待機時間Tb、Tc，并在經(jīng)過了待機時間Tb、Tc時，向激光驅(qū)動電路52b、52c分別輸出控制信號。還有，各激光驅(qū)動電路52b、52c也可以響應控制信號，并基于從閂鎖電路57輸入的噴出控制信號SI生成開關(guān)信號GS2、GS3，并輸出。
在上述各實施方式中，液滴噴出裝置20也可以為例如，將包含配線材料的液滴噴出在基板，并在基板上形成絕緣膜或金屬配線的液滴噴出裝置。在這種情況下，可以效率良好地進行絕緣膜或金屬配線的干燥或燒成等。
在上述各實施方式中，也可以將液晶顯示模塊1變更為如有機電致顯示裝置、或利用由平面狀的電子放射元件放射的電子使熒光物質(zhì)發(fā)光的場效應型裝置(FED或SED等)的顯示模塊。另外，形成標識碼10的基板2也可以使用在這些顯示裝置以外的其他的電子機器。
權(quán)利要求
1.一種液滴噴出裝置，是將包含功能性材料的液狀體作為液滴，并將該液滴從噴出口向基板噴出的液滴噴出裝置，其中，所述液滴噴出裝置具備第一激光照射部，其照射對命中于所述基板上的液滴進行干燥的激光；第二激光照射部，其照射對干燥后的所述液滴進行燒成的激光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其中，所述液滴噴出裝置還具有底座、具備所述噴出口的液滴噴頭、以及將所述液滴噴頭以相對所述底座可移動的方式支承的滑架，所述第一及第二激光照射部都安裝在所述滑架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其中，所述液滴噴出裝置還具有移動機構(gòu)，其對來自所述第一激光照射部的激光的照射位置和來自所述第二激光照射部的激光的照射位置之間的距離進行改變；控制裝置，其控制所述移動機構(gòu)的動作，所述控制裝置基于所述第一激光照射部的照射位置和所述基板之間的相對位置，控制所述移動機構(gòu)的動作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液滴噴出裝置，其中，所述移動機構(gòu)對所述第一激光照射部和所述第二激光照射部之間的距離進行改變。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其中，所述第一激光照射部照射第一波長的激光，第二激光照射部照射不同于所述第一波長的第二波長的激光。
全文摘要
一種液滴噴出裝置，在滑架的下面設置有液滴噴頭。在液滴噴頭的下面，以互相鄰接的方式配置有噴嘴板(31)、干燥用激光照射裝置(38)、以及燒成用激光照射裝置(39)。在噴嘴板(31)上設置有噴出液滴(Fb)的多個噴嘴(N)。在干燥用激光照射裝置(38)上設置有干燥命中在基板(2)上的液滴(Fb)的多個第一半導體激光(Lb)。在燒成用激光照射裝置(39)上設置有燒成干燥后的液滴(Fb)的多個第二半導體激光(Lc)。
文檔編號B41J29/00GK1833872SQ2006100591
公開日2006年9月20日 申請日期2006年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者巖田裕二 申請人:精工愛普生株式會社