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，在液晶顯示裝置或場致發(fā)光顯示裝置等顯示裝置中，具備用于顯示圖像的襯底。在此種襯底上，以質(zhì)量管理或制造管理為目的，形成有使制造廠或制品號碼等信息代碼化的識別代碼(例如，2維代碼)。識別代碼由用于再生識別代碼的結(jié)構(gòu)體(有色的薄膜或凹部等的點)構(gòu)成。該結(jié)構(gòu)體按規(guī)定的圖形形成在多個點形成區(qū)域(數(shù)據(jù)單元)上。
作為識別代碼的形成方法，例如，在日本特開平11-77340號公報、日本特開2003-127537號公報中，記載了采用濺射法成膜代碼圖形的激光濺射法、或向襯底噴射含有拋光材的水從而刻印代碼圖形的射水(water jet)法等。
但是，在激光濺射法中，為了得到期望尺寸的代碼圖形，需要將金屬箔和襯底的間隙調(diào)整為數(shù)μm～數(shù)十μm。因此，要求襯底和金屬箔的各表面具有非常高的平坦性，而且，必須以μm級的精度調(diào)整襯底和金屬箔的間隙。其結(jié)果是，由于可形成識別代碼的襯底受到限制，所以存在損害識別代碼的通用性的缺陷。另外，在射水法中，在代碼圖形的刻印時，由于水或塵?；驋伖鈩┑蕊w散，所以存在污染襯底的缺陷。
近年來，為了消除如此的生產(chǎn)上的問題，噴墨法作為識別代碼的形成方法正受到注目。在噴墨法中，從噴嘴噴出含有金屬微粒子的液滴，使該液滴干燥，從而形成點。通過采用此方法，能夠擴大襯底的對象范圍，另外，在形成識別代碼時，也能避免襯底的臟污。
但是，在噴墨法中，在干燥彈附于襯底上的液滴時，存在因襯底的表面狀態(tài)或液滴的表面張力等而導(dǎo)致以下問題之患，即，液滴在彈附于襯底的表面上后，隨著時間的推移而擴展。因此，如果為了干燥液滴而需要規(guī)定時間(例如100毫秒)以上，則液滴有時從彈附的數(shù)據(jù)單元溢出，浸入相鄰的數(shù)據(jù)單元。因此，存在誤形成代碼圖形之患。
如此的問題，可通過按期望的定時照射能量束(例如，激光)，使襯底上的液滴固化來避免。
但是，在通過照射能量束使液滴固化時，從液滴揮發(fā)的成分或霧附著在光學(xué)系統(tǒng)的部件上，污染能量束的光路。其結(jié)果是，存在能量束的光量或照射位置變得不穩(wěn)定，圖形的形狀變動之患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種液滴噴出裝置，其能夠使照射在液滴上的能量束的光學(xué)特性穩(wěn)定化，提高與圖形的形狀有關(guān)的控制性。
為達到上述目的，在本發(fā)明的第一方式中，提供一種液滴噴出裝置，其具備朝向?qū)ο笪飮姵鲆旱蔚囊旱螄姵鰴C構(gòu)、和對對象物上的液滴照射能量束的能量束照射機構(gòu)。能量照射機構(gòu)具備用于確定能量束的照射路徑的光學(xué)系統(tǒng)部件。液滴噴出裝置具備清洗能量束照射機構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng)部件的清洗機構(gòu)。


圖1是表示具備采用本實施方式的液滴噴出裝置形成的識別代碼的液晶顯示裝置的俯視圖；圖2是表示本實施方式的液滴噴出裝置的簡要立體圖；圖3是表示本實施方式的液滴噴出裝置的簡要俯視圖；圖4是用于說明噴頭組件的說明圖；圖5是用于說明第一實施方式的清洗機構(gòu)的說明圖；圖6是用于說明清洗機構(gòu)的說明圖；圖7是表示液滴噴出裝置的電路的框圖；圖8是用于說明第二實施方式的清洗機構(gòu)的說明圖；圖9是用于說明變更例的清洗機構(gòu)的說明圖。
具體實施例方式
(第一實施方式)以下，參照圖1～圖7說明使本發(fā)明具體化的第一實施方式。在說明本發(fā)明時，如圖2所示定義X箭頭方向、Y箭頭方向、Z箭頭方向。首先，說明具有采用本發(fā)明的液滴噴出裝置形成的識別代碼的液晶顯示裝置1。
如圖1所示，液晶顯示裝置1具備四邊形狀的玻璃襯底(以下，稱為襯底)2。在襯底2的表面2a的大致中央形成有封入了液晶分子的四邊形狀的顯示部3，在顯示部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。在液晶顯示裝置1中，基于從掃描線驅(qū)動電路4供給的掃描信號和從數(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)。進而，根據(jù)液晶分子的取向狀態(tài)調(diào)諧從照明裝置(未圖示)照射的平面光，由此在襯底2的顯示部3顯示圖像。
在襯底2的表面2a的左角上形成有表示液晶顯示裝置1的制造號碼或制造批量的識別代碼10。識別代碼10由多個點D構(gòu)成，并以規(guī)定的圖形形成在代碼區(qū)域S內(nèi)。代碼區(qū)域S由16行×16列的256個數(shù)據(jù)單元C構(gòu)成，各數(shù)據(jù)單元C通過假想地均等分割1mm見方的正方形的代碼區(qū)域S而形成。通過對各數(shù)據(jù)單元C內(nèi)選擇性地形成點D，形成有識別代碼10。
在本實施方式中，以下，將形成點D的各數(shù)據(jù)單元C的中心位置記為“目標(biāo)噴出位置P”，將數(shù)據(jù)單元C的一邊的長度記為“單元寬度W”。
各點D呈半球形狀，且具有與寬度W相同的外徑。點D通過向單元C(黑色單元C1)噴出含有作為圖形形成材料的金屬微粒子(例如，鎳微粒子或錳微粒子等)的液滴Fb，對彈附于單元C上的液滴Fb照射激光，并干燥及燒結(jié)該液滴Fb而形成(參照圖4)。點D也可以只通過照射激光，干燥液滴Fb而形成。
接著，說明用于形成識別代碼10的液滴噴出裝置20。此處，說明在作為切割成多個襯底2的對象物的母襯底2M上形成多個識別代碼10的情況。
如圖2所示，在液滴吐出裝置20中，具備大致長方體狀的基座21。在基座21的右側(cè)方設(shè)置有可收容多個母襯底2M的襯底儲料器22。襯底儲料器22可沿高度方向(Z箭頭方向及Z箭頭方向的相反方向)移動。從襯底儲料器22內(nèi)將母襯底2M輸出到基座21上，或?qū)⒒?1上的母襯底2M輸入到襯底儲料器22對應(yīng)的槽內(nèi)。
在基座21的上表面21a上，在襯底儲料器22的附近設(shè)置有沿Y箭頭方向延伸的行走裝置23。行走裝置23與行走電動機MS(參照圖7)的輸出軸驅(qū)動連結(jié)。在行走裝置23上搭載有可沿Y箭頭方向及Y箭頭方向的相反方向行走的輸送裝置24。輸送裝置24具有吸附及把持母襯底2M的背面2Mb的輸送臂24a。輸送裝置24與輸送電動機MT(參照圖7)的輸出軸驅(qū)動連結(jié)。輸送裝置24是水平多關(guān)節(jié)機器人，可沿高度方向移動，并且支承輸送臂24a使其可在XY平面上伸縮自如且轉(zhuǎn)動。
在基座21的上表面21a上，在基座21的兩側(cè)部附近配置有一對載置臺25R、25L。在兩載置臺25R、25L上載置有母襯底2M，且其表面2Ma朝上。各載置臺25R、25L具有上表面開放的凹部25a。輸送臂24a可在各載置臺25R、25L的凹部25a內(nèi)沿水平方向及高度方向移動。由此，可將母襯底2M輸送、或載置在各載置臺25R、25L上。
在向行走電動機MS及輸送電動機MT輸入了驅(qū)動控制信號時，通過行走裝置23及輸送裝置24(輸送臂24a)，從襯底儲料器22取出母襯底2M，載置在載置臺25R、25L中的任一方上，或向襯底儲料器22的槽輸入載置臺25R、25L上的母襯底2M。此處，就載置臺25R、25L上的母襯底2M的代碼區(qū)域S而言，以下從X箭頭方向的端依次記為第一行的代碼區(qū)域S1、第二行的代碼區(qū)域S2、……、第五行的代碼區(qū)域S5(參照圖3)。
在基座21的上表面21a上，在2個載置臺25R、25L之間設(shè)置有多關(guān)節(jié)機器人(以下，稱為SCARA機器人)26。在SCARA機器人26中，具備從基座21的上表面21a延伸到上方(Z箭頭方向)的主軸27。在主軸27的上端連結(jié)有可旋轉(zhuǎn)的第一臂28a，在第一臂28a的前端部連結(jié)有可旋轉(zhuǎn)的第二臂28b。在第二臂28b的前端部連結(jié)有能夠以該軸為中心而轉(zhuǎn)動的圓柱狀的第三臂28cc。在第三臂28cc的下端部設(shè)置有噴頭組件30。
第一臂28a與第一電動機M1的輸出軸連結(jié)，第二臂28b與第二電動機M2的輸出軸連結(jié)，第三臂28cc與第三電動機M3的輸出軸連結(jié)(參照圖7)。如果向第一電動機M1、第二電動機M2及第三電動機M3輸入驅(qū)動控制信號，則SCARA機器人26使對應(yīng)的第一臂28a、第二臂28b及第三臂28c轉(zhuǎn)動，從而使噴頭組件30在基座21上的規(guī)定的掃描區(qū)域(由如圖3所示的雙點劃線包圍的區(qū)域)內(nèi)移動。
如圖3的箭頭所示，SCARA機器人26首先使第一臂28a、第二臂28b及第三臂28cc轉(zhuǎn)動，使第一行的代碼區(qū)域S1上的噴頭組件30沿Y箭頭方向移動。SCARA機器人26如果結(jié)束在第一行的代碼區(qū)域S1上的掃描，則使第三臂28cc轉(zhuǎn)動，使噴頭組件30逆時針旋轉(zhuǎn)180度。接著，SCARA機器人26再次使第一臂28a、第二臂28b及第三臂28c轉(zhuǎn)動，使噴頭組件30在第二行的代碼區(qū)域S2上沿Y箭頭方向的相反方向移動。
以后同樣，SCARA機器人26按第三行的代碼區(qū)域S3、第四行的代碼區(qū)域S4、第五行的代碼區(qū)域S5的順序，使噴頭組件30沿Y箭頭方向或Y箭頭方向的相反方向移動。如此，SCARA機器人26一邊改變噴頭組件30的朝向和噴頭組件30的移動方向(掃描方向J)，一邊使該噴頭組件30沿連結(jié)各代碼區(qū)域S的路徑移動。
如圖4所示，在噴頭組件30上設(shè)置有收容液體F的箱狀的液體罐31。液體罐31內(nèi)的液體F導(dǎo)出到構(gòu)成液滴噴出部的液滴噴出頭32。
在噴頭組件30的下部設(shè)置有液滴噴出頭32(以下，稱為噴出頭32)。在噴出頭32的下部具備噴嘴板33，在噴嘴板33的下表面(噴嘴形成面)33a形成多個噴嘴N。各噴嘴N由圓形的孔構(gòu)成，并沿母襯底2M的法線方向延伸。各噴嘴N沿與噴頭組件30的掃描方向J正交的方向排列。各噴嘴N的間距設(shè)定為與單元寬度W相同的尺寸。此處，在母襯底2M的表面2Ma上，以下將各噴嘴N的正下方的位置記為彈附位置PF。
如圖4所示，在液體罐31內(nèi)形成有與各噴嘴N連通的腔34。在各腔34的上部支承有可沿高度方向振動的振動膜35。通過振動膜35振動，腔34內(nèi)的容積擴大或縮小。在振動膜35的上表面以與各噴嘴N對應(yīng)的方式配置有多個壓電元件PZ。各壓電元件PZ接受驅(qū)動控制信號(驅(qū)動壓電COM1，參照圖7)而收縮或伸張。隨之，各振動膜35沿高度方向振動，向各噴嘴N供給液體罐31內(nèi)的液體F。然后，從各噴嘴N噴出液滴Fb。此時，伴隨SCARA機器人26的驅(qū)動控制，在各彈附位置PF與各代碼區(qū)域S的目標(biāo)噴出位置P一致時，對壓電元件PZ供給驅(qū)動壓電COM1，從噴嘴N噴出液滴Fb。液滴Fb在彈附于目標(biāo)噴出位置P上后，在襯底2的表面2Ma擴展變大，直至其外徑變?yōu)榕c干燥時的尺寸(單元寬度W)相等。
在本實施方式中，以下，將從液滴Fb從噴嘴N噴出，到液滴Fb的外徑變?yōu)榕c單元寬度W相等的時間，記為照射待機時間。噴頭組件30在照射待機時間的期間移動單元寬度W。
在噴頭組件30的上部設(shè)置有構(gòu)成能量束照射部的激光頭37。在激光頭37的內(nèi)部以與各噴嘴N對應(yīng)的方式搭載有多個半導(dǎo)體激光器LD。各半導(dǎo)體激光器LD沿各噴嘴N的排列方向配置。各半導(dǎo)體激光器LD接受驅(qū)動控制信號(驅(qū)動壓電COM2，參照圖7)而照射激光B。該激光B具有與液滴Fb的吸收波長對應(yīng)的波長區(qū)域的能量。
在激光頭37的下端以與各半導(dǎo)體激光器LD對應(yīng)的方式設(shè)置有構(gòu)成光學(xué)系統(tǒng)的多個反射鏡M。各反射鏡M位于半導(dǎo)體激光器LD的正下方，且沿各噴嘴N的排列方向配置。反射鏡M的與半導(dǎo)體激光器LD對置的面是反射面Ma(光學(xué)面)，通過該反射面Ma，全反射從半導(dǎo)體激光器LD射出的激光B，并向照射在襯底2上的襯底2上的照射位置PT引導(dǎo)。
在本實施方式中，彈附位置PF及照射位置PT設(shè)定在噴頭組件30的移動路徑上，彈附位置PF及照射位置PT之間的距離設(shè)定為與在照射待機時間的期間噴頭組件30移動的距離(單元寬度W)相等。
隨著SCARA機器人26的驅(qū)動控制，在各照射位置PT與目標(biāo)噴出位置P一致時，向半導(dǎo)體激光器LD供給驅(qū)動電壓COM2，從半導(dǎo)體激光器LD射出激光B。該激光B當(dāng)在反射鏡M的反射面Ma上全反射后，對照射位置PT的液滴Fb進行照射。通過該激光B，液滴Fb中的溶劑或分散劑蒸發(fā)，燒成液滴Fb中的金屬微粒子。其結(jié)果是，在襯底2上的目標(biāo)噴出位置P上形成具有與單元寬度W相同的外徑的半球形狀的點D。
此時，從液滴Fb蒸發(fā)的成分從母襯底2M浮游到上方，附著在噴頭組件30的噴出頭32及反射鏡M上。因該附著物G，反射鏡M的反射面Ma及噴出頭32的噴嘴形成面33a臟污。
因此，在本實施方式中，如圖2及圖3所示，在基座21的上表面21a上設(shè)置有噴出頭32的維修機構(gòu)38、和清洗噴頭組件30的清洗機構(gòu)40(清洗部)。在維修機構(gòu)38中，具備吸引泵38a及擦拭板(wiping sheet)38b。通過維修機構(gòu)38，由于使液滴Fb的噴出動作穩(wěn)定化，所以利用吸引泵38a從噴出頭32內(nèi)吸引、排出高粘度的液體F，并且利用擦拭板38b擦拭附著在噴出頭32上的液體F。
在清洗機構(gòu)40，作為清洗液供給部具備上表面開放的箱狀的清洗槽41。清洗槽41與升降電動機ML(參照圖7)驅(qū)動連結(jié)。清洗槽41可在基座21的上表面21a上升降。隨著升降電動機ML的驅(qū)動，清洗槽41在如圖5所示的待機位置、和如圖6所示的清洗位置之間升降。
如圖5所示，在清洗槽41的上部設(shè)置有導(dǎo)入管41a(導(dǎo)入部)。清洗槽41經(jīng)由導(dǎo)入管41a與清洗液供給部42連接。在清洗液供給部42中，具備供給罐42a，其收容用于清洗附著在噴嘴形成面33a或反射面Ma上的附著物G的清洗液Fc；和供給泵42b，其用于加壓清洗液Fc并供給于清洗槽41內(nèi)。清洗液Fc對液體F具有相溶性。
在清洗槽41中，在與導(dǎo)入管41a相反的一側(cè)的下部設(shè)置有導(dǎo)出管41b(導(dǎo)出部)。清洗槽41經(jīng)由該導(dǎo)出管41b與清洗液排出部43連結(jié)。在清洗液排出部43中，具備收容使用過的清洗液Fc的廢液罐43a、和向廢液罐43a排出清洗槽41內(nèi)的清洗液Fc的排出泵43b。
如果向供給泵42b和排出泵43b輸入驅(qū)動控制信號，則按規(guī)定量經(jīng)由導(dǎo)入管41a向清洗槽41內(nèi)供給清洗液供給部42內(nèi)的清洗液Fc，并且經(jīng)由導(dǎo)出管41b向廢液罐43a內(nèi)排出相同量的清洗液Fc。即，通過清洗液供給部42及清洗液排出部43，清洗槽41內(nèi)的清洗液Fc從導(dǎo)入管41a朝向?qū)С龉?1b流動，更換清洗槽41內(nèi)的清洗液Fc。此時，清洗槽41內(nèi)的清洗液Fc的液面Fs維持為一定。
隨著SCARA機器人26的驅(qū)動控制，在清洗機構(gòu)40(清洗槽41)的正上方，噴頭組件30能夠以使其激光頭37(反射鏡M)與噴出頭32的導(dǎo)入管41a對置的狀態(tài)配置。
在本實施方式中，在將清洗槽41配置在如圖5所示的待機位置上時，從清洗液Fc取出噴出頭32及反射鏡M。在將清洗槽41配置在如圖6所示的清洗位置上時，將噴出頭32的噴嘴形成面33a及反射鏡M的反射面Ma浸漬于清洗液Fc內(nèi)。
在清洗槽41上設(shè)置有作為振動部的超聲波振動器44。超聲波振動器44對清洗槽41內(nèi)的清洗液Fc賦予超聲波振動。
在將清洗槽41配置在待機位置上時，通過SCARA機器人26的驅(qū)動控制，噴頭組件30移動到清洗機構(gòu)40(清洗槽41)的正上方。由此，如圖5所示，激光頭37(反射鏡M)配置在噴出頭32和導(dǎo)入管41a之間。接著，以此狀態(tài)，通過升降電動機ML的驅(qū)動控制，清洗槽41移動到清洗位置，由此如圖6所示，噴出頭32的噴嘴形成面33a和反射鏡M的反射面Ma浸漬于清洗槽41內(nèi)的清洗液Fc內(nèi)。
進而，在此狀態(tài)下，驅(qū)動供給泵42b、排出泵43b及超聲波振動器44，由此對清洗槽41內(nèi)的清洗液Fc賦予超聲波振動，清洗附著在噴嘴形成面33a及反射面Ma上的附著物G。另外，在導(dǎo)入管41a附近溶出的附著物G由于朝向?qū)С龉?1b流動，所以經(jīng)由導(dǎo)出管41b排出到廢液罐43a。
如此，通過清洗噴嘴形成面33a及反射面Ma的附著物G，噴出頭32進行的液滴Fb的噴出動作穩(wěn)定化，激光頭37進行的激光B的照射穩(wěn)定化。而且，導(dǎo)入管41a附近的清洗液Fc朝向?qū)С龉?1b流動，并且反射鏡M(反射面Ma)通常配置在噴嘴形成面33a(各噴嘴N)的上游。因此，從各噴嘴N溶出到清洗液Fc中的液體F不附著在反射鏡M的反射面Ma上。
進而，在本實施方式中，為了在從清洗液Fc取出噴嘴形成面33a及反射鏡M后，除去清洗液Fc，而從未圖示的空氣供給裝置對噴嘴形成面33a及反射鏡M噴射干燥空氣。
下面，參照圖7說明上述液滴噴出裝置20的電路。
如圖7所示，控制裝置51具備CPU、RAM、ROM?？刂蒲b置51按照存儲在ROM中的各種數(shù)據(jù)及各種控制程序，使行走裝置23、輸送裝置24及SCARA機器人26工作，并且使噴出頭32、激光頭37及清洗機構(gòu)40工作。
在控制裝置51上連接有具有起動開關(guān)、停止開關(guān)的輸入裝置52。通過操作者操作開關(guān)，向控制裝置51輸入作為既定形式的描繪數(shù)據(jù)Ia的、識別代碼10的圖像?？刂蒲b置51接受來自輸入裝置52的描繪數(shù)據(jù)Ia而生成位圖數(shù)據(jù)BMD及驅(qū)動電壓COM1、COM2。
位圖數(shù)據(jù)BMD是根據(jù)各位的值(0或1)來規(guī)定壓電元件PZ的開通或斷開的數(shù)據(jù)，即，是規(guī)定是否對二維描繪平面(母襯底2M的表面2Ma)上的各數(shù)據(jù)單元C噴出液滴Fb的數(shù)據(jù)。
在控制裝置51上連接有行走裝置23的驅(qū)動電路53。另外，在驅(qū)動電路53上連接有行走電動機MS、和在檢測行走電動機MS的旋轉(zhuǎn)時輸出規(guī)定的信號的旋轉(zhuǎn)檢測器MSE。控制裝置51對驅(qū)動電路53輸出用于驅(qū)動行走電動機MS的驅(qū)動控制信號。驅(qū)動電路53應(yīng)答來自控制裝置51的驅(qū)動控制信號，使行走電動機MS正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，并且基于來自旋轉(zhuǎn)檢測器MSE的檢測信號，運算輸送裝置24的移動方向及移動量。
在控制裝置51上連接有輸送裝置24的驅(qū)動電路54。另外，在驅(qū)動電路54上連接有輸送電動機MT、和在檢測輸送電動機MT的旋轉(zhuǎn)時輸出規(guī)定的信號的旋轉(zhuǎn)檢測器MTE。驅(qū)動電路54應(yīng)答來自控制裝置51的驅(qū)動控制信號，使輸送電動機MT正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，并且基于來自旋轉(zhuǎn)檢測器MTE的檢測信號，運算輸送臂24a的移動方向及移動量。
在控制裝置51上連接有SCARA機器人26的驅(qū)動電路55。另外，在驅(qū)動電路55上連接有第一電動機M1、第二電動機M2及第三電動機M3。驅(qū)動電路55應(yīng)答來自控制裝置51的驅(qū)動控制信號，使第一電動機M1、第二電動機M2及第三電動機M3正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)。另外，在驅(qū)動電路55上連接有旋轉(zhuǎn)檢測器M1E、M2E及M3E。驅(qū)動電路55基于來自各旋轉(zhuǎn)檢測器M1E、M2E及M3E的檢測信號，運算噴頭組件30的移動方向及移動量。
控制裝置51經(jīng)由驅(qū)動電路55使噴頭組件30沿掃描方向J移動，并且按照驅(qū)動電路55的運算結(jié)果，向?qū)?yīng)的驅(qū)動電路輸出各種控制信號。
具體是，在彈附位置PF與噴頭組件30一同移動，到達母襯底2M上的目標(biāo)噴出位置P的定時，控制裝置51對驅(qū)動電路56輸出噴出定時信號LP1。進而，在噴頭組件30到達清洗槽41的正上方的定時，控制裝置51對驅(qū)動電路58輸出清洗開始信號SP。
在控制裝置51上連接有驅(qū)動電路56?？刂蒲b置51對驅(qū)動電路56輸出噴出定時信號LP1。另外，控制裝置51使驅(qū)動電壓COM1與規(guī)定的基準時鐘信號同步，并輸出到驅(qū)動電路56。進而，控制裝置51與規(guī)定的基準時鐘信號同步地由位圖數(shù)據(jù)BMD生成噴出控制信號SI，將該噴出控制信號SI串行傳送到噴出頭32的驅(qū)動電路56。驅(qū)動電路56使來自控制裝置51的噴出控制信號SI與各壓電元件PZ對應(yīng)，依次串行/并行變換。
控制電路56如果從控制裝置51接受噴出定時信號LP1，則對基于噴出控制信號SI選擇的壓電元件PZ供給驅(qū)動電壓COM1。即，在彈附位置PF到達目標(biāo)噴出位置P的定時，控制裝置51使液滴Fb從與位圖數(shù)據(jù)BMD對應(yīng)的噴嘴N噴出。另外，控制裝置51經(jīng)由驅(qū)動電路56向激光頭37的驅(qū)動電路57輸出已串行/并行變換的噴出控制信號SI。
在控制裝置51上連接有驅(qū)動電路57?？刂蒲b置51對驅(qū)動電路57輸出與規(guī)定的基準時鐘信號同步的驅(qū)動電壓COM2。
驅(qū)動電路57當(dāng)在從驅(qū)動電路56接受噴出控制信號SI后，經(jīng)過了照射待機時間后，對與噴出控制信號SI對應(yīng)的各半導(dǎo)體激光器LD供給驅(qū)動電壓COM2。即，控制裝置51只在照射待機時間中使噴頭組件30(反射鏡M)移動，在照射位置PT到達目標(biāo)噴出位置P的定時，對目標(biāo)噴出位置P的液滴Fb照射激光B。
在控制裝置51上連接有清洗機構(gòu)40的驅(qū)動電路58?？刂蒲b置51對驅(qū)動電路58輸出清洗開始信號SP及清洗停止信號TP。在驅(qū)動電路58上連接有升降電動機ML。驅(qū)動電路58應(yīng)答來自控制裝置51的清洗開始信號SP及清洗停止信號TP，使升降電動機ML正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，使清洗槽41上升或下降。另外，在驅(qū)動電路58上連接有在檢測升降電動機ML的旋轉(zhuǎn)時輸出規(guī)定的信號的旋轉(zhuǎn)檢測器MLE。驅(qū)動電路58基于來自旋轉(zhuǎn)檢測器MLE的檢測信號，運算清洗槽41的移動方向及移動量。
驅(qū)動電路58如果從控制裝置51接受清洗開始信號SP，則使升降電動機ML正轉(zhuǎn)，使清洗槽41移動到清洗位置，并且基于來自旋轉(zhuǎn)檢測器MLE的檢測信號，判斷清洗槽41是否到達了清洗位置。在清洗槽41到達了清洗位置時，驅(qū)動電路58驅(qū)動控制超聲波振動器44，對清洗槽41內(nèi)的清洗液Fc賦予超聲波振動，并且驅(qū)動控制供給泵42b及排出泵43b，開始清洗液Fc向清洗槽41內(nèi)的導(dǎo)入、及清洗液Fc從清洗槽41的導(dǎo)出。
另外，驅(qū)動電路58如果從控制裝置51接受清洗停止信號TP，則使升降電動機ML反轉(zhuǎn)，使清洗槽41移動到待機位置，并且基于來自旋轉(zhuǎn)檢測器MLE的檢測信號，判斷清洗槽41是否到達了待機位置。在清洗槽41到達了待機位置時，驅(qū)動電路58使供給泵42b、排出泵43b及超聲波振動器44停止。
接著，說明采用液滴噴出裝置20形成識別代碼10的方法。
首先，操作者操作輸入裝置52，向控制裝置51輸入描繪數(shù)據(jù)Ia?？刂蒲b置51經(jīng)由驅(qū)動電路53驅(qū)動控制行走裝置23，經(jīng)由驅(qū)動電路54驅(qū)動控制輸送裝置24，輸送襯底儲料器22的母襯底2M，載置在載置臺25R(載置臺25L)上。
另外，控制裝置51生成基于描繪數(shù)據(jù)Ia的位圖數(shù)據(jù)BMD，并且生成驅(qū)動電壓COM1、COM2。然后，控制裝置51經(jīng)由驅(qū)動電路55驅(qū)動控制SCARA機器人26，開始噴頭組件30的移動?？刂蒲b置51基于來自驅(qū)動電路55的運算結(jié)果，判斷彈附位置PF是否到達了在第一行的代碼區(qū)域S1中位于Y箭頭方向的相反方向的端的數(shù)據(jù)單元C(目標(biāo)噴出位置P)。
在此期間，控制裝置51對驅(qū)動電路56輸出噴出控制信號SI及驅(qū)動電壓COM1，并且對驅(qū)動電路57輸出驅(qū)動電壓COM2。
在彈附位置PF到達了在第一行的代碼區(qū)域S1中位于Y箭頭方向的相反方向的端的數(shù)據(jù)單元C(目標(biāo)噴出位置P)時，控制裝置51對驅(qū)動電路56輸出噴出定時信號LP1，對基于該噴出控制信號SI選擇的壓電元件PZ供給驅(qū)動電壓COM1。其結(jié)果是，從選擇的噴嘴N一齊噴出液滴Fb。液滴Fb在彈附于目標(biāo)噴出位置P上后，在襯底2的表面2a上擴展。當(dāng)在液滴Fb的噴出動作開始后經(jīng)過了照射待機時間后，液滴Fb的外徑變?yōu)榕c單元寬度W相等。
進而，控制裝置51經(jīng)由驅(qū)動電路56向驅(qū)動電路57輸出已串行/并行變換的噴出控制信號SI。當(dāng)在噴出動作開始后經(jīng)過了照射待機時間后，控制裝置51對基于噴出控制信號SI選擇的半導(dǎo)體激光器LD供給驅(qū)動電壓COM2。其結(jié)果是，從選擇的半導(dǎo)體激光器LD一齊射出激光B。
從半導(dǎo)體激光器LD射出的激光B被反射鏡M的反射面Ma全反射，對照射位置PT(目標(biāo)噴出位置P)的液滴Fb進行照射。通過激光B，液滴Fb中的溶劑或分散劑蒸發(fā)，燒成金屬微粒子，由此在襯底2的表面2Ma上形成具有與單元寬度W相等的外徑的點D。
以后同樣，控制裝置51使噴頭組件30沿掃描路徑移動，每當(dāng)各彈附位置PF到達目標(biāo)噴出位置P，就從選擇的噴嘴N噴出液滴Fb，在液滴Fb的外徑變?yōu)榕c單元寬度W相等的定時，對液滴Fb照射激光B。如果形成完全部的點D，則控制裝置5 1驅(qū)動控制行走裝置23及輸送裝置24，輸送載置臺25R(載置臺25L)上的母襯底2M，收容于襯底儲料器22中。
在如此形成點D的期間，在反射鏡M的反射面Ma或噴出頭32的噴嘴形成面33a上堆積附著物G，其結(jié)果是，激光頭37射出的激光B的光學(xué)特性、或與噴出頭32進行的液滴Fb的噴出動作有關(guān)的特性慢慢降低。
在本實施方式中，在將母襯底2M收容在襯底儲料器22中后，控制裝置51首先經(jīng)由驅(qū)動電路55驅(qū)動控制SCARA機器人26，使噴頭組件30移動到清洗槽41的正上方。接著，控制裝置51對驅(qū)動電路58輸出清洗開始信號SP，使清洗槽41移動到清洗位置，將噴出頭32的噴嘴形成面33a及反射鏡M的反射面Ma浸漬于清洗液Fc中。然后，在保持使噴嘴形成面33a及反射面Ma浸漬于清洗液Fc中的狀態(tài)下，控制裝置51經(jīng)由驅(qū)動電路58驅(qū)動控制超聲波振動器44，對清洗槽41內(nèi)的清洗液Fc賦予超聲波振動。與此同時，控制裝置51驅(qū)動控制供給泵42b及排出泵43b，開始清洗液Fc向清洗槽41內(nèi)的導(dǎo)入、及清洗液Fc從清洗槽41的導(dǎo)出。
其結(jié)果是，堆積在噴嘴形成面33a及反射面Ma上的附著物G溶出于清洗液Fc中。然后，附著物G與清洗液Fc一同從清洗槽41排出到廢液罐43a。如此一來，由于噴嘴形成面33a和反射面Ma被清洗，因此能夠使噴出頭32的噴出動作特性和激光頭37(激光B)的光學(xué)特性恢復(fù)到初始狀態(tài)。
在將噴嘴形成面33a和反射面Ma清洗了規(guī)定時間后，控制裝置51對驅(qū)動電路58輸出清洗停止信號TP，使清洗槽41移動到待機位置，使供給泵42b、排出泵43b及超聲波振動器44停止。在供給泵42b、排出泵43b及超聲波振動器44停止后，控制裝置51從未圖示的空氣供給裝置對噴嘴形成面33a及反射鏡M噴射干燥空氣，干燥及除去清洗液Fc。
根據(jù)第一實施方式，能夠得到以下的效果。
(1)在基座21的上表面21a上設(shè)置有用于儲留清洗液Fc的清洗槽41。在形成點D后，使噴頭組件30移動到清洗槽41的正上方，使反射鏡M的反射面Ma和噴出頭32的噴嘴形成面33a浸漬于清洗液Fc中。如此一來，由于附著在反射面Ma上的附著物G被清洗，因此激光頭37射出的激光B的光學(xué)特性恢復(fù)到初始狀態(tài)。其結(jié)果是，能夠使照射在液滴Fb上的激光B的光學(xué)特性穩(wěn)定化，從而提高與點D的形狀有關(guān)的控制性。
(2)另外，由于附著在噴嘴形成面33a上的附著物G也被清洗，因此也能夠使噴出頭32進行的液滴Fb的噴出動作穩(wěn)定化。因而，能夠更加提高與點D的形狀有關(guān)的控制性。
(3)在清洗槽41上連結(jié)有清洗液供給部42和清洗液排出部43。通過清洗液供給部42，向清洗槽41內(nèi)導(dǎo)入清洗液Fc，通過清洗液排出部43，從清洗槽41內(nèi)導(dǎo)出清洗液Fc。在此種情況下，附著在反射面Ma及噴嘴形成面33a上的附著物G，在溶出于清洗液Fc中后，與清洗液Fc一同從清洗槽41內(nèi)排出。由此，維持清洗機構(gòu)40的清洗能力。因而，能夠使激光B的光學(xué)特性長時間穩(wěn)定化。
(4)反射鏡M浸漬于與導(dǎo)入管41a接近的位置的清洗液Fc中，噴出頭32浸漬于與導(dǎo)出管41b接近的位置的清洗液Fc中。在此種情況下，由于反射鏡M(反射面Ma)配置在噴嘴形成面33a(各噴嘴N)的上游側(cè)，所以能夠避免從各噴嘴N內(nèi)溶出于清洗液Fc中的液體F附著在反射面Ma上。
(5)在清洗槽41上設(shè)置有超聲波振動器44。由于通過該超聲波振動器44，對清洗液Fc賦予超聲波振動，所以能夠更有效地清洗反射鏡M和噴嘴形成面33a。
(第二實施方式)下面，參照圖8說明使本發(fā)明具體化的第二實施方式。對與第一實施方式相同的部分標(biāo)注相同符號，省略其詳細的說明。在第二實施方式中，詳細說明噴出頭32的維修機構(gòu)38的構(gòu)成。
如圖8所示，在激光頭37的下端部支承有可沿高度方向移動的板狀的鏡安裝部45。在鏡安裝部45的下端部安裝有可轉(zhuǎn)動的在第一實施方式中所示的反射鏡M。在本實施方式中，鏡安裝部45從照射激光B時的狀態(tài)(如圖8中雙點劃線所示的狀態(tài))移動到下方，進而，反射鏡M以軸C1為中心逆時針(如圖8所示的箭頭方向)轉(zhuǎn)動。而且，反射鏡M的反射面Ma朝下配置，并且配置在與噴嘴形成面33a大致同一的面上。
此處，以下，將激光B照射在照射位置PT(參照圖4)時的反射鏡M的位置記為鏡反射位置，將配置在與噴嘴形成面33a大致同一的面上時的反射鏡M的位置記為鏡清洗位置。
在維修機構(gòu)38上設(shè)置有逆時針旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動輥46a和從動輥46b。在從動輥46b的外周卷裝有作為構(gòu)成清洗液供給部的擦拭構(gòu)件的擦拭板38b。如果驅(qū)動輥46a旋轉(zhuǎn)，則在驅(qū)動輥46a的外周依次卷繞在從動輥46b上卷裝的擦拭板38b。
在噴頭組件30配置于維修機構(gòu)38的正上方的狀態(tài)下，激光頭37(反射鏡M)配置在噴出頭32的上游側(cè)，即與從動輥46b接近的位置。
即，驅(qū)動控制SCARA機器人26，如果使噴頭組件30移動到維修機構(gòu)38的正上方，則噴頭組件30的激光頭37(反射鏡M)及噴出頭32(噴嘴形成面33a)配置于驅(qū)動輥46a和從動輥46b之間，并且反射鏡M配置于噴出頭32的上游側(cè)。
在驅(qū)動輥46a和從動輥46b之間設(shè)置有清洗液供給部47。清洗液供給部47配置于反射鏡M的上游側(cè)，且配置于擦拭板38b的上方。從清洗液供給部47，對從從動輥46b卷繞的擦拭板38b噴灑清洗液Fc。
在驅(qū)動輥46a和從動輥46b之間配置有第一按壓輥48和第二按壓輥49，使得其在與反射鏡M及噴出頭32之間夾入擦拭板38b。第一按壓輥48及第二按壓輥49借助擦拭板38b而逆時針旋轉(zhuǎn)。擦拭板38b被第一按壓輥48及第二按壓輥49按壓到上方，通過該按壓力，擦拭板38b常時與反射面Ma及噴嘴形成面33a滑接。
在本實施方式中，首先，驅(qū)動控制SCARA機器人26，使噴頭組件30移動到維修機構(gòu)38的正上方。然后，通過使反射鏡M轉(zhuǎn)動，使反射鏡M從鏡反射位置移動到鏡清洗位置。接著，開始驅(qū)動輥46a的旋轉(zhuǎn)，并且從清洗液供給部47朝向擦拭板38b噴灑清洗液Fc。于是，使被噴灑了清洗液Fc的擦拭板38b與反射面Ma及噴嘴形成面33a滑接。由此，堆積在反射面Ma及噴嘴形成面33a上的附著物G被清洗。因而，噴出頭32的噴出動作性和激光頭37(激光B)的光學(xué)特性恢復(fù)到初始狀態(tài)。
根據(jù)第二實施方式，可得到以下的效果。
(1)在激光頭37的下端部經(jīng)由鏡安裝部45安裝有反射鏡M。反射鏡M可配置在鏡反射位置和鏡清洗位置。在向擦拭板38b噴灑了清洗液Fc后，在使該擦拭板38b與噴嘴形成面33a滑接時，以將反射鏡M配置在鏡清洗位置上的狀態(tài)，使擦拭板38b與反射鏡M的反射面Ma滑接。
如此一來，能夠通過擦拭板38b清洗附著在反射面Ma上的附著物G，由此，能夠使激光頭37(激光B)的光學(xué)特性恢復(fù)到初始狀態(tài)。其結(jié)果是，可使照射在液滴Fb上的激光B的光學(xué)特性穩(wěn)定化，從而提高與點D的形狀有關(guān)的控制性。
(2)在反射鏡M的下游側(cè)，使擦拭板38b與噴出頭32的噴嘴形成面33a滑接。如此一來，即使液體F從噴嘴N內(nèi)流出到擦拭板38b上，也能避免該液體F再次附著在反射鏡M的反射面Ma上。
上述的各實施方式也可以如下變更。
如圖9所示，由于只將反射鏡M浸漬于清洗液Fc中，所以可通過隔壁61將噴出頭32與清洗液Fc隔離，或縮小清洗槽41的尺寸。在此種情況下，由于可抑制液體F從噴嘴N向清洗液Fc的溶出，因此可避免液體F污染反射鏡M。
在第一實施方式中，例如，也可以在清洗槽41內(nèi)，對反射鏡M噴灑清洗液Fc?？傊?，只要能夠向反射面Ma供給清洗液Fc，從而除去附著物G即可。
在第一實施方式中，也可以利用揮發(fā)性的清洗液Fc。在此種情況下，只要在清洗了噴嘴形成面33a及反射鏡M后進行自然干燥即可。
在第二實施方式中，例如，也可以使擦拭板38b只與反射鏡M滑接。在此種情況下，可避免來自噴嘴N的液體F污染反射鏡M。
在第一及第二實施方式中，也可以代替SCARA機器人26，例如，具備可搭載在基座21上沿特定的方向移動的噴頭組件30的滑架(carriage)、和可載置沿與所述特定的方向正交的方向移動的襯底2的可動載物臺?？傊灰軌蛳鄬δ敢r底2M使噴頭組件30相對移動即可。
在第一及第二實施方式中，也可以利用激光B的能量使液滴Fb沿期望的方向流動。另外，也可以只對液滴Fb的外緣照射激光，只固化(噴丸強化)液滴Fb的表面。即，本發(fā)明，也適用于對液滴Fb照射激光B，形成圖形的任意的方法。
在第一及第二實施方式中，也可以代替半球形狀的點D，通過液滴Fb圖形形成橢圓形狀的點或線狀的結(jié)構(gòu)體。
在第一及第二實施方式中，也可以代替激光B，例如采用離子束或等離子體光等。總之，只要能夠向襯底2上的液滴Fb供給能量，形成圖形即可。
在第一及第二實施方式中，作為構(gòu)成識別代碼10的結(jié)構(gòu)體，除點以外，也可以具體化為，液晶顯示裝置1或通過從平面狀的電子釋放元件釋放出的電子使熒光物質(zhì)發(fā)光的場效應(yīng)型裝置(FED或SED等)的各種薄膜、金屬布線、濾色鏡等。即，也可以具體化為通過液滴Fb形成的任意的結(jié)構(gòu)體。
在本實施方式中，襯底2例如也可以是硅襯底、撓性襯底或金屬襯底。
權(quán)利要求
1.一種液滴噴出裝置，其具備朝向?qū)ο笪飮姵鲆旱蔚囊旱螄姵鰴C構(gòu)、和向所述對象物上的液滴照射能量束的能量束照射機構(gòu)，所述能量照射機構(gòu)具備用于確定所述能量束的照射路徑的光學(xué)系統(tǒng)部件，該液滴噴出裝置的特征在于，具備清洗所述能量束照射機構(gòu)的光學(xué)系統(tǒng)部件的清洗機構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述清洗機構(gòu)具備向所述光學(xué)系統(tǒng)部件供給清洗液的清洗液供給機構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述清洗液供給機構(gòu)具備收容所述清洗液的清洗槽，所述光學(xué)系統(tǒng)部件浸漬于所述清洗槽內(nèi)的清洗液中。
4.如權(quán)利要求3所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述清洗液供給機構(gòu)還具備對所述清洗槽內(nèi)的清洗液賦予振動的振動部。
5.如權(quán)利要求3或4所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述清洗液供給機構(gòu)還具備向所述清洗槽導(dǎo)入所述清洗液的導(dǎo)入部、和從所述清洗槽導(dǎo)出所述清洗液的導(dǎo)出部。
6.如權(quán)利要求3或4所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述清洗液供給機構(gòu)將所述液滴噴出機構(gòu)浸漬于所述清洗槽內(nèi)的清洗液中進行清洗。
7.如權(quán)利要求6所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述清洗液供給機構(gòu)具備導(dǎo)入部，其設(shè)置于在所述清洗槽中浸漬所述光學(xué)系統(tǒng)部件的位置的附近，并向所述清洗槽導(dǎo)入所述清洗液；和導(dǎo)出部，其設(shè)置于在所述清洗槽中浸漬所述液滴噴出機構(gòu)的位置的附近，并從所述清洗槽導(dǎo)出所述清洗液。
8.如權(quán)利要求1或2所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述清洗機構(gòu)具備擦拭所述光學(xué)系統(tǒng)部件的光學(xué)面的擦拭構(gòu)件。
9.如權(quán)利要求8所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述擦拭構(gòu)件在擦拭了所述光學(xué)面后擦拭所述液滴噴出機構(gòu)。
10.如權(quán)利要求1或2所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述能量束是干燥對象物上的液滴的激光。
全文摘要
在液滴噴出裝置的基座上設(shè)置有清洗槽。在清洗槽上連結(jié)有向清洗槽導(dǎo)入清洗液的清洗液供給部、和從清洗槽導(dǎo)出清洗液的清洗液排出部。在形成點后，使噴頭組件移動到清洗槽的正上方。然后，在清洗槽中，在導(dǎo)入清洗液的導(dǎo)入管的附近浸漬反射鏡，在導(dǎo)出清洗液的導(dǎo)出管的附近浸漬噴出頭。
文檔編號B41J2/165GK1962272SQ20061014330
公開日2007年5月16日 申請日期2006年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月8日
發(fā)明者三浦弘綱, 巖田裕二 申請人:精工愛普生株式會社