TW200914546A - Ink composition, pattern formation method and droplet discharge device - Google Patents

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200914546 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種墨水組合物、圖案形成方法及液滴喷 出裝置。 【先前技術】 包 3 低溫共燒陶曼（LTCC . Low Temperature Co-fired

Ceramics)之多層基板具有優良之高頻特性與高耐熱性，故 廣泛用於高頻模組之基板或ic封裝之基板等中。LTCC多

層基板之製造方法中使用下述步驟：使用金屬墨水於生片 上描繪電路圊案的步驟’及積層複數個生片並一起燒成的 步驟。 於描繪電路圖案之步驟中，為了實現電路圖案的高密度 化而提出了將金屬墨水製成微小液滴後再喷出的所謂喷墨 法（例如專利文獻丨）。喷墨法中使用含數微微升〜數十微微 升的液滴’變更該液滴的噴出位置，藉此可實現電路圖案 的微細化及狹間距化。利用乾燥爐對由該液滴所形成的電 路圖案加以乾燥時’生片整體均受到加熱處理，故導致熱 變形增大。因A，對於噴墨法’自先前以來一直研究用： 解決上述問題的方案。 專利文獻2〜4中揭示有：分別於噴出液滴之液滴喷頭設 置雷射源，對戶斤咱·出&久4田、右 乾坪。…1 雷射而使各液滴瞬時 M t射源所射出的雷射僅對液滴區域供 置，故可大幅減輕電路圖案及生片的熱損傷。 ’’’、 [專利文獻1]曰本專利特開2005_57139號公報 134052.doc 200914546 [專利文獻2]曰本專利特開2006-247529號公報 [專利文獻3]日本專利特開2006-2481 89號公報 [專利文獻4]日本專利特開2006_247622號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] " 喷墨法中，為了描繪所需形狀的電路圖案而使對象物與 液滴噴頭相對移動。對象物與液滴噴頭的相對移動、即液 滴與雷射的相對移動使對象物上的液滴自雷射區域瞬時退 % 避，從而顯著縮短向對象物上的液滴照射雷射的時間。 液滴噴頭中’噴嘴的形成間距為數十μπι〜數百帥，故對 各個噴嘴照射雷射時，雷射的光點尺寸縮小至與喷嘴的形 成間距大致相同的尺寸。經縮小化的雷射光點進一步縮短 向對象物上的液滴照射雷射的時間。 其結果為，使用雷射的液滴乾燥方法中，存在難以獲得 用錢液滴乾燥的充分照射時間，而導致液滴乾燥不足的 Q Μ題。6亥問題可藉由增加雷射輸出來補償照射時間的縮短 =解決、。然、而’ ^短時間内向液滴照射乾燥所需的所有能 里，則液滴容易爆沸而導致圖案消失。 - 本發明係為了解決卜祕0S Τ· , ι 一 β】鮮决上述問題而成者，其目的在於提供一 種提高液滴的乾燥效率 -从“ 姝政羊之墨水組合物Μ吏用該.墨水组合物 的圖案形成方法及液滴噴出裝置。 [解決問題之技術手段] 性之墨水組合物具有導電性微粒子、分散上述導電 粒子之分散介質、及藉由受光而開始燃燒反應的㈣ 134052.doc 200914546 物。 本發明之墨水組合物可藉由受光而開始燃燒物的姆燒反 應，利用該燃燒反應中所產生的熱來促進自身乾燥。因 此，本發明的墨水組合物可提高由墨水組合物所形成之液 滴的乾燥效率。 該墨水組合物中，上述光係紅外雷射，上述燃燒物係包 含氧之色素的凝聚塊，上述色素藉由受到上述紅外 開始與上述氧的燃燒反應。 該墨水組合物可利用色素的燃燒反應中所產生的熱來促 進墨水組合物的乾燥。 亥墨水組合物中’上述光係雷射，上述燃燒物具有藉由 受到上述雷射而開始自燃反應的自燃物。 該墨水組合物可利用自燃物的自燃反應中所產生的熱來 促進墨水組合物的乾燥。 該墨水組合物中，上述光係紅外雷射，上述燃燒物具有 微膠囊’該微膠囊包含：將上述紅外雷射轉換為熱的色 素X及藉由又到來自上述色素之熱而開始自燃反應的自 燃物。 該墨水組。物中，自燃物為微膠囊，故可減輕與導電性 微粒子、分散介質、色素、及自燃物相關的限制。 該墨水組合物中，上述分散介質具有選自由利用由上述 燃燒物之燃燒反應所產生之熱來開始燃燒反應的醇類、二 醇類、賴所组叙群巾的至少任-種有機物。 該墨水組合物中，僅藉由使燃燒物燃燒一次，即可使分 134052.doc 200914546 散介質中所包含的有機物連鎖地燃燒。因此，不管光的照 射時間之長短，該墨水組合物均可確實地促進分散介質的 乾燥。 本發明的圖案形成方法具有：將包含導電性微粒子、分 散介質及藉由受光而開始燃燒反應之燃燒物的墨水組合物 製成液滴，向對象物喷出的步驟；及藉由對上述液滴照射 光，使上述燃燒物開始燃燒反應，而將上述液滴乾燥，於 上述對象物上形成導電性圖案的步驟。 本，發明的圖案形成方法中，對包含燃燒物的液滴照射 光攸而可利用由燃燒物之燃燒反應所產生之熱來促進該 液滴的乾燥。因此’本發明的圖案形成方法可提高由墨水 組合物所形成之液滴的乾燥效率，進而可實現圖案的微細 化。 該圖案形成方法中，對噴附於上述對象物之前的液滴照 射光而使上述燃燒物開始燃燒反應。 該圖案形成方法中，對噴附於對象物之前的液滴開始燃 燒反應即乾燥處理n該®案形成方法對於導電性圖 案而言，可應對更微細的設計規則。 本發月之液滴噴出裝置具有：蓄積包含導電性微粒子、 刀散;丨貝及藉由受光而開始燃燒反應之燃燒物之墨水組合 物的墨水槽，接收自上述墨水槽中所導出的上述墨水組合 物，並將上述墨水組合物製成液滴而向對象 液： 喷頭；及對上述液滴照射上述光的照射^ 的液滴 本發明的液滴噴出褒置中，藉由對自液滴喷頭所噴出的 134052.doc 200914546 液滴照射光，從而可利 產生之熱來促進該液滴的乾燥：：：含之燃燒物的燃燒所 裝置可提高液滴的乾燥效率。 ，本發明的液滴噴出 該液滴喷出褒置中，上 前的液滴照射光。 射销切於上述對象物之 該液滴噴出裝置對噴附 應即乾燥處理。_，該液滴噴象:之=滴開始燃燒反 液滴的乾燥效率，對於由導電性2 =更加確實地提高 廄*微粒子所形成的圖案，可 應對更加微細的設計規則。 【實施方式】 (第一實施形態） 以下，按照圖!〜圖6’就將本發明具體化的第一實施形 態加以說明。圖！尨主一+ Ώ 1係表不液滴噴出裝置1〇之整體的立體 圖0 圖1中’液滴喷出裝置1G於沿—個方向延伸的基台m /、有用以載置基板8的平台12。平台如將基板$之一面向 上的狀態將基板S定位固定，沿基台i】的長度方向輸送基 板S。作為基板s ’係使用生片、玻璃基板、矽基板、陶瓷 基板、樹脂膜、紙等各種基板。 本實施形態中，將基板s的上表面稱作噴出面Sa。又， 將輸达基板8之方向、即圖1中面向左上方的方向稱作+Y 方向又，將與+Y方向正交之方向、即圖1中面向右上方 的方向稱作+X方向’將基板S的法線方向稱作Z方向。 液滴噴出裝置ίο於跨越基台η的門型導向構件13的上側 134052.doc 200914546 具有墨水槽14。墨水槽14蓄積作為墨水組合物的導電性黑 水15，並且利用特定壓力導出所蓄積的導電性墨水Η。於 導向構件13上安裝有可沿+χ方向及+χ方向的相反方向（j 方向）移動的托架16。托架16係藉由搭載液滴喷頭2〇且於 +X方向或-X方向移動，而將該液滴喷頭2〇定位於所需位 置。再者，將於+Y方向輸送基板s的動作稱作主掃描將 於+X方向及-X方向輸送液滴喷頭2〇的動作稱作副掃描。 圖2係自平台12觀察液滴喷頭2〇的立體圖。圖3(句係圖2 的A-A剖面圖，係表示液滴喷頭2〇之液滴噴出動作的圖。 圖3(b)係自喷出面Sa觀察液滴喷頭2〇的平面圖。圖4(勾〜(勹 係分別表示液滴D之乾燥步驟的步驟圖。 圖2中，液滴喷頭2〇具有設置於在+χ方向延伸之喷頭基 板21之一端的輸入端子22與支持於噴頭基板21上之噴頭主 體23。輸入端子22接收來自外部的驅動信號，並將該驅動 信號輸出至喷頭主體23。 喷頭主體23在與基板S對向之面（以下僅稱作喷嘴形成面 23a)上遍及其方向之大致全寬度而具有丨個〇為1以上的 整數）喷嘴N。各喷嘴n分別沿Z方向貫通形成於噴嘴形成 面23a，沿+χ方向以特定間距（以下僅稱作噴嘴間距Np)而 排列。例如，於噴嘴形成面23a上沿+X方向以141 pm的間 距而形成180個噴嘴ν。 圖3中’喷頭主體23於各噴嘴Ν的上側分別具有空腔25， 於各空腔25的上側分別具有振動板26與壓電元件ρζ。各空 腔25分別與共用之墨水槽14連接，容納來自墨水槽14的導 134052.doc 200914546 電性墨水15，向所連通的喷嘴N供給導電性墨水…各振 動板26力別於Z方向振動而使空腔25的容積擴大及縮小， "使斤連通之噴嘴N的彎液面振動。各壓電元件pz分別 接收驅動[號’並於2方向收縮擴展，從而使振動板％於z :向振動。各空腔25於所對應之振動板％在Z方向振動 時，將彎液面的導電性墨水15製成液滴d並喷出。例如， 喷頭主體23將來自墨水槽14的導電性墨水15製成每^滴為 1 〇 ng的液滴D ’並將其喷出。 圖3(b)中，假6曼喷出面〜係由以點劃線所表示之點圖案 格子DL刀割。所谓點圖案格子DL，係指+ γ方向的格子間 隔/、X方向的格子間隔分別包含液滴d之喷出間隔的格 子例如，點圖案格子DL係將+Y方向的各格子點p〇分別 以液滴D之喷出週期與主掃描速度之積（以下僅稱作噴出間 距EP)來均勻配置，且將+X方向的格子點p〇以喷嘴間距犯> 來均勻配置。是否噴出液滴D係針對每個該點圖案格子Dl 的格子點P0來選擇。本實施形態中，將選擇液滴D之噴出 動作的格子點P0稱作目標點ρι。 實行液滴D之喷出處理時，於排列於+γ方向的一群格子 點P0之上方設置共用之一個喷嘴N。排列於+γ方向的一群 格子點Ρ0係藉由基板S的主掃描而分別通過共用之一個噴 嘴Ν的正下方。 目標點Ρ1位於喷嘴Ν的正下方時，與該噴嘴Ν相對應的 壓電元件ΡΖ接收來自輸入端子22的驅動信號，自該喷嘴ν 喷出液滴D。自噴嘴Ν所喷出的液滴D噴附在與該噴嘴！^對 134052.doc 12 200914546

向的格子點P0即目標點P1上。噴附於各目標點ρι之液滴D 刀別沿噴出面Sa之面方向而潤濕擴散，與鄰接之液滴£)合 併形成連續之液狀圖案丨5p。例如，將排列於+γ方向的一 群格子點P0選擇為目標點p丨時，如圖3(b)所示，噴附於各 目裇點P1之液滴D形成沿+γ方向延伸的帶狀液狀圖案 15P。再者，於圖3中對乾燥後之液狀圖案i5p附上漸變來 表示（gradation)。 圖2中，於液滴喷頭2〇的下表面、各喷嘴N的+ γ方向搭 載有雷射板24。雷射板24係遍及其下表面（以下僅稱作雷 射配設面24a)之+X箭頭方向的大致全寬度而具有複數個作 為照射部的雷射源LD。各雷射源LD分別於各喷嘴^^的+γ 方向僅排列j個（j為2以上的整數），從而於雷射配設面24a 的大致整個面上形成ixj個雷射陣列。例如，雷射板24於各 噴嘴N的+Y方向具有以5〇 μιη之間距排列之3個雷射源 LD，形成180χ3個雷射陣列。圖，為了說明雷射源ld 的配置位置而省略其數量來表示。本實施形態中，〗個雷 射源LD中自最靠近噴嘴>^之雷射源LD起依序稱作第丨雷射 源LD1、第2雷射源LD2、第3雷射源LD3。 各雷射源LD分別以特定能量向喷出面Sa照射波長為8〇〇 nm〜1200 nm的近紅外線區域之雷射（以下僅稱作紅外雷射 B)。作為雷射源LD，例如可使用具有與噴出面Sa大致平 行之出射面的面射型雷射（VCSEL : Vertical Cavity Sui>faee

Emitting Laser，垂直空腔表面發光雷射）。若利用該 VCSEL，則各雷射源LD的Z方向之厚度與平台間隙相比充 134052.doc •13- 200914546 刀薄故不會使平台間隙擴大，可搭載各雷射源ld。 圖3中，各雷射源LD分別接收特定驅動信號時，向位於 ”正下方的喷出面Sa之區域照射紅外雷射B。實行液滴D 之喷出處理時，喷附於各目標點P1之液滴D分別藉由基板 S的主知描而以第！雷射源Lm、第2雷射源[ο〗、第3雷射 源LD3的順序通過雷射源LD的正下方。 圖4中，液滴D(即導電性墨水i 5)具有導電性微粒子 15A以水為主成分的分散介質15B '及燃燒物15C(參照 圖 4(b))。 作為導電性微粒子15A，例如可使用：金、銀、銅、 鉑、鈀、铑、餓、釕、銥、鐵、錫、鈷、鎳、鉻、鈦、 鈕、鎢、銦等金屬或該等金屬的合金，尤其好的是使用 銀、銅。導電性微粒子15A的尺寸及形狀並無特別限制， 較好的疋使用粒控為數nm〜數十nm的微粒子。若利用該尺 寸，則可降低導電性墨水15的燒成溫度，可提高導電性微 粒子15A之分散性及導電性墨水15之流動性進而可實現 導電性墨水15之噴出動作的穩定化。 作為分散介質15B，可使用水、或以水為主成分的水溶 液。為了調整導電性墨水15的黏度，分散介質15B視需要 亦可含有水溶性有機溶劑。作為水溶性有機溶劑，例如可 列舉：乙醇、曱醇、丁醇、丙醇、異丙醇等烷基醇類，乙 二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇等二醇類，乙二醇單 甲喊、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、 醉早甲醚乙酸 酉曰、丙二醇單甲_、丙二醇單乙料二醇喊類，亦可將該 134〇52.d〇c -14- 200914546 等混合使用。 燃燒物1 5C係於波長為800 nm〜1200 nm之近紅外線區域 具有極大吸收之色素（以下僅稱作紅外線吸收色素CM)的凝 聚塊’可使用於其内部包含氧氣CG者。作為紅外線吸收 色素CM ’例如可列舉：酞菁系、萘酞菁系、偶氮系、聚 认曱基系、蒽酿系 '萘酿系、σ比σ南鑌系、0塞喊鑌系、方酸 内鑌鹽系、克酮鏽系、四脫氫膽鹼系、三苯甲烷系、花青 系、偶氮系、銨系等的化合物，亦可將該等混合使用。該 f 燃燒物15C例如可藉由在使紅外線吸收色素CM分散於分散 介質1 5B中時，使大氣中的氧氣CG混在於紅外線吸收色素 CM中’調整該紅外線吸收色素cM的分散性而獲得。 再者，導電性墨水15亦可包含使導電性微粒子丨5 a分散 於分散介質1 5B中的分散助劑或用以將導電性墨水丨5保濕 的水溶性多元醇等。 作為分散助劑，若為容易溶解於水中、且配位於導電性 微粒子15A而使導電性微粒子15A之膠體狀態穩定化者即 L 可。作為分散助劑，例如可使用具有羧基與羥基作為官能 基的羥基酸或羥基酸鹽。作為羥基酸，可列舉檸檬酸、蘋 - 果酸、酒石酸等，亦可將該等混合使用。羥基酸鹽可列 舉：檸檬酸鈉、檸檬酸鉀、擰檬酸鋰、蘋果酸鈉、酒石酸 鈉等，亦可將該等混合使用。 又，作為分散助劑，可使用具有羧基與酼基作為官能基 的毓基酸或酼基酸鹽。酼基酸可列舉：毓基乙酸、巯基丙 酸、毓基丁酸、巯基丁二酸等，亦可將該等混合使用。巯 134052.doc •15- 200914546 基乙酸鹽可列皋酿篡7缺 基乙酸鈉、巯基丙酸鈉、巯基丁二酸鈉 專’亦可將該等混合使用。 作為多元醇，可使用醇的元數為3〜6、標準狀態⑽， 1個氣壓的狀態）下為固體者。多元醇可使用··單糖類、二 糖類、寡糖以及將多糖類之祕還原而得的糖醇、Μ經基 甲基）-1,3 -丙二醇、p 含- ，2,3-己二醇、1，2,3-庚三醇等。糖醇 例如可列舉：季戊四醇、二季戊四醇、三季戍四醇、山梨 糖醇、赤藻糖醇、蘇糖醇、核糖醇、阿拉伯糖醇、木糖 醇、阿洛糖醇、甘露糖醇、半乳糖醇、艾杜糖醇、二醇、 肌醇麥芽糖醇、乳糖醇等，亦可使用該等的混合物。 圖4中，各雷射源LD分別接收驅動信號時，向位於自身 正下方的喷出面Sa照射紅外雷射B。喷附於各目標點ρι的 液滴D分別藉由基板S的主掃描而以第丄雷射源、第2雷 射源LD2、第3雷射源LD3的順序通過雷射源lD的正下 方。 此時，液滴D的燃燒物1 5C係受到來自各雷射源lD的紅 外雷射B，而開始該紅外線吸收色素CM與凝聚塊中所包含 之氧氣CG燃燒反應。該燃燒反應中所產生之熱的一部分 經轉換為分散介質15B之運動能量而促進分散介質15B之 乾燥。又’該燃燒反應中所產生之熱的一部分使分散介質 1 5B中所包含之醇類、二醇類、醚類等水溶性有機物與氧 氣CG連鎖地開始燃燒反應，利用該連鎖燃燒而繼續促進 分散介質15B之乾燥。 例如，導電性墨水1 5的分散介質15B相對於導電性墨水 134052.doc -16- 200914546 1 5正體而包含40重量％之水與〗〇重量％之水溶性有機物（甘 油及木糖醇）時，為了使1 〇 ng液滴D中所包含的全部水蒸 發，每1滴須要約1〇 M的熱。另一方面，液滴〇中所包含 的醇類、二醇類、醚類等水溶性有機物由於自燃而產生約 20 的熱。故而，液滴D可藉由利用由燃燒物丨5c之燃燒 反應所產生之熱，使水溶性有機物連鎖地開始燃燒反應， 使所有水蒸發而進行乾燥。 其結果為，通過雷射源LD之正下方的液狀圖案15P係於 紅外雷射B的區域開始燃燒物15C的燃燒反應，即便於燃 燒物1 5C燃燒後，亦藉由連鎖進行的水溶性有機物之燃燒 反應而繼續不斷地乾燥。因此，無論紅外雷射B的照射時 間長或短，液狀圖案15P僅藉由開始一次燃燒物15€：之燃燒 反應，即可乾燥，而充分地抑制其潤濕擴散。 繼而，按照圖5及圖6，就液滴喷出裝置10之電氣構成加 以說明。圖5係表示液滴喷出裝置1〇之電氣構成的方塊電 路圖，圖6係表示噴頭驅動電路之電氣構成的方塊電路 圖。 圖5中’控制裝置30具有：包含CPU等的控制部3 1、包 含 DRAM (Dynamic Random Access Memory’ 動態隨機存 取 °己隐體）及 SRAM (Static Random Access Memory，靜態 隨機存取記憶體）且存儲各種資料的RAM 32、及存儲各種 控制程式的ROM (Read-Only Memory ’唯讀記憶體）33。 又’控制裝置30具有：生成時鐘信號之振盪電路34、生成 驅動波形信號之驅動波形生成電路3 5、接收各種信號之外 134052.doc -17· 200914546 部I/F 36、及發送各種信號之内部以卩37，從而使液滴 裝置10實行各種處理動作。 控制裝置30經由外部I/F 36而與輸入輸出裝置38連接。 又，控制裳置30經由内部I/F 37而與馬達驅動電路39 頭驅動電路4 〇連接。 輸入輸出褒置38係例如具有CPU、Ram、r〇Mh 液日曰顯不盗等的外部電腦。輸入輸出裝置38向外部I/F 36 輸出用以驅動液滴喷出裝置1〇的各種控制信號。外輪 36自輸入輸出裝置38接收用以形成液狀圖案up之圖案資 料Ip圖案貝料Ip係指與基板s之掃描速度相關的資料、 與液滴D之噴出週期相關的資料、與格子謂及目標州 之座標相關的資料等用以使液滴D喷出的各種資料。 RAM 32可用作接收緩衝器、中間緩衝器、輸出緩衝 器。则33㈣㈣㈣所實行之各㈣卿式以及用 以實仃4控制程式的各種資料。振i電路Μ生成用以使各 種資料及各種駆動信號同步的時鐘信號。振蘆電路Μ例如 生成用以串列傳送各種資料的傳送時鐘CM。振盪電路Μ 係於液滴D之喷出週期内生成用以將所串列傳送的各種資 料並行轉換的時序信號LAT。 驅動波形生成電路3 5係將 波形資料與特定位址相對應 路3 5係針對每個嘴出週期之 出的波形資料’並轉換成類 生成驅動波形信號C〇M。 用以生成驅動波形信號COM之 而將其存儲。驅動波形生成電 時鐘信號來鎖存控制部3 1所讀 比信號’將該類比信號放大而 134052.doc 200914546 外部!/F 36接收來自輸入輸出褒置38的 暫時存儲於RAM 32中而轉換為中 、科p’並 RAM 32所存儲的中間編碼資 °買出 ^ . 貞科並生成點圖案資料。所 谓點圖案資料，係指針對點圖宰 & θ u ^ 口茶格子DL的各格子點Ρ0， 與疋否為目標點P1相關的資料。 控制部31若生成相當於1次主掃描份的點圖案資料，則 使用該點圖案資料而生成與傳送時鐘CLK同步的串列資 料’經由内部I/F 3 7而將噹击说丨-欠，，

將亥串列貧料向噴頭驅動電路40串 列傳送。本實施形態中，將使帛 尤用點圖案育料所生成的串列 資料稱作串列圖案資料81。串 甲ISI茶貝料SI係用以將規定 液滴D之喷出及非噴出的各位 貝κ幻蚤位几值分別與各壓電元件pz相 關聯的資料，係於液滴D之噴出週期内生成。 控制部31經由内部I/F而與馬達驅動電路39連接，輸出 與馬達驅動電路39相對應的動控制信號。馬達驅動電路 39與用以使平台12或托架16移動的各種馬達％、及用以檢 測該馬㈣之轉速與旋轉方向的編碼HE連接。馬達驅動 電辦應於來自控制部31的驅動控制信號而驅動控制馬 達1^ ’實仃使用托架16的副掃描與使用平台12的主掃描。 馬達驅動電路39接收來自編碼器E的檢測信號而運算平台 12的移動方向及移動量、托架16的移動方向及移動量並 向控制褒置3 0輸出。控制裝置3〇根據平台12的移動方向及 移動量來判斷格子點p〇是否位於噴嘴N的正下方，當各格 子點P0位於喷的正下方時，生成時序信號1^丁。 圖5中，噴頭驅動電路40具有··移位暫存器41、控制信 134052.doc 200914546 號生成部42、位準偏移器43、魔電元件開關44、第】雷射 開關4 5、第2雷射開關4 6及第3雷射開關4 7。 移位暫存㈣接收來自控難置3G的傳送時鐘咖 且使串列圖案資料81依序位移。移位暫存器4i存儲與喷嘴 N之數量相對應的位元數（本實施形態中為⑽位元 圖案資料SI。 j 控制信號生成部42接收來自控制裝置3q的時序作號 LAT，並鎖存經存儲於移位暫存器41中的㈣圖案資^ S卜控制信號生成部42係將所鎖存的串列圖案資料^進行 串列/並行轉換，生成與各噴似相對應的⑽位元之並行 諸，將該並行資料向位準偏移器43、第巧射開關 第2雷射開關46、及第3雷射開關47輪出。本實施形態中， 將控制信號生成部42所輸出的並行資料稱作並行圖案 PI。 …Ί· 位準偏移器43將來自控制信號生成部，並行圖案資料 PI升壓為壓電元件開關44的驅動電壓位準，生成與各壓電 元件PZ相關聯的1 8〇個開關信號。 壓電元件開關44具有與各壓電㈣叫目對應的18〇個開 關元件。肖各開關元件的輸入端分別輸人來自控制裝置 的驅動波形信號COM，各開關元件的輸出端分別與壓電元 件pz連接。各開關元件根據分別與所對應之壓電元件 相關聯的開關信號，向所對應的壓電元件pz輸出驅動波形 信號COM。藉此，當目標點P1位於噴的正下方時，喷 頭驅動電路40向對應於該噴嘴N的壓電元件pz輸出驅動波 134052.doc •20· 200914546 形信號COM，實行向目標點？1噴出液滴D'即對應於點圖 案資料的液滴噴出處理。 第1雷射開關45具有對應於各第i雷射源LD丨的i 8〇個開 關元件。向第1雷射開關45的各開關元件之輸入端分別輸 入來自控制裝置30的電源Vcc，各開關元件之輸出端分別 與所對應的第1雷射源LD1連接。第2雷射開關46具有對應 於各苐2雷射源LD2的18〇個開關元件。向第2雷射開關牝 的各開關元件之輸人端分別輸人來自控制裝置3q的電源 Vcc，各開關元件的輸出端分別與所對應的第2雷射源 連接。第3雷射開關47具有對應於各第3雷射源LD3的18〇 個開關元件。向第3雷射開關47的各開關元件之輸入端分 別輸入來自控制裝置30的電源Vcc’各開關元件的輸出端 分別與所對應的第3雷射源LD3連接。 每當格子點P0位於分別所對應的各雷射源LDi、[Μ、 LD3的正下方時，各開關元件分別僅以特定時間向根據並 仃：案資料pi所選擇的各雷射源Lm、LD2、ld3供給驅動 電机藉此，每當目標點P1位於各雷射源LD1、lD2、 LD3的正下方時’噴頭驅動電路4〇僅以特定時間向該目標 點P1 =區域照射紅外雷射B。即，喷頭驅動電路扣根據點

圖案貝料來實行利用紅外雷射8的乾燥處理。紅外雷射B 的照射時間設定為直至位於目標點P1的液滴D退出紅外雷 射B的區域之時間。 繼而’以下就使用導電性墨水15的圖案形成方法加以說 先如圖1所不，於平台12上載置以噴出面Sa為上 134052.doc 200914546 側的基板S。控制樂里 .. 接收來自輸入輸出裝置38的圖宰 貝科ip，使用該圖宰資 町圃系 ^ 茱貝#ίρ而生成點圖案資料。繼而，控 制裝置3 0經由馬達驅 t P1的MU / 路39而實仃副掃描，於各目標點 的主知·把路徑上設置 谷噴嘴N。並且，控制裝置30經由 馬達驅動電路39而開始基板S的主掃描。 控制裝置30經由馬達驅動電路洲判斷各目標賴是否 位於喷嘴N的正下方’每當各目標點川立於喷嘴N的正下 方時，則向喷頭驅動電路4G輸出時序錢lat。噴頭驅動 電路40接收來自控制裝置3〇的時序信號lat，向各目標點 P1喷附液滴D ’並且向各目標點P1的液滴D照射紅外雷射 B 〇 各液滴D的燃燒物15C受到來自雷射源1〇的紅外雷射B， 使紅外線吸收色素CM與凝聚塊所包含之氧氣CG開始燃燒 反應。並且，各液滴D係藉由燃燒物丨5C的燃燒反應，連 鎖地開始水溶性有機物的燃燒反應而繼續乾燥。藉此，各 液滴D在與點圖案資料相對應的各目標點ρι分別形成包含 導電性微粒子的導電性圖案。

繼而’以下記載如上述所構成之第一實施形態的效果。 (1)第一實施形態中’導電性墨水15具有：導電性微粒 子15A、分散導電性微粒子15A的分散介質15B、及藉由受 到紅外雷射B而開始燃燒反應的燃燒物1 5C。因此，由導 電性墨水1 5所形成的液滴D可藉由受到紅外雷射b而開始 燃燒物1 5C的燃燒反應，利用該燃燒反應中所產生的熱來 促進自身的乾燥。因此’由導電性墨水I5所形成的液滴D 134052.doc -22- 200914546 可提高其乾燥效率。 (2) 第一實施形態中，燃燒物丨5c係包含氧氣CG的紅外 線吸收色素CM的凝聚塊，紅外線吸收色素CM藉由受到紅 外雷射B而開始與氧氣cg的燃燒反應。因此，由導電性墨 水15所形成的液滴d可利用紅外線吸收色素CM之燃燒反應 中所產生之熱來促進乾燥。 (3) 第一實施形態中，導電性墨水1 5具有水溶性有機 物’利用由燃燒物15C之燃燒反應所產生之熱來開始水溶 性有機物的燃燒反應。因此，由導電性墨水15所形成的液 滴〇僅藉由使燃燒物1 5C燃燒一次，則可使分散介質15B中 所包含的水溶性有機物連鎖地燃燒。因此，無論紅外雷射 B的照射時間長或短，導電性墨水丨5的液滴〇均可使分散 介質15B確實地乾燥。 (4) 第一實施形態中，液滴喷出裝置1〇使用共用之點圖 案資料來實行液滴D之喷出處理與紅外雷射B之照射處 理因此，液滴噴出裝置1 0可對所噴出的所有各個液滴D 更確實地照射紅外雷射B。

(5)第一實施形態中’每當各目標點P1位於雷射源LD的 下方時液滴噴出裝置1 0向該目標點p丨照射紅外雷射 T'V

(第二實施形態） I： 1 〇對於所有的各個液滴D可以相 故而可均勻地抑制液滴D的潤濕擴 以下’按照圖7， 就將本發明具體化的第二實施形態加 134052.doc -23- 200914546 以說明。第二實施形態係將第一實施形態的燃燒物丨5C：變 更者。故而，以下中就該變更點加以詳細說明。 燃燒物15C係受到來自雷射源ld的紅外雷射B而開始自 燃反應（内部燃燒反應）的自燃物EM。作為自燃物EM，例 如可使用：硝基甘油、2,4,6-三硝基甲苯、ι，3,5-三硝基 苯、苦味酸。 液滴D的自燃物EM受到來自雷射源LD的紅外雷射B而開 始自燃反應。該自燃反應中所產生之熱的一部分轉換為分 散介質1 5B的運動能量而促進分散介質丨5B的乾燥。例 如’於導電性墨水1 5的分散介質丨5B相對於導電性墨水i 5 整體而包含40重量％的水時，為了使丨〇 ng液滴〇中所包含 的所有水蒸發，每1滴須要約10卩的熱。將該熱全部利用 硝基甘油的自燃反應來補償時，向每滴液滴D中添加1 6 ng的硝基甘油即可。 又’自燃反應中所產生之熱的一部分使其他自燃物Em 連鎖地開始自燃反應。又’該自燃反應中所產生之熱的一 部分使分散介質1 5B中所包含的醇類、二醇類、醚類等有 機物與自燃反應中所生成之氧連鎖地開始燃燒反應，利用 該連鎖燃燒來繼續促進分散介質1 5B的乾燥。例如，導電 性墨水1 5的分散介質1 5B相對於導電性墨水1 5之整體而包 含4 0重量％的水與1 〇重量％的水溶性有機物（甘油及木糖 醇）時’液滴D中所包含的醇類、二醇類、醚類等水溶性有 機物由於自燃而產生約20 μ：ί之熱。故而，液滴d可藉由利 用自燃物ΕΜ之自燃反應所產生之熱使水溶性有機物連鎖 134052.doc -24- 200914546 地開始燃燒反應，而使所有水連續地蒸發來乾燥。 繼而以下5己載由上述所構成之第二實施形態的效果。 ⑻第二實施形態中’導電性墨水15可利用自燃物腕的 自燃反應中所產生之熱來促進自身乾燥。因此，導電性墨 水15為包含自燃物EM的簡單構成，可提高由該導電性墨 水15所形成之液滴d的乾燥效率。 (7)第二實施形態中，導電性墨水15具有水溶性有機 物，利用由自燃物EM的自燃反應所產生之熱來使連鎖地 開始其他自燃物EM的自燃反應及水溶性有機物的燃燒反 應。因此，由導電性墨水15所形成的液滴D中，僅藉由使 一自燃物EM燃燒一次，即可將分散介質15B中所包含的其 他自燃物EM及水溶性有機物連鎖地燃燒。因此，無論紅 外雷射B的照射時間長或短，導電性墨水丨5的液滴D均可 使分散介質15B確實地乾燥。 (第三實施形態） 以下’按照圖8 ’就將本發明具體化之第三實施形態加 以說明。第三實施形態係將第一實施形態之燃燒物〗5C變 更者。故而，以下就該變更點加以詳細說明。 燃燒物15C係包含紅外線吸收色素cm與自燃物EM的微 膠囊MC。作為紅外線吸收色素cm，可使用第一實施形態 中所不之各種色素。作為自燃物Em，可使用第二實施形 態中所示之各種燃燒物，可使用受到來自紅外線吸收色素 CM的熱、或來自雷射源ld的紅外雷射b而開始自燃反應 的燃燒物。 134052.doc -25- 200914546 作為微膠囊MC的製造方法，例如生成於二甲笨中混合 2,4,6-三硝基曱苯與偶氮系染料而成的混合液。繼而，藉 由向包含界面活性劑之水中添加該混合液而生成懸濁液， 向該懸濁液中添加膠囊材料而於混合液之微小滴表面吸附 或析出該膠囊材料’藉此而生成微膠囊MC。

液滴D的微膠囊MC藉由受到來自雷射源ld的紅外雷射B 而將紅外線吸收色素CM加熱，利用來自紅外線吸收色素 CM之熱而開始自燃物em的自燃反應。該自燃反應中所產 生之熱的一部分與第二實施形態相同，轉換為分散介質 15B的運動能量而促進分散介質15B的乾燥，並且連鎖地 開始其他自燃物EM的自燃反應。又’該自燃反應中所產 生之熱的一部分使分散介質15B中所包含的醇類、二醇 類、謎類等有機物與自燃反應中所生成的氧連鎖地開始燃 燒反應’利用該連鎖燃燒來繼續促進分散介質丨5B的乾 燥。 繼而’以下記載由上述所構成之第三實施形態的效果。 (8)第三實施形態中，導電性墨水丨5可利用微膠囊MC 所包含之自燃物EM的自燃反應來促進自身乾燥。因此， 導電性墨水1 5在選擇紅外線吸收色素cm或自燃物EM時， 可降低與導電性微粒子15A或分散介質15B之組成相關的 制約。因此，導電性墨水15可擴大其自身的應用範圍。 (第四實施形態） 以下按照圖9(a)、（b)，就將本發明具體化之第四實施形 態加以說明。第四實施形態係將第一實施形態之各雷射源 134052.doc -26 - 200914546 LD變更者。故而，以下就該變更點加以詳細說明。 圖9(a)、（b)中，於各雷射源ld的出射面分別設置了呈現 出半球面狀的微透鏡ML，於各微透鏡MLi+Y方向的光學 面上分別形成反射膜RF。各雷射源LD射出紅外雷射B時， 各微透鏡ML分別使紅外雷射3之放射角變狹小而聚光，各 反射膜RF分別將經由微透鏡ML的紅外雷射b向_ γ方向的 下側反射。 來自第1雷射源LD 1的紅外雷射B經由微透鏡ML與反射 膜RF而照射於液滴D的飛行路徑上。又，來自第2雷射源 LD2及第3雷射源LD3的紅外雷射B分別經由微透鏡ML與反 射膜RF而照射於液滴d的主掃描路徑上。 目標點P1位於喷嘴N的正下方時，向目標點…飛行的液 滴D於其滴下途中受到與該喷嘴N相對應的來自第〗雷射源 LD1之紅外雷射B，於喷附於目標點…之前開始燃燒物Η。 的燃燒反應。即，向目標點P1飛行的各液滴D分別於喷附 於目標點P1之前開始乾燥處理。 繼而，以下記載由上述所構成之第四實施形態的效果。 (9)藉由上述第四實施形態，來自第丨雷射源[〇1的紅外 雷射B向噴附於目標點P1之前的液滴D照射紅外雷射B，從 而使燃燒物15C開始燃燒反應。因此，液滴喷出裝置⑺可 對喷附於目標點P1之前的液滴D開始乾燥處理。因此，液 滴噴出農置U)可更確實地抑制液滴⑽潤濕擴散，從而關 於導電性圖案，可應對於更微細的設計規則。 再者，上述實施形態亦可如以下所示進行變更。 134〇52.do< -27· 200914546 .上述實施形態中，雷射板24沿+¥方向具有第ι雷射源

Lm、第2雷射源LD2及第3雷射源LD3。並不限於此，雷 射板24例如可為僅具有第i雷射源Lm的構成，若為利用 來自雷射源LD的紅外雷射B而開始燃燒物i5c的燃燒反應 的構成即可。 ’ .上述實施形態中，導電性墨水15若為具有第一實施形 態的凝輯、自燃物EM、第三實施形態之微膝囊中的至 少任一種的構成即可。 •上述實施形態中， 噴頭，但並不限於此 式的液滴喷頭。 液滴噴頭20為壓電元件驅動方式的 亦可為電阻加熱方式或靜電驅動方 .上述實施形態中料光㈣化為來自面 射型雷射源的雷射。並不限於此 个恨於此，先亦可為來自半導體雷 射的雷射或來自LED的光。

L 水 .上述實施形態中’將導電性墨水15作為水系墨水加以 祝明’但心限於此，亦可將導電性墨水Η具體化為有機 編墨水。例如，導電性墨水15亦可為使微膠囊分散於 以十四烷為主溶劑的金屬奈米微粒子分散墨水中而成的墨 【圖式簡單說明】 圖1係表示液滴噴出裝置的立體圖。 圖2係表示液滴噴頭的立體圖。 圖3 (a)、（b)分別係表示液滴嗔 J貝頌之側σ J面圖以及模式性 表不液滴喷出動作的平面圖。 134052.doc -28- 200914546 圖 4(a)〜(c)係分別模式性表 圖5係表示 示乾燥處理的圖 圖 /夜滴喷出裝置之電氣構成的電氣方塊電路 圖6係表示喑M & $ 圖 嘴頭.¾動電路之電氣構成的電氣方塊電 圖7(a)〜(C)分別 的圖。 係模式性表示第二實施形態之乾燥處理 的：。(）⑷刀別係模式性表示第三實施形態之乾燥處理 二（）（b)刀別係表不第四實施形態之液滴噴頭 面圖以及模式性表示液滴喷出動㈣平面I 【主要元件符號說明】 10 液滴噴出裴置 14 墨水槽 15 作為墨水組合物 15A 導電性微粒子 15B 分散介質 15C 燃燒物 20 液滴噴頭 B 作為光的紅外雷 CM 色素 CG 氧氣 D 液滴 EM 自燃物 射 134052.doc -29- 200914546

LD MC 雷射源 微膠囊 134052.doc -30

Claims (1)

1. 200914546 十、申請專利範圍： 1. 一種墨水組合物，其具有： 導電性微粒子， 分散上述導電性微粒子之分散介質， 藉由受光而開始燃燒反應之燃燒物。 2.如請求項1之墨水組合物， 其中上述光係紅外雷射， 上述燃燒物係包含氧的色素凝聚塊，

   上述色素藉由受到上述紅外雷射而 燒反應。 開始與上 述氧的燃 3.如請求項丨或2之墨水組合物， 其中上述光係雷射， 上述燃燒物具有藉由受到 自燃物。 上述雷射而開始自燃 反應的 4. 如請求項丨至3中任一項之墨水組合物， 其中上述光係紅外雷射， 上述燃燒物具有微膠囊，該微膠囊包含：將上述紅外 雷射轉換為熱的色素，以及藉由受到來自上述色素之熱 而開始自燃反應的自燃物。 5. 如請求項1至4中任一項之墨水組合物， ，、中上述分散介質係利用由上述燃燒物之燃燒反應所 產生的熱而開始燃燒反應，且具有選自由醇類、二醇 類、鍵類所組成之群中的至少任一種有機物。 6. —種圖案形成方法，其具有： 134052.doc 200914546 將包含導電性微粒子、分散介質及藉由受光而開始燃 燒反應之燃燒物的墨水組合物製成液滴，向對 的步驟；及 $ $ 藉由對上述液滴照射光，使上述燃燒物開始燃燒反 :二將上述液滴乾燥，於上述對象物上形成導 案的步驟。 如請求項6之圖案形成方法， 其中對噴附於上述對象物之前的液滴照射光而使上述 燃燒物開始燃燒反應。 & 8. 一種液滴噴出裝置，其具有： 含導電性微粒子、分散介質及藉由受光而㈣ 燃燒反應之燃燒物之墨水組合物的墨水槽. =自二述墨水槽所導出的上述墨水組合物，並將上 述物製成液滴而向對象物喷出的液滴喷頭；及 對上述液滴照射上述光的照射部。 9.如請求項8之液滴噴出裝置， 光其中上述照射部對喷附於上述對象物之前的液滴照射 134052.doc