專利名稱：液滴噴出裝置及液滴噴頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液滴噴出裝置及液滴噴頭。
背景技術(shù)：
通常，在液晶顯示裝置或有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置等電光學(xué)裝置中具備用于顯示圖像的透明玻璃基板。在該基板上附帶有在品質(zhì)管理或制造管理中所利用的、表示制造商或產(chǎn)品號(hào)等制造信息的識(shí)別編碼(例如，2維編碼)。識(shí)別編碼，在排列后的多個(gè)圖案形成區(qū)域(單元)的一部分具備編碼圖案(例如，有顏色的薄膜或凹部)，根據(jù)其編碼圖案的有無(wú)使上述制造信息編碼化。
作為其識(shí)別編碼的形成方法，提出了對(duì)金屬箔照射激光光線并濺射成膜編碼圖案激光濺射法、或?qū)⒑醒心ゲ牧系乃畤娚湓诨迳喜⒖逃【幋a圖案的噴水法(特開平11-77340號(hào)公報(bào)及特開2003-127537號(hào)公報(bào))。
但是，在激光濺射法中，為了得到所希望的尺寸的編碼圖案，需要將金屬箔和基板之間的間隙設(shè)得極短(例如數(shù)～數(shù)十μm)，在基板和金屬箔的表面需要極其高的精度的平坦性。從而，不限制可形成識(shí)別編碼的對(duì)向基板的種類，激光濺射法的通用性降低。在噴水法中，由在基板的刻印時(shí)飛散的水、塵埃及研磨劑，污染基板。
可解除激光濺射法或噴射法中的問(wèn)題的噴墨法被受注目。噴墨法，用于通過(guò)噴出使金屬微粒子分散的功能液的微小液滴，使其液滴在基板上進(jìn)行干燥，在基板上形成編碼圖案。因此放大形成識(shí)別編碼的基板的種類，避免該基板的污染。
在噴墨法中，由于通過(guò)干燥命中即附著在基板上的未干燥的微小液滴的點(diǎn)，而形成編碼圖案，因此導(dǎo)致以下的問(wèn)題。
微小液滴的點(diǎn)，有時(shí)過(guò)剩地潤(rùn)濕擴(kuò)散而從單元溢出。含有從單元溢出的點(diǎn)的編碼圖案引起基板信息的讀取錯(cuò)誤或無(wú)法讀取。
通過(guò)由激光光線照射微小液滴的點(diǎn)，并使其微小液滴的點(diǎn)瞬時(shí)地干燥，而可以避免該問(wèn)題。但是，如圖11所示，一般，在噴出微小液滴Fb的噴頭90中具備了功能液F的流路91、用于積存功能液F的空腔92、及用于加壓空腔92內(nèi)的功能液F的加壓機(jī)構(gòu)93。通過(guò)這些各構(gòu)成要素的布置或加工性，噴出微小液滴Fb的噴嘴94的配設(shè)位置被限制在噴頭90的中央附近。
即，微小液滴Fb命中的位置(命中位置Pa)從基于激光噴頭96的激光光線B的照射位置Pb僅相隔噴嘴94被形成在噴頭90的中央附近的量。其結(jié)果，將對(duì)微小液滴Fb照射激光光線B的時(shí)刻相應(yīng)地延遲使命中位置Pa的微小液滴Fb移動(dòng)到照射位置Pb上的量，微小液滴Fb的干燥變慢，點(diǎn)過(guò)剩地放大。
另一方面，通過(guò)從基板95和噴頭90之間的間隙射出激光光線B，可以使照射該激光光線B的時(shí)刻提前。但是，一般，噴頭90和基板95之間的間隙為了確保命中位置Pa的位置精度，而以mm級(jí)的距離控制。因此在來(lái)自于上述間隙的激光照射中，需要使對(duì)于微小液滴Fb的點(diǎn)的激光光線B的照射角度變得極淺，具有使照射位置Pb的位置精度降低而招致微小液滴Fb的干燥不良的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種使命中后的液滴干燥的時(shí)間(timing)提前，并控制液滴點(diǎn)的尺寸的液滴噴出裝置及液滴噴頭。
根據(jù)本發(fā)明的第1方式，提供一種液滴噴出裝置，其是向基板噴出液滴的液滴噴出裝置，其中，具備液滴噴頭，其與所述基板對(duì)置，并具有噴出所述液滴的噴嘴；激光源，其用于生成照射命中在所述基板上的液滴的點(diǎn)(spot)的激光；照射口，其在所述液滴噴頭中與所述噴嘴相鄰而形成；流路，其被設(shè)在所述液滴噴頭上，并收容透過(guò)所述激光的透過(guò)液，還將所述激光光線引導(dǎo)至所述照射口。
根據(jù)本發(fā)明的第2方式，提供一種液滴噴頭，其是與基板同時(shí)使用的液滴噴頭，其中，具備噴嘴，其用于向所述基板噴出液滴；被設(shè)在所述噴嘴的附近的照射口，通過(guò)該照射口輸出用于使命中在所述基板上的液滴的點(diǎn)干燥的激光光線。
根據(jù)本發(fā)明的第3方式，提供一種液滴噴出裝置，其是向基板噴出液滴的液滴噴出裝置，其中，具備激光源，其用于生成激光光線；噴頭，其與所述基板對(duì)置，并包括具有噴出所述液滴的噴嘴、和與所述噴嘴并排排列的激光照射口的面；流路，其被區(qū)劃為所述液滴噴頭內(nèi)，與所述激光照射口連通，并向所述激光照射口供給透過(guò)液(FT)；泵(38)，其給所述透過(guò)液(FT)賦予被控制的壓力，并將所述透過(guò)液的一部分從所述激光照射口排出，其中，所述透過(guò)液的一部分充滿所述激光照射口，并形成液體透鏡，所述液體透鏡對(duì)命中在所述基板上的液滴的點(diǎn)匯聚所述激光光線。


圖1是液晶顯示模塊的正視圖。
圖2是表示識(shí)別編碼的圖1的部分放大圖。
圖3是圖2的識(shí)別編碼的側(cè)視圖。
圖4是用于說(shuō)明形成識(shí)別編碼的圓點(diǎn)的尺寸的圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的液滴噴出裝置的立體圖。
圖6是在圖5的液滴噴出裝置中所包含的噴頭的立體圖。
圖7及圖8是圖6的噴頭的部分剖面圖。
圖9是圖5的液滴噴出裝置的框圖。
圖10是說(shuō)明圖5的噴頭的驅(qū)動(dòng)時(shí)序的時(shí)序圖。
圖11是以往例的噴頭的部分剖面圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖1～10說(shuō)明有關(guān)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的液滴噴出裝置及噴頭。
首先，說(shuō)明具有使用本發(fā)明的液滴噴出裝置而形成的識(shí)別編碼的液晶顯示裝置的顯示模塊。
在圖1中，液晶顯示模塊1具備光透過(guò)性的透明玻璃基板2。在基板2的表面2a的大致中央?yún)^(qū)劃出封入了液晶分子的四角形狀的顯示區(qū)域3。在顯示區(qū)域3的外側(cè)配置有生成掃描信號(hào)的掃描線驅(qū)動(dòng)電路4、和生成數(shù)據(jù)信號(hào)的數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路5。液晶顯示模塊1，通過(guò)從掃描線驅(qū)動(dòng)電路4供給的掃描信號(hào)、和從數(shù)據(jù)線驅(qū)動(dòng)電路5供給的數(shù)據(jù)信號(hào)控制液晶分子的取向狀態(tài)，調(diào)制從未圖示的照明裝置照射的平面光，而在顯示區(qū)域3顯示所希望的圖像。
在基板2的背面2b的一角形成有液晶顯示模塊1的識(shí)別編碼10。識(shí)別編碼10是例如液晶顯示模塊1的生產(chǎn)號(hào)或批號(hào)。如圖2所示，識(shí)別編碼10被形成在編碼形成區(qū)域S，并且具有由多個(gè)圓點(diǎn)D而定義的圖案。
如圖4所示，編碼形成區(qū)域S具有由16行×16列構(gòu)成的256個(gè)單元(分割區(qū)域)C。在一例中，編碼形成區(qū)域S為2.24mm角的正方形，各單元C是一邊的長(zhǎng)度為140μm的正方形。根據(jù)識(shí)別編碼10，在被選擇的單元C上形成圓點(diǎn)D。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra與單元C的一邊的長(zhǎng)度相同。在以上的說(shuō)明中，將形成圓點(diǎn)D的單元C稱為黑單元C1，將未形成圓點(diǎn)D的單元C稱為白單元C0，在圖4中從上側(cè)依次稱為第1行的單元C、第2行的單元C、…、第16行的單元C，在圖4中從左側(cè)依次稱為第1列的單元C、第2列的單元C、…、第16列的單元C。
如圖2及圖3所示，黑單元C1含有密接在基板2上的半球狀的圓點(diǎn)D。圓點(diǎn)D由噴墨法形成。詳細(xì)地講，從液滴噴出裝置20(參照?qǐng)D5)的噴嘴N噴出含有圖案形成材料(例如，鎳微粒子等金屬微粒子)的微小液滴Fb。通過(guò)干燥命中在單元C1上的微小液滴Fb，燒成金屬微粒子，而在黑單元C1上形成圓點(diǎn)D。微小液滴Fb的干燥和燒成由激光光線B(參照?qǐng)D8)的照射來(lái)進(jìn)行。
接著，說(shuō)明用于形成識(shí)別編碼10的液滴噴出裝置20。如圖5所示，液滴噴出裝置20包括基臺(tái)21。基臺(tái)21具有沿著Y軸的長(zhǎng)邊、和沿著X軸的短邊。
在基臺(tái)21的上面沿著Y軸形成有1對(duì)導(dǎo)向槽22。在基臺(tái)21的上方安裝有沿著1對(duì)導(dǎo)向槽22直線移動(dòng)的可動(dòng)載置臺(tái)23?？蓜?dòng)載置臺(tái)23具有包括例如沿著導(dǎo)向槽22延伸的螺旋軸(驅(qū)動(dòng)軸)、和與該螺旋軸螺合的球狀螺母在內(nèi)的直動(dòng)機(jī)構(gòu)。由與其驅(qū)動(dòng)軸連結(jié)的步進(jìn)電機(jī)構(gòu)成的Y軸電機(jī)MY(參照?qǐng)D9)被設(shè)在基臺(tái)21或可動(dòng)載置臺(tái)23上。若與規(guī)定的階躍數(shù)對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)被輸入到Y(jié)軸電機(jī)MY中，則Y軸電機(jī)MY正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，可動(dòng)載置臺(tái)23沿著Y軸以規(guī)定的速度往動(dòng)或復(fù)動(dòng)相當(dāng)于該階躍數(shù)的量。
可動(dòng)載置臺(tái)23，在圖5中用實(shí)線表示的第1位置和在圖5中用虛線表示的第2位置之間移動(dòng)。在以下的說(shuō)明中，有時(shí)將可動(dòng)載置臺(tái)23的移動(dòng)速度稱為液滴搬送速度Vy。在一例中，將液滴搬送速度Vy設(shè)定為200mm/秒。
在可動(dòng)載置臺(tái)23的上面形成有支撐面24，在其支撐面24上設(shè)有未圖示的吸引式的基板卡盤機(jī)構(gòu)?；?被載置在支撐面24上并且其背面2b(編碼形成區(qū)域S)朝上。基板卡盤將基板2固定在支撐面24的規(guī)定位置上。
沿著X軸延伸的導(dǎo)向橋26被一對(duì)支撐腳25a、25b支撐著。導(dǎo)向橋26的一端部從支撐腳25a突出。
維護(hù)單元MU被配置在導(dǎo)向橋26的一端部的下方。維護(hù)單元MU包括未圖示的擦拭(wiping)部件，其中，該未圖示的擦拭部件用于擦拭噴頭30的噴嘴面31a(參照?qǐng)D6)并清洗噴嘴面31a。
在導(dǎo)向橋26的上面配設(shè)有液罐27。液罐27具有用于收容含有分散劑和上述金屬微粒子的功能液FD的室、和用于收容透過(guò)液FT的室，其中，所述分散劑對(duì)基板2的背面2b具有親液性。
透過(guò)液FT，是對(duì)于功能液FD具有相溶性的液體，是透過(guò)激光光線B的液體。透過(guò)液FT，是通過(guò)上述擦拭(wiping)部件的擦拭潤(rùn)濕擴(kuò)散在噴嘴面31a的整個(gè)面上，并清洗附著在噴嘴N附近的上述金屬微粒子的、所謂的清洗液。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，透過(guò)液FT為n-癸烷。透過(guò)液FT也可以是根據(jù)功能液FD而決定的、透過(guò)激光光線B的液體清洗液。
功能液FD和透過(guò)液FT，以不相互混淆的方式從液罐27供給到噴頭30。
加壓?jiǎn)卧狿U，在支撐腳25的附近的位置上與液罐27相鄰地配置。如圖9所示，加壓?jiǎn)卧狿U包括壓力傳感器37，其檢測(cè)液罐27內(nèi)的透過(guò)液FT的壓力；作為透鏡形成機(jī)構(gòu)的加壓泵38，其基于該壓力傳感器37所檢測(cè)出的壓力，將透過(guò)液FT的壓力控制在規(guī)定壓力中。
加壓?jiǎn)卧狿U，將透過(guò)液FT從液罐27以規(guī)定壓力供給到噴頭30。加壓泵38給透過(guò)液FT賦予至少含有第1壓力和第2壓力的多個(gè)被控制的壓力的1個(gè)。第1壓力是透過(guò)液FT用于形成液滴透鏡LZ(參照?qǐng)D7)的壓力(透鏡形成壓力)。第2壓力是用于從噴頭30噴出或排出透過(guò)液FT的壓力(噴出壓力)。
在導(dǎo)向橋26的下面形成有沿著X軸延伸的一對(duì)導(dǎo)軌28。在導(dǎo)軌28上安裝有沿著導(dǎo)軌28移動(dòng)的滑架29?；?9具有直動(dòng)機(jī)構(gòu)，其中，該直動(dòng)機(jī)構(gòu)包括例如沿著導(dǎo)軌28向X軸延伸的螺旋軸(驅(qū)動(dòng)軸)、和與該螺旋軸螺合的球狀螺母。如與其驅(qū)動(dòng)軸連結(jié)的步進(jìn)電機(jī)那樣的X軸電機(jī)MX(參照?qǐng)D9)被配置在滑架29或?qū)驑?6上。X軸電機(jī)MX以根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的階躍數(shù)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)?；?9以根據(jù)該階躍數(shù)的距離沿著X軸移動(dòng)。
如圖5所示，滑架29在支撐腳25a的附近的第1位置(實(shí)線)、和接近于支撐腳25b的第2位置(虛線)之間移動(dòng)。
如圖5所示，在其滑架29的下側(cè)設(shè)有噴出液滴Fb的噴頭30。圖6表示噴頭30的下面(噴嘴面31a)。
噴頭30包括噴嘴板31。噴嘴面31a是噴嘴板31的下面。噴嘴面31a具有用于噴出微小液滴Fb(參照?qǐng)D7)的16個(gè)噴嘴N。噴嘴N在X箭頭方向(單元C的行方向)上以等間隔排列成一列。
噴嘴N是直徑為25μm的圓形孔，其間距寬度由單元C的形成間距(140μm)形成。其噴嘴N沿著被載置在支撐面24上的基板2的法線方向(Z箭頭方向)貫通形成。噴嘴N，當(dāng)基板2(編碼形成區(qū)域S)沿著Y箭頭方向往復(fù)直線移動(dòng)時(shí)，分別與沿著列方向的單元C對(duì)置。
分別與16個(gè)噴嘴N對(duì)應(yīng)的16個(gè)照射口(aperture)30n在X箭頭方向上以等間隔排列成一列。照射口30n的列從噴嘴N的列向Y箭頭方向相隔。如圖6所示，照射口30n的中心從對(duì)應(yīng)的噴嘴N的中心相應(yīng)地相隔距離L。在以下的說(shuō)明中，有時(shí)將距離L稱為移動(dòng)距離L。各照射口30n具有比噴嘴N的內(nèi)徑還要大的內(nèi)徑。在一例中，各照射口30n是具有120μm的內(nèi)徑的圓形孔。照射口30n，當(dāng)編碼形成區(qū)域S沿著Y箭頭方向往返直線移動(dòng)時(shí)，分別與沿著列方向的單元C對(duì)置。各照射口30n的內(nèi)面具有對(duì)透過(guò)液FT的疏液性。
參照?qǐng)D7及圖8說(shuō)明噴頭30的結(jié)構(gòu)。
如圖7所示，在噴嘴板31的上側(cè)的噴嘴N的Z箭頭方向上形成有作為壓力室的空腔32。液罐27內(nèi)的功能液FD從共同的供給路34經(jīng)由多個(gè)連通孔33分別供給到多個(gè)空腔32。導(dǎo)入在各空腔32內(nèi)的功能液FD從對(duì)應(yīng)的噴嘴N噴射。
在空腔32的上側(cè)以覆蓋噴嘴板31的整體的方式粘貼振動(dòng)板(振動(dòng)片)35。該振動(dòng)板35沿著Z軸振動(dòng)，并使空腔32的容積變化。振動(dòng)板35是透過(guò)激光光線B的薄膜。優(yōu)選的薄膜是例如其厚度大約為2μm的聚苯硫醚(PPS)薄膜。
在振動(dòng)板35的上側(cè)配設(shè)有與各噴嘴N對(duì)應(yīng)的16個(gè)壓電元件PZ。壓電元件PZ，接收用于控制其壓電元件PZ的驅(qū)動(dòng)的壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)VDP并收縮/拉伸，而使振動(dòng)板35沿著Z軸振動(dòng)。若壓電元件PZ收縮及拉伸，則空腔32內(nèi)的容積放大及縮小。由此，由具有根據(jù)壓電元件PZ變位量的體積的功能液FD構(gòu)成的微小液滴Fb從對(duì)應(yīng)的噴嘴N噴出。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，通過(guò)壓電元件PZ的變位，噴出具有目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra的大致一半的外徑的微小液滴Fb。
在以下的說(shuō)明中，將微小液滴Fb命中的位置、即圖7中，位于噴嘴N的正下方的基板2的點(diǎn)稱為命中位置Pa。
如圖7所示，在噴嘴板31的上側(cè)區(qū)劃出與各照射口30n對(duì)應(yīng)的透過(guò)液流路36。透過(guò)液流路36，與液罐27和照射口30n連通。透過(guò)液流路36將液罐27內(nèi)的透過(guò)液FT的一部分供給到照射口30n內(nèi)。
如圖7所示，若透過(guò)液FT在透鏡形成壓力下被供給到透過(guò)液流路36，則充滿照射口30n的透過(guò)液FT的界面(凸凹透鏡)通過(guò)表面張力從噴嘴面31突出，而形成半圓球狀的液體透鏡LZ。液體透鏡LZ的光軸與照射口30n的中心軸CN一致。
如圖8所示，液體透鏡LZ匯聚激光光線B，并在照射口30n的正下方的背面2b的照射位置Pb上形成規(guī)定的光束剖面，例如圓形。以移動(dòng)到照射口30n的正下方的微小液滴Fb的點(diǎn)(圓點(diǎn)D)被包含在液體透鏡LZ的焦點(diǎn)深度的范圍內(nèi)的方式?jīng)Q定液體透鏡LZ的透鏡系數(shù)。液體透鏡LZ的透鏡系數(shù)優(yōu)選設(shè)定為使背面2b上的光束直徑與目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra一致。照射口30n是作為激光光線B的出口(射出口)及透過(guò)液FT的出口而發(fā)揮作用的液體透鏡保持架(lens holder)。
另一方面，若透過(guò)液FT在噴出壓力下被供給到透過(guò)液流路36，則照射口30n的液體界面突出在比液體透鏡LZ更低的下方，突出了的透鏡液FT的一部分成為液滴而被噴出。將該透過(guò)液FT的噴出動(dòng)作以規(guī)定的頻度(例如，噴嘴面31a的每次清洗)反復(fù)進(jìn)行，并維持液體透鏡LZ的光學(xué)特性。
液體透鏡LZ的光軸(中心軸CN)與基板2的交點(diǎn)稱為照射位置Pb。照射位置Pb和命中位置Pa之間的距離L如下決定。
首先，通過(guò)超高速相機(jī)觀測(cè)從噴嘴N噴出的微小液滴Fb，并計(jì)算其微小液滴Fb的液滴直徑從命中在基板2上的時(shí)刻(命中時(shí)刻)到變成目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra為止的時(shí)間(目標(biāo)照射期間Ta)。目標(biāo)照射期間Ta是為了使命中后的微小液滴Fb的直徑達(dá)到目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra而所需的時(shí)間。距離L是命中在命中位置Pa上的微小液滴Fb以液滴搬送速度Vy在目標(biāo)照射期間Ta之間移動(dòng)的距離。距離L是將目標(biāo)照射期間Ta與液滴搬送速度Vy積算而得到的。在一例中，目標(biāo)照射期間Ta為500微秒，液滴搬送速度Vy為200mm/秒，距離L為100μm。
如圖8所示，在振動(dòng)板35的上側(cè)的照射口30n(液體透鏡LZ)的正上方配設(shè)有作為激光源的半導(dǎo)體激光陣列LD。半導(dǎo)體激光陣列LD配設(shè)為當(dāng)接收用于驅(qū)動(dòng)控制其半導(dǎo)體激光陣列LD的信號(hào)(激光驅(qū)動(dòng)電壓VDL)時(shí)，將規(guī)定的波長(zhǎng)(例如，800nm)的激光光線B射出在振動(dòng)板35側(cè)，經(jīng)由振動(dòng)板35及透過(guò)液流路36(透過(guò)液FT)引導(dǎo)至照射口30n(液體透鏡LZ)為止。
其激光光線B的輸出值設(shè)定為具有透過(guò)液流路36及照射口30n內(nèi)的透過(guò)液FT的溫度幾乎沒有上升的能量，并且在上述聚光深度的范圍內(nèi)具有用于干燥微小液滴Fb(功能液FD)的分散劑，并燒成金屬微粒子的能量。
當(dāng)對(duì)照射位置Pb的微小液滴Fb照射液體透鏡LZ匯聚的激光光線B時(shí)，對(duì)其微小液滴Fb進(jìn)行干燥/燒成，而形成具有目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra的圓點(diǎn)D。
接著，參照?qǐng)D9說(shuō)明如上述那樣構(gòu)成的液滴噴出裝置20的電結(jié)構(gòu)。
在圖9中，控制裝置40具備從外部計(jì)算機(jī)等輸入裝置41接收各種數(shù)據(jù)的I/F部42、由CPU等構(gòu)成的控制部43、由DRAM及SRAM構(gòu)成并且保存各種數(shù)據(jù)的RAM44、和保存各種控制程序的ROM45?？刂蒲b置40還具備驅(qū)動(dòng)波形生成電路46、生成用于同步各種驅(qū)動(dòng)信號(hào)的時(shí)鐘信號(hào)CLK的振蕩電路47、生成用于驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體激光陣列LD的激光驅(qū)動(dòng)電壓VDL的電源電路48、和發(fā)送各種驅(qū)動(dòng)信號(hào)的I/F部49。在控制裝置40中，這些I/F部42、控制部43、RAM44、ROM44、ROM45、驅(qū)動(dòng)波形生成電路46、振蕩電路47、電源電路48及I/F部49經(jīng)由總線40a相互連接。
I/F部42，從輸入裝置41接收作為既定形式的壓力數(shù)據(jù)Ia的、用于形成液體透鏡LZ的透過(guò)液FT的壓力(透鏡形成壓力及噴出壓力)。I/F部42，從輸入裝置41接收作為既定形式的速度數(shù)據(jù)Ib的、可動(dòng)載置臺(tái)23的液滴搬送速度Vy。I/F部42，從輸入裝置41接收作為既定形式的描繪數(shù)據(jù)Ic的、以公知的方法使基板2的生產(chǎn)號(hào)或批號(hào)等識(shí)別數(shù)據(jù)2維編碼化后的識(shí)別編碼10的圖像。
控制部43，將I/F部接收的壓力數(shù)據(jù)Ia及速度數(shù)據(jù)Ib保存在RAM44中?？刂撇?3，基于I/F部42接收的壓力數(shù)據(jù)Ia、速度數(shù)據(jù)Ib及描繪數(shù)據(jù)Ic執(zhí)行識(shí)別編碼作成處理動(dòng)作。即，控制部43，將RAM44作為處理區(qū)域，根據(jù)保存在ROM45等中的控制程序(例如，識(shí)別編碼作成程序)使可動(dòng)載置臺(tái)23移動(dòng)而進(jìn)行基板2的搬送處理動(dòng)作，并且使噴嘴30的各壓電元件PZ驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行液滴噴出處理動(dòng)作。控制部43，根據(jù)識(shí)別編碼作成程序使各半導(dǎo)體激光陣列LD驅(qū)動(dòng)并對(duì)噴出了的微小液滴Fb進(jìn)行干燥/燒成。
詳細(xì)地講，控制部43，展開I/F部42接收的描繪數(shù)據(jù)Ic，并在2維描繪平面(編碼形成區(qū)域S)上的各單元C上生成用于表示是否噴出微小液滴Fb的位映像數(shù)據(jù)BMD，而保存在RAM44中。該位映像數(shù)據(jù)BMD，是與壓電元件PZ對(duì)應(yīng)而具有16×16位的位長(zhǎng)的串行數(shù)據(jù)，并根據(jù)各位的值(0或1)規(guī)定壓電元件PZ的接通或斷開。
控制部43，對(duì)描繪數(shù)據(jù)Ic實(shí)施與位映像數(shù)據(jù)BMD的展開處理不同的展開處理，并生成施加給壓電元件PZ的壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)VDP的波形數(shù)據(jù)，而供給到驅(qū)動(dòng)波形生成電路46。驅(qū)動(dòng)波形生成電路46，具備保存控制部43生成的波形數(shù)據(jù)的波形存儲(chǔ)器46a、將該波形數(shù)據(jù)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換而生成并輸出模擬信號(hào)的D/A轉(zhuǎn)換部46b、和放大從D/A轉(zhuǎn)換部輸出的模擬波形信號(hào)的信號(hào)放大部46c。驅(qū)動(dòng)波形生成電路46，將保存在波形存儲(chǔ)器46a中的波形數(shù)據(jù)通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換部數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換，并將模擬信號(hào)的波形信號(hào)通過(guò)信號(hào)放大部46c放大，而生成壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)VDP。
控制部43，經(jīng)由I/F部49將位映像數(shù)據(jù)BMD作為與振蕩電路47生成的時(shí)鐘信號(hào)CLK同步的噴出控制信號(hào)S1依次串行轉(zhuǎn)送給噴頭(head)驅(qū)動(dòng)電路51(移位寄存器51a)?？刂撇?3，將用于鎖存轉(zhuǎn)送后的噴出控制信號(hào)SI的鎖存信號(hào)LAT供給到驅(qū)動(dòng)電路51?？刂撇?3，將壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)VDP與振蕩電路47生成的時(shí)鐘信號(hào)CLK同步而供給到噴頭驅(qū)動(dòng)電路51(開關(guān)電路59)。
在控制裝置40上經(jīng)由I/F部49連接有加壓泵驅(qū)動(dòng)電路50，經(jīng)由加壓泵驅(qū)動(dòng)電路50連接有壓力傳感器37?？刂蒲b置40，參照保存在RAM44中的壓力數(shù)據(jù)Ia、和壓力傳感器37檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)，并向加壓泵驅(qū)動(dòng)電路50供給泵驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。加壓泵驅(qū)動(dòng)電路50，與來(lái)自于控制裝置40的泵驅(qū)動(dòng)信號(hào)響應(yīng)而驅(qū)動(dòng)加壓泵38，并將透過(guò)液FT的壓力控制為透鏡形成壓力(或噴出壓力)。
在控制裝置40上經(jīng)由I/F部49連接有噴頭驅(qū)動(dòng)電路51。在該噴頭驅(qū)動(dòng)電路51上具備移位寄存器56、鎖存電路57、電平移位器58及開關(guān)電路59。移位寄存器56，將與時(shí)鐘信號(hào)CLK同步且控制裝置40(控制部43)所轉(zhuǎn)送的噴出控制信號(hào)SI，與16個(gè)壓電元件PZ(PZ1～PZ16)對(duì)應(yīng)地進(jìn)行串行/并行轉(zhuǎn)換。鎖存電路57，將移位寄存器56并行轉(zhuǎn)換的16位的噴出控制信號(hào)SI與從控制裝置40(控制部43)輸入的鎖存信號(hào)LAT同步而鎖存，并將鎖存的噴出控制信號(hào)SI供給到電平移位器58及激光驅(qū)動(dòng)電路52。電平移位器58，將鎖存電路57鎖存的噴出控制信號(hào)SI上升到開關(guān)電路59驅(qū)動(dòng)的電壓為止，并生成與16個(gè)壓電元件PZ對(duì)應(yīng)的開閉信號(hào)GS1。在開關(guān)電路59中具備與各壓電元件PZ對(duì)應(yīng)的開關(guān)元件Sa1～Sa16。在各開關(guān)元件Sa1～Sa16上輸入共同的壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)VDP。各開關(guān)元件Sa1～Sa16與對(duì)應(yīng)的壓電元件PZ(PZ1～PZ16)連接。從電平移位器58向各開關(guān)元件Sa1～Sa16輸入對(duì)應(yīng)的開閉信號(hào)GS1，根據(jù)開閉信號(hào)GS1控制是否向壓電元件PZ供給壓電元件信號(hào)VDP。
即，液滴噴出裝置20，將驅(qū)動(dòng)波形生成電路46生成的壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)VDP經(jīng)由各開關(guān)元件Sa1～Sa16共同地施加給對(duì)應(yīng)的各壓電元件PZ，同時(shí)由控制裝置40(控制部43)供給的噴出控制信號(hào)SI(開閉信號(hào)GS1)控制其開關(guān)元件Sa1～Sa16的開閉。若關(guān)閉開關(guān)元件Sa1～Sa16，則向與開關(guān)元件Sa1～Sa16對(duì)應(yīng)的壓電元件PZ1～PZ16供給壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)VDP，從與壓電元件PZ對(duì)應(yīng)的噴嘴噴出微小液滴Fb。
圖10表示鎖存信號(hào)LAT、噴出控制信號(hào)SI及開閉信號(hào)GS1的脈沖波形、和與開閉信號(hào)GS1響應(yīng)而施加給壓電元件PZ中的壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)VDP的波形。
如圖10所示，當(dāng)輸入給噴頭驅(qū)動(dòng)電路51中的鎖存信號(hào)LAT下降時(shí)，基于16位量的噴出控制信號(hào)SI生成開閉信號(hào)GS1，當(dāng)開閉信號(hào)GS1上升時(shí)，向?qū)?yīng)的壓電元件PZ供給驅(qū)動(dòng)信號(hào)VDP。隨著壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)VDP的電壓值的上升，壓電元件PZ收縮而向空腔32內(nèi)引入功能液FD，隨著壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)VDP的電壓值的下降，壓電元件PZ伸張而推壓空腔32內(nèi)的功能液FD，即噴出微小液滴Fb。當(dāng)噴出微小液滴Fb時(shí)，壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)VDP的電壓值返回到初期電壓為止，基于壓電元件PZ的驅(qū)動(dòng)的微小液滴Fb的噴出動(dòng)作結(jié)束。
在控制裝置40上經(jīng)由I/F部49連接有激光驅(qū)動(dòng)電路52。在激光驅(qū)動(dòng)電路52中具備延遲脈沖生成電路61和開關(guān)電路62。延遲脈沖生成電路61，生成將鎖存電路57鎖存的噴出控制信號(hào)SI延遲了規(guī)定的時(shí)間(待機(jī)時(shí)間T)的脈沖信號(hào)(開閉信號(hào)GS2)，并且將開閉信號(hào)GS2供給到開關(guān)電路62。
對(duì)待機(jī)時(shí)間T進(jìn)行說(shuō)明。待機(jī)時(shí)間T，設(shè)定為將從壓電元件PZ的變位的開始時(shí)刻(開閉信號(hào)GS1的上升后的時(shí)刻)到微小液滴Fb的命中時(shí)刻為止的時(shí)間(噴出時(shí)間Tb)與目標(biāo)照射期間Ta(＝L/Vy＝500微秒)相加后的時(shí)間(待機(jī)時(shí)間＝Ta+Tb)。換句話說(shuō)，待機(jī)時(shí)間T，設(shè)定為從壓電元件PZ的變位的開始時(shí)刻到微小液滴Fb的液滴直徑達(dá)到目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra為止的時(shí)間。
從而，激光驅(qū)動(dòng)電路52，當(dāng)微小液滴Fb的液滴直徑達(dá)到目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra時(shí)，將開閉信號(hào)GS2供給到開關(guān)電路62。
在開關(guān)電路62中具備與各半導(dǎo)體激光陣列LD對(duì)應(yīng)的開關(guān)元件Sb1～Sb16。在各開關(guān)元件Sb1～Sb16的輸入側(cè)輸入電源電路48生成的共同的激光驅(qū)動(dòng)電壓VDL，在出入側(cè)連接有各半導(dǎo)體激光陣列LD(LD1～LD16)。從延遲脈沖生成電路61向各開關(guān)元件Sb1～Sb16輸入對(duì)應(yīng)的開閉信號(hào)GS2，根據(jù)開閉信號(hào)GS2控制是否將激光驅(qū)動(dòng)電壓VDL供給到半導(dǎo)體激光陣列LD。
液滴噴出裝置20，將電源電路48生成的激光驅(qū)動(dòng)電壓VDL經(jīng)由各開關(guān)元件Sb1～Sb16共同地施加給對(duì)應(yīng)的各半導(dǎo)體激光陣列LD，同時(shí)通過(guò)控制裝置40(控制部43)供給的噴出控制信號(hào)SI(開閉信號(hào)GS2)控制該開關(guān)元件Sb1～Sb16的開閉。若關(guān)閉開關(guān)元件Sb1～Sb16，則向與開關(guān)元件Sb1～Sb16對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體激光陣列LD1～LD16供給激光驅(qū)動(dòng)電壓VDL，從對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體激光陣列LD射出激光光線B。
從而，激光驅(qū)動(dòng)電路52，在微小液滴Fb的液滴直徑成為目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra時(shí)，關(guān)閉對(duì)應(yīng)的開關(guān)元件Sb1～Sb16，從對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體激光陣列LD1～LD16射出激光光線B。
在延遲脈沖生成電路61中，將開閉信號(hào)GS2的脈沖時(shí)間寬度設(shè)定為1個(gè)單元C通過(guò)激光光線B(光束直徑)的時(shí)間(脈沖時(shí)間寬度Tsg＝Ra/Vy)。
如圖10所示，當(dāng)鎖存信號(hào)LAT被輸入到噴頭驅(qū)動(dòng)電路51時(shí)，經(jīng)過(guò)了待機(jī)時(shí)間T的時(shí)刻，開閉信號(hào)GS2上升，給對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體激光陣列LD施加激光驅(qū)動(dòng)電壓VDL。于是，從對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體激光陣列LD射出激光光線B，并進(jìn)行開閉信號(hào)GS2的脈沖時(shí)間寬度Tsg量的激光光線B的照射。此期間，目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra的微小液滴Fb通過(guò)由液體透鏡LZ匯聚的激光光線B。當(dāng)開閉信號(hào)GS2上升時(shí)，激光驅(qū)動(dòng)電壓VDL的供給被遮斷，而結(jié)束基于半導(dǎo)體陣列LD的干燥/燒成。
在控制裝置40上經(jīng)由I/F部49連接有基板檢測(cè)裝置53?；鍣z測(cè)裝置53被利用在檢測(cè)基板2的端部，并由控制裝置40計(jì)算通過(guò)噴頭30(噴嘴N)的正下方的基板2的位置之中。
在控制裝置40上經(jīng)由I/F部49連接有X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路54，并向X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路54供給X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路54，與來(lái)自于控制裝置40的X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)響應(yīng)，而使X軸電機(jī)MX正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，其中，該X軸電機(jī)MX使滑架29往返移動(dòng)。根據(jù)X軸電機(jī)MX的旋轉(zhuǎn)方向，滑架29沿著X軸變位。
在控制裝置40上經(jīng)由X軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路54連接有X軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器54a，并輸入來(lái)自于X軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器54a的檢測(cè)信號(hào)?？刂蒲b置40，基于該檢測(cè)信號(hào)檢測(cè)X軸電機(jī)MX旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)量，并演算噴頭30(滑架29)的X箭頭方向的移動(dòng)量、和移動(dòng)方向。
在控制裝置40上經(jīng)由I/F部49連接有Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路55，參照保存在RAM44中的速度數(shù)據(jù)Ib向Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路55供給Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)。Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路55，與來(lái)自于控制裝置40的Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)響應(yīng)，使Y軸電機(jī)MY正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，并以液滴搬送速度Vy(例如，200mm/秒)移動(dòng)可動(dòng)載置臺(tái)23(命中后的微小液滴Fb)，其中，該Y軸電機(jī)MY使可動(dòng)載置臺(tái)23往返移動(dòng)。例如，當(dāng)Y軸電機(jī)MY正轉(zhuǎn)時(shí)，可動(dòng)載置臺(tái)23(基板2)以液滴搬送速度Vy向Y箭頭方向移動(dòng)，當(dāng)反轉(zhuǎn)時(shí)，可動(dòng)載置臺(tái)23(基板2)以液滴搬送速度Vy與Y箭頭相反的方向移動(dòng)。
在控制裝置40上經(jīng)由Y軸電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路55連接有Y軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器55a，并輸入來(lái)自于Y軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器55a的檢測(cè)信號(hào)?？刂蒲b置40，基于來(lái)自于Y軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器55a的檢測(cè)信號(hào)，檢測(cè)Y軸電機(jī)MY的旋轉(zhuǎn)方向及旋轉(zhuǎn)量，演算對(duì)噴頭30的基板2的Y箭頭方向的移動(dòng)方向及移動(dòng)量。
接著，說(shuō)明使用液滴噴出裝置20在基板2的背面2b形成識(shí)別編碼10的方法。
首先，如圖5所示，在第1位置中的可動(dòng)載置臺(tái)23上配設(shè)固定有基板2且其背面2b成為上側(cè)。此時(shí)，基板2的Y箭頭方向側(cè)的邊通過(guò)導(dǎo)向橋26配設(shè)在與Y箭頭相反的側(cè)。
從該狀態(tài)開始，控制裝置40，驅(qū)動(dòng)控制X軸電機(jī)MX，并使滑架29(噴頭30)從第1位置向X箭頭方向搬送。當(dāng)基板2向Y箭頭方向移動(dòng)時(shí)，將滑架29調(diào)整到對(duì)應(yīng)的單元C通過(guò)各噴嘴N(照射口30n)的正下方。接著，控制裝置40，驅(qū)動(dòng)控制加壓泵30n，并將透過(guò)液FT的壓力調(diào)整為透鏡形成壓力。在照射口30n上形成規(guī)定的液體透鏡LZ。
從該狀態(tài)開始，控制狀態(tài)40，驅(qū)動(dòng)控制Y軸電機(jī)MY，經(jīng)由可動(dòng)載置臺(tái)23以液滴搬送速度Vy(例如，200mm/秒)向Y箭頭方向搬送基板2。即，當(dāng)基板檢測(cè)裝置53檢測(cè)基板2的Y箭頭側(cè)的端緣時(shí)，控制裝置40，基于來(lái)自于Y軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器55a的檢測(cè)信號(hào)演算是否將第1行的單元C(黑單元C1)搬送到命中位置Pa為止。
該期間，控制裝置40，根據(jù)編碼作成程序?qū)⒒诒４嬖赗AM44中的位映像數(shù)據(jù)BMD的噴出控制信號(hào)SI、和驅(qū)動(dòng)波形生成電路46生成的壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)VDP供給到噴頭驅(qū)動(dòng)電路51?？刂蒲b置40，將電源電路48生成的激光驅(qū)動(dòng)電壓VDL供給到激光驅(qū)動(dòng)電路52?？刂蒲b置40，等待輸出鎖存信號(hào)LAT的時(shí)間。
當(dāng)?shù)?行的單元C(黑單元C1)被搬送到命中位置Pa為止時(shí)，控制裝置40，將鎖存信號(hào)LAT供給到噴頭驅(qū)動(dòng)電路51。
噴頭驅(qū)動(dòng)電路51，當(dāng)接收來(lái)自于控制裝置40的鎖存信號(hào)LAT時(shí)，基于噴出控制信號(hào)SI生成開閉信號(hào)GS1，并將其開閉信號(hào)GS1供給到開關(guān)電路59。向與關(guān)閉狀態(tài)的開關(guān)元件Sa1～Sa16對(duì)應(yīng)的壓電元件PZ供給壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)VDP，如圖7所示，從對(duì)應(yīng)的噴嘴N同時(shí)噴出根據(jù)壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)VDP的微小液滴Fb。
若從開閉信號(hào)GS1上升的時(shí)刻(壓電元件PZ的變位的開始時(shí)刻)經(jīng)過(guò)噴出時(shí)間Tb，則噴出的微小液滴Fb同時(shí)命中在命中位置Pa(黑單元C1)上。
另一方面，當(dāng)噴頭驅(qū)動(dòng)電路51接收鎖存信號(hào)LAT時(shí)，激光驅(qū)動(dòng)電路52(延遲脈沖生成電路61)，接收鎖存電路57鎖存的噴出控制信號(hào)SI，開始進(jìn)行開閉信號(hào)GS2的生成，并等待將其開閉信號(hào)GS2供給到開關(guān)電路62中的時(shí)間。該期間，控制裝置40，使基板2向Y箭頭方向移動(dòng)，將命中的微小液滴Fb向照射位置Pb以液滴搬送速度Vy(例如，200mm/秒)移動(dòng)。
若從命中時(shí)刻經(jīng)過(guò)目標(biāo)照射期間Ta(＝L/Vy＝500微秒)，換句話說(shuō)，從壓電元件PZ進(jìn)行變位開始經(jīng)過(guò)待機(jī)時(shí)間T(＝Ta+Tb)，則如圖8所示，命中位置Pa的微小液滴Fb以潤(rùn)濕擴(kuò)散到目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra的狀態(tài)下到達(dá)到照射位置Pb。
此時(shí)，激光驅(qū)動(dòng)電路52，將延遲脈沖生成電路61生成的開閉信號(hào)GS2供給到開關(guān)電路62，并向與關(guān)閉狀態(tài)的開關(guān)元件Sb1～Sb16對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體激光陣列LD供給激光驅(qū)動(dòng)電壓VDL。即，從對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體激光陣列LD同時(shí)射出激光光線B。射出的激光光線B，由形成在照射口30n上的液體透鏡LZ匯聚，并同時(shí)向目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra的微小液滴Fb照射。
由此，當(dāng)其液滴直徑成為目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra時(shí)，同時(shí)向命中在第1行的黑單元C1內(nèi)的各微小液滴Fb照射匯聚后的激光光線B。照射了激光光線B的各微小液滴Fb的分散劑蒸發(fā)，其金屬微粒子被燒成，而形成與單元C(黑單元C)匹配的目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra的各圓點(diǎn)D。
以后，相同地，控制裝置40，每當(dāng)使基板2以液滴搬動(dòng)速度Vy移動(dòng)，同時(shí)各行的單元C到達(dá)在命中位置Pa時(shí)，從與黑單元C1對(duì)應(yīng)的噴嘴N同時(shí)噴出微小液滴Fb。從其命中時(shí)刻到經(jīng)過(guò)了目標(biāo)照射期間Ta的時(shí)刻對(duì)微小液滴Fb同時(shí)照射激光光線B。
當(dāng)對(duì)形成在編碼形成區(qū)域S中的識(shí)別編碼10的整個(gè)區(qū)域形成圓點(diǎn)D時(shí)，控制裝置40，控制Y軸電機(jī)MY，并使基板2從噴頭30的下方位置退出。
根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式得到下述的作用效果。
(1)基于命中的微小液滴Fb的直徑達(dá)到目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra所需的時(shí)間(目標(biāo)照射期間Ta)、和可動(dòng)載置臺(tái)23的移動(dòng)速度(搬送速度Vy)決定移動(dòng)距離L。照射口30n形成在從噴嘴N相隔了與移動(dòng)距離L相同的距離的位置上。
當(dāng)微小液滴Fb成為目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra時(shí)，其微小液滴Fb接收激光光線B。從而，可以避免微小液滴Fb的過(guò)剩的潤(rùn)濕擴(kuò)散，并將圓點(diǎn)D的外徑控制為目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra。
另外，由于對(duì)噴嘴N，從相對(duì)定位的照射口30n照射激光光線B，因此可以避免激光光線B的照射位置的位置偏差，可以向微小液滴Fb高精度地照射激光光線B。
從而，使激光光線B的照射時(shí)間提前，可以與照射位置精度的提高程度相應(yīng)地，將圓點(diǎn)D的尺寸控制為所希望的尺寸、即目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra。
(2)在照射口30n內(nèi)供給可噴出的透過(guò)液FT，并經(jīng)由其透過(guò)液FT照射激光光線B。其結(jié)果，通過(guò)噴出透過(guò)液FT，可以保持光路的光學(xué)特性，并照射穩(wěn)定的激光光線B。從而，可將圓點(diǎn)D的外徑穩(wěn)定地控制為目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra。
液體透鏡LZ從照射口30n向基板2突出。由于配置在基板2的附近的位置上的液體透鏡LZ匯聚激光光線B，因此提高微小液滴Fb接收的激光光線B的強(qiáng)度。
(3)形成液體透鏡LZ以使照射位置Pb的微小液滴Fb包含在液體透鏡LZ的焦點(diǎn)深度的范圍內(nèi)。由于激光光線B匯聚，因此微小液滴Fb接收增加了強(qiáng)度的激光光線B，液滴Fb被瞬時(shí)地干燥。另外，也可以避免基于微小液滴Fb的飛散的光學(xué)系統(tǒng)(照射口30n及流路36)的污染。從而，微小液滴Fb通常由激光光線B穩(wěn)定地照射。
(4)透過(guò)液FT是噴頭30的清洗液。通過(guò)從噴嘴N的附近供給其清洗液，有效地清洗噴嘴N?？梢苑乐刮⑿∫旱蜦b的形狀或尺寸的偏差的產(chǎn)生，并高精度地控制圓點(diǎn)D的尺寸。
(5)激光光線B，在照射位置Pb中，以具有與目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra一致的內(nèi)徑的圓形狀的光束剖面的形式照射?？梢詫?duì)目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra的微小液滴Fb均勻地照射激光光線B，并高精度地控制圓點(diǎn)D的尺寸。
(6)半導(dǎo)體激光陣列LD被設(shè)在噴頭30內(nèi)。其結(jié)果，與在噴頭30的外側(cè)另外設(shè)置激光源的構(gòu)成相比，可進(jìn)一步制造具有簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)的液滴噴出裝置20。
(7)基于噴出控制信號(hào)SI生成開關(guān)元件Sa1～Sa16的開閉信號(hào)GS1和開關(guān)元件Sb1～Sb16的開閉信號(hào)GS2。從開閉信號(hào)GS1上升的時(shí)刻到經(jīng)過(guò)待機(jī)時(shí)間T的時(shí)刻開閉信號(hào)GS2上升。其結(jié)果，每當(dāng)噴出微小液滴Fb時(shí)，可以可靠地射出激光光線B，并將各圓點(diǎn)D的外徑可靠地控制為目標(biāo)圓點(diǎn)直徑Ra。
也可以將優(yōu)選的實(shí)施方式變更為如下的形式。
透過(guò)液FT并不局限于噴頭30的清洗液，例如也可以是透過(guò)激光光線B的功能液FD的分散劑或主溶劑。
照射口30n并不局限于圓形，例如也可以是橢圓形。根據(jù)橢圓形的照射口30n，在照射位置Pb附近得到大致橢圓形的光束剖面。通過(guò)將聚束光點(diǎn)(beam spot)的長(zhǎng)軸朝著微小液滴Fb的搬送方向(Y箭頭方向)，可以由激光光線B對(duì)微小液滴Fb照射較長(zhǎng)的時(shí)間。
也可以根據(jù)所希望的激光光線B的強(qiáng)度分布，變更照射口30n的形狀及液體透鏡LZ的形狀或折射率。例如，也可以以在大致橢圓形的聚束光點(diǎn)的長(zhǎng)軸方向的端部照射使微小液滴Fb干燥的強(qiáng)度的激光光線B，在聚束光點(diǎn)的中心附近照射使金屬微粒子燒成的強(qiáng)度的激光光線B的方式調(diào)節(jié)照射口30n的形狀及液體透鏡LZ的形狀或折射率。
根據(jù)上述，可以依次照射用于干燥微小液滴Fb的激光光線、和用于燒成微小液滴Fb的激光光線，作為微小液滴Fb可以擴(kuò)大可使用的材料的種類。
也可以使用對(duì)透過(guò)液FT賦予透鏡形成壓力的加壓元件來(lái)代替加壓透過(guò)液FT的加壓泵38。例如，也可以使用如設(shè)在透過(guò)液流路36上的振動(dòng)板35上的壓電元件那樣的加壓元件。在這種情況下，透過(guò)液FT通過(guò)其壓電元件的拉伸而加壓。
雖然直接使微小液滴Fb命中在背面2b，但是并不局限于此，也可以在背面2b上涂敷吸收激光光線B而轉(zhuǎn)換為熱的光熱轉(zhuǎn)換材料，并在該光熱轉(zhuǎn)換材料上命中微小液滴Fb。根據(jù)上述，除了激光光線B的光能量以外，還可以通過(guò)光熱轉(zhuǎn)換材料的熱能量使微小液滴Fb干燥，并進(jìn)一步高精度地控制圓點(diǎn)D的尺寸。
雖然噴出對(duì)基板2的背面2b具有親液性的微小液滴Fb，但是并不局限于此，也可以噴出對(duì)基板2的背面2b具有疏液性的微小液滴Fb，或也可以適用于對(duì)微小液滴Fb具有疏液性的基板2。
對(duì)于在基板2上潤(rùn)濕擴(kuò)散成半球面狀的微小液滴Fb照射激光光線B，而形成圓點(diǎn)D。并不局限于此，例如，也可以對(duì)浸透在多孔性基板(例如，陶瓷多層基板或印刷電路基板等)中的微小液滴Fb照射激光光線B，而形成金屬布線等圖案。
基于噴出控制信SI生成了開閉信號(hào)GS2。并不局限于此，例如也可以基于基板檢測(cè)裝置53的檢測(cè)信號(hào)或Y軸電機(jī)旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器55a等檢測(cè)信號(hào)生成開閉信號(hào)GS2，可以以微小液滴Fb到達(dá)在照射位置Pb的時(shí)刻照射激光光線B即可。
激光源并不局限于半導(dǎo)體激光陣列LD。也可以是輸出可通過(guò)功能液FD并使微小液滴Fb干燥的光能量的激光光線B的激光源，例如也可以是CO2激光裝置或YAG激光裝置。
雖然由與噴嘴N的數(shù)量對(duì)應(yīng)的半導(dǎo)體陣列LD構(gòu)成了激光源，但是并不局限于此，也可以由衍射元件等分支元件來(lái)16分割。
通過(guò)與各半導(dǎo)體激光陣列LD對(duì)應(yīng)的開關(guān)元件Sb1～Sb16的開閉，控制激光光線B的照射。并不局限于此，在激光光線B的光路中設(shè)置開閉自如地構(gòu)成的快門，也可以通過(guò)該快門開閉時(shí)間控制激光光線B的照射。
圓點(diǎn)D也可以具有半圓球以外的形狀。例如，圓點(diǎn)D也可以是橢圓形、或構(gòu)成條形碼的線。
雖然將圖案具體化為圓點(diǎn)D，但是并不局限于此，例如也可以具體化為液晶顯示模塊1所具備的取向膜或?yàn)V光片、及半導(dǎo)體裝置等絕緣膜或金屬布線的圖案，也可以是由激光光線B干燥命中后的微小液滴Fb的圖案。即使在這種情況下，也可以將圖案的尺寸控制為所希望的尺寸。
雖然將基板具體化為透明玻璃基板2，但是并不局限于此，例如也可以是硅基板或柔性基板、或金屬基板。
雖然將加壓機(jī)構(gòu)具體化為壓電元件PZ，但是也可以使用由除了壓電元件PZ以外的方法加壓壓力室(空腔32)的加壓機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)施。在這種情況下，也可以將圖案的尺寸控制為所希望的尺寸。
雖然具體化為用于形成圓點(diǎn)D的液滴噴出裝置20，但是例如，也可以適用于用于形成上述絕緣膜或金屬布線的液滴噴出裝置。在這種情況下，也可以將圖案的尺寸控制為所希望的尺寸。
將圓點(diǎn)D(識(shí)別編碼10)適用在液晶顯示模塊1中。并不局限于此，例如也可以是有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的顯示模塊，或也可以是具備了平面狀的電子放出元件、和利用了基于從該元件放出的電子的熒光物質(zhì)的發(fā)光的電場(chǎng)效應(yīng)型裝置(FED或SED等)的顯示模塊。
權(quán)利要求
1.一種液滴噴出裝置(20)，是向基板(2)噴出液滴(Fb)的液滴噴出裝置，其中，具備液滴噴頭(30)，其與所述基板(2)對(duì)置，并具有噴出所述液滴(Fb)的噴嘴(N)；激光源(LD)，其生成照射命中在所述基板上的液滴的點(diǎn)的激光；照射口(30n)，其在所述液滴噴頭中與所述噴嘴相鄰形成；流路(36)，其被設(shè)在所述液滴噴頭中，收容有透過(guò)所述激光的透過(guò)液(FT)，并將所述激光光線引導(dǎo)至所述照射口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其中，所述透過(guò)液與所述液滴具有相溶性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其中，所述透過(guò)液是清洗所述噴嘴的清洗液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其中，所述流路在所述照射口的附近包括具有對(duì)所述透過(guò)液發(fā)揮疏液作用的疏液性的一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其中，所述照射口為大致圓形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液滴噴出裝置，其中，所述照射口為大致橢圓形。
7.根據(jù)權(quán)利要1～6中任意一項(xiàng)所述的液滴噴出裝置，其中，還具備透鏡形成機(jī)構(gòu)(38)，該透鏡形成機(jī)構(gòu)(38)通過(guò)加壓所述透過(guò)液，在所述照射口形成向所述點(diǎn)匯聚所述激光光線的液體透鏡(LZ)。
8.根據(jù)權(quán)利要1～6中任意一項(xiàng)所述的液滴噴出裝置，其中，所述點(diǎn)的外徑隨著從所述液滴命中到所述基板上開始的時(shí)間推移而變化，所述液滴噴出裝置還具備搬送載置臺(tái)(23)，該搬送載置臺(tái)(23)以在所述點(diǎn)的外徑達(dá)到規(guī)定值的時(shí)刻使所述點(diǎn)正對(duì)著所述照射口的方式搬送所述基板。
9.一種液滴噴頭(30)，是與基板(2)一同使用的液滴噴頭，其中，具備噴嘴(N)，其用于向所述基板噴出液滴(Fb)；被設(shè)在所述噴嘴的附近的照射口(30n)，通過(guò)該照射口輸出用于對(duì)命中在所述基板上的液滴的點(diǎn)進(jìn)行干燥的激光光線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液滴噴頭，其特征在于，所述照射口保持透過(guò)所述激光光線的透過(guò)液(FT)的一部分，所述激光光線透過(guò)由所述照射口保持的所述透過(guò)液的一部分，從所述噴頭射出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液滴噴頭，其特征在于，由所述照射口保持的所述透過(guò)液的一部分，形成向命中在所述基板上的所述液滴的點(diǎn)匯聚所述激光光線的液體透鏡(LZ)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液滴噴頭，其特征在于，還具備生成所述激光光線的激光源(LD)。
13.一種液滴噴出裝置(20)，是向基板(2)噴出液滴(Fb)的液滴噴出裝置，其中，具備激光源(LD)，其生成激光光線(B)；噴頭(30)，該噴頭(30)與所述基板(2)對(duì)置并包含面(31a)，所述面(31a)包含噴出所述液滴(Fb)的噴嘴(N)、和與所述噴嘴并列排列的激光照射口(30n)；流路(36)，其被區(qū)劃在所述液滴噴頭內(nèi)，與所述激光照射口連通，向所述激光照射口供給透過(guò)液(FT)；所述透過(guò)液(FT)的一部分充滿所述激光照射口并形成液體透鏡，所述液體透鏡向命中在所述基板上的液滴的點(diǎn)匯聚所述激光光線，泵(38)，其向所述透過(guò)液(FT)施加被控制的壓力，使所述透過(guò)液的一部分從所述激光照射口排出。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述透過(guò)液含有清洗所述激光照射口的成分。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述激光照射口發(fā)揮作為液體透鏡保持架及所述透過(guò)液的排出口的作用。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液滴噴出裝置，其特征在于，所述激光光線通過(guò)所述流路的一部分，從所述激光照射口射出。
全文摘要
基于命中的微小液滴(Fb)達(dá)到目標(biāo)圓點(diǎn)直徑(Ra)為止的時(shí)間、和可動(dòng)載置臺(tái)(23)的移動(dòng)速度，決定移動(dòng)距離(L)。照射口(30n)位于從噴出液滴的噴嘴(N)相隔與移動(dòng)距離(L)相同的距離的位置。充滿照射口(30n)的透過(guò)液(FT)發(fā)揮作為將激光光線(B)匯聚在液滴(Fb)的點(diǎn)上的液體透鏡的作用。從照射口(30n)排出的透過(guò)液(FT)用于清洗噴頭(30)的噴嘴面(31a)。
文檔編號(hào)B05D3/06GK1830579SQ20061005897
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2006年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月10日
發(fā)明者三浦弘綱 申請(qǐng)人:精工愛普生株式會(huì)社