JP4534809B2 - 液滴吐出装置 - Google Patents
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Description
1の強度を確保することができなくなる。
この液滴吐出装置によれば、反射したレーザ光の光路の方向、すなわち照射方向を基板の略法線方向にする分だけ、着弾した液滴の領域で、レーザ光の強度を維持することができる。
この液滴吐出装置によれば、基板を載置するステージに反射手段を備えるため、反射手段に対する基板の位置決めを容易にすることができる。その結果、反射したレーザ光を、確実に所望位置に照射することができる。
この液滴吐出装置によれば、基板から離間した位置で反射する分だけ、着弾した液滴の領域に照射するレーザ光の照射方向を、さらに被吐出面の法線方向に近づけることができる。その結果、パターンのサイズを、より高い精度で、所望のサイズに制御することである。
この液滴吐出装置によれば、所望するパターンのサイズに相対した所定のビーム径でレーザ光を照射することにより、着弾した液滴の過剰な濡れ広がりを確実に回避することができる。
この液滴吐出装置によれば、非照射物(例えば、基板に形成された他のパターン等)を回避して、着弾した液滴の領域に、確実にレーザ光を照射することができる。
以下、本発明を具体化した第1実施形態を図1〜図9に従って説明する。
まず、本発明の液滴吐出装置を使って形成された識別コードを有する液晶表示装置の表示モジュールについて説明する。図1は液晶表示装置の液晶表示モジュールの正面図、図2は液晶表示モジュールの裏面に形成された識別コードの正面図、図3は液晶表示モジュールの裏面に形成された識別コードの側面図である。
にドットDが形成され、各セルC内のドットDの有無によって、該液晶表示モジュール1の製品番号やロット番号等を識別可能にしている。
詳述すると、ドットDは、後述する液滴吐出装置20(図5参照)の吐出口としての吐出ノズルN(図8参照)から金属微粒子(例えば、ニッケル微粒子等)を含む微小液滴Fb(図8参照)をセルC(黒セルC1)に吐出させ、セルCに着弾した微小液滴Fbを乾燥し、金属微粒子を焼成させることによって形成されている。この乾燥・焼成は、基板2(黒セルC1)に着弾した微小液滴Fbに、レーザ光B1(図8参照)を照射することによって行われる。
基板ステージ23の上面には、図6に示すように、凹部24が形成されている。凹部24は、上側から見て、基板2よりも若干小さいサイズの四角形状に形成され、その底面には、後述するレーザ光B1(図8参照)を全反射する反射手段としての反射面24Rが形成されている。そして、基板ステージ23の上面にこの凹部24が形成されることによって、凹部24の外周に、四角枠状の載置部24aが形成されている。その載置部24aには、図示しない吸引式の基板チャック機構が設けられている。
基台21のY矢印方向両側には、一対の支持台25a、25bが立設され、その一対の
支持台25a、25bには、Y矢印方向に延びる案内部材26が架設されている。案内部
材26は、その長手方向の幅が基板ステージ23のY矢印方向の幅よりも長く形成され、その一端が支持台25a側に張り出すように配置されている。この支持台25aの張り出
した部分の直下には、後述する吐出ヘッド30のノズル形成面31a(図7参照)を払拭して、そのノズル形成面31aを洗浄する図示しないメンテナンスユニットが配設されている。
図8に示すように、ノズルプレート31の上側であって前記吐出ノズルNのZ矢印方向には、圧力室としてのキャビティ32が形成されている。キャビティ32は、連通孔33及び各吐出ノズルN(各連通孔33)に共通する供給路34を介して、前記収容タンク27に連通し、収容タンク27内の導出する機能液Fが導入されるようになっている。そして、キャビティ32は、導入された機能液Fを、それぞれ対応する吐出ノズルN内に供給
するようになっている。
図6に示すように、キャリッジ29の下側であって前記吐出ヘッド30のX矢印方向側には、レーザ照射部としてのレーザヘッド36が併設されている。
次に、上記のように構成した液滴吐出装置20の電気的構成を図9に従って説明する。
端縁を検出可能な撮像機能等を備え、制御部41によってノズルNの直下を通過する基板2の位置を算出する際に利用される。
まず、図5に示すように、往動位置に位置する基板ステージ23上に、基板2を、その裏面2bが上側になるように配置固定する。このとき、基板2のX矢印方向側の辺は、案内部材26より反X矢印方向側に配置されている。
光B1を照射する。
(1)上記実施形態によれば、レーザヘッド36から出射したレーザ光B1を、反射面24Rを介して、着弾位置Paに照射するようにした。その結果、着弾位置Paに対するレーザ光B1の照射角θd(入射角θiの補角)を、反射面24Rを介した分だけ、90度に近づけることができ、着弾位置Paを照射するレーザ光B1の照射方向を、裏面2bの法線方向(Z矢印方向)に近づけることができる。
(第2実施形態)
次に、本発明を具体化した第2実施形態を、図10〜図15に従って説明する。尚、第2実施形態では、第1実施形態における基板2に非照射物としての金属配線が設けられ、キャリッジ29に、その金属配線の位置を検出する非照射位置検出装置を設けた構成である。そのため以下では、上記する変更点ついて詳細に説明する。
図12に示すように、吐出ヘッド30の反X矢印方向側(レーザヘッド36の反対側)には、非照射位置検出手段としての非照射位置検出装置50が配設されている。非照射位置検出装置50には、半導体レーザ等からなる発光素子51が備えられ、発光素子51から出射されたレーザ光B2が、コリメータ52と投光レンズ53を通じて、反Z矢印方向に沿う光軸ALEに沿って出射され、基板2の表面2aの高さ位置近傍で集光するようになっている。また、非照射位置検出装置50には、表面2aの第1及び第2金属配線ML1,ML2に拡散反射されるレーザ光B2の一部を、集光レンズ54と受光レンズ55を通じて受光するCCD等の受光素子56が備えられている。そして、基板2が搬送速度Vxで搬送される間、非照射位置検出装置50は、受光素子56の受光するレーザ光B2の強度に基づいて、その直下(光軸ALE上)に、第1及び第2金属配線ML1,ML2が位置するか否かを検出するようになっている。
制御部41には、前記非照射位置検出装置50が接続されて、非照射位置検出装置50からの検出信号(位置検出信号SD)が入力される。制御部41は、非照射位置検出装置50からの位置検出信号SDに基づいて、コード形成領域Sと対峙する第1及び第2金属配線の基板2に対する相対位置を演算し、前記配線離間距離L2,L3及び配線幅Lwを算出する。
出ヘッド30に対する基板2のX矢印方向の移動方向及び移動量を演算する。
まず、図12に示すように、制御部41は、基板2を載置した基板ステージ23を、往動位置から搬送速度VxでX矢印方向に移動し、非照射位置検出装置50からレーザ光B2を出射して、第1及び第2金属配線ML1,ML2の位置検出を開始する。そして、制御部41は、非照射位置検出装置50からの位置検出信号SDに基づいて、配線離間距離L2(L3)及び配線幅Lwを算出する。
入するタイミングで、レーザ光B1の照射を停止させる。
そして、第1金属配線ML1が光路上から退避する時、レーザ光B1の光軸ALDが略Z矢印方向に形成されるため、着弾位置Paは、第1金属配線ML1の反X矢印方向側端部と略対峙する位置、すなわち2列目のセルCの略中心位置に位置する。
(1)上記実施形態によれば、非照射位置検出装置50を設け、その非照射位置検出装置50の位置検出信号SDに基づいて、制御部41が、第1及び第2金属配線ML1,ML2の基板2に対する相対位置(配線離間距離L2,L3及び配線幅Lw)を演算するようにした。そして、第1及び第2金属配線ML1,ML2がレーザ光B1の光路上を通過するタイミングで、レーザ駆動回路49が、半導体レーザLDからのレーザ光B1の照射を停止させるようにした。その結果、第1及び第2金属配線ML1,ML2にレーザ光B1を照射することなく、セルCからはみ出すことのないドットDを形成することができる。
○上記実施形態では、反射面24Rを基板2から離間する構成にしたが、これに限らず、基板2に当接する構成であってもよい。
○上記実施形態では、ドットD(識別コード10)を液晶表示モジュール1に適用した。これに限らず、例えば有機エレクトロルミネッセンス表示装置の表示モジュールであってもよく、あるいは平面状の電子放出素子を備え、同素子から放出された電子による蛍光物質の発光を利用した電界効果型装置(FEDやSED等)を備えた表示モジュールであってもよい。
…液滴吐出ヘッド、41…レーザ駆動制御手段を構成する制御部、49…レーザ駆動制御手段を構成するレーザ駆動回路、50…非照射位置検出手段としての非照射位置検出装置、B1…レーザ光、D…パターンとしてのドット、LD…レーザ出力手段としての半導体レーザ、ML1…非照射物としての第1金属配線、ML2…非照射物としての第2金属配線。
Claims (7)
- 吐出口から基板の被吐出面に向かって液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴を乾燥するためのレーザ光を出力するレーザ出力手段とを備えた液滴吐出装置において、
前記レーザ出力手段から出力されて前記基板を透過したレーザ光を、前記基板に対して前記液滴吐出ヘッドとは反対側の位置で反射し、反射したレーザ光を、着弾した前記液滴の領域に照射する反射手段を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項1に記載の液滴吐出装置において、
前記反射手段は、反射した前記レーザ光の光路を、前記基板の略法線方向にすることを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項1又は2に記載の液滴吐出装置において、
前記反射手段は、前記基板を載置するステージに備えられたこと特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載の液滴吐出装置において、
前記反射手段は、前記基板から離間した位置で前記レーザ光を反射することを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の液滴吐出装置において、
前記レーザ出力手段は、着弾した前記液滴の領域で、所定のビーム径となるレーザ光を出力することを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項1〜5のいずれか1つに記載の液滴吐出装置において、
前記レーザ出力手段は、着弾した前記液滴の領域までの光路上に非照射物が無いときにのみレーザ光を出力することを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項6に記載の液滴吐出装置において、
前記基板に対する前記非照射物の相対位置を検出する非照射位置検出手段と、
前記非照射位置検出手段の検出信号に基づいて、前記光路上に前記非照射物が無いときにのみ前記レーザ出力手段を駆動制御するレーザ駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
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