TW202415554A - 液滴噴出裝置、液滴噴出用噴嘴頭及液滴噴出方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之一實施型態的液滴噴出裝置包含:用以支承對象物的對象物支承部、具有用以向前述對象物噴出第1液滴之多個第1液滴噴出噴嘴且前述第1液滴噴出噴嘴係靜電噴出型噴嘴的第1液滴噴出部、具有用以噴出包含與前述第1液滴相異之材料的第2液滴之至少一個第2液滴噴出噴嘴的第2液滴噴出部,以及控制前述第2液滴噴出噴嘴與前述第1液滴噴出噴嘴之相對位置關係的控制部;其中前述第2液滴噴出部藉由噴出前述第2液滴來將前述多個第1液滴噴出噴嘴之中至少一個第1靜電噴出型噴嘴封閉。
Description
本發明係關於液滴噴出裝置、液滴噴出用噴嘴頭及液滴噴出方法。
近年來進行有噴墨印刷技術於工業用製程的應用。舉例而言,液晶顯示器用之濾色器製造工序等係其一例。作為噴墨印刷技術,以往多使用藉由機械性壓力或震動將液滴噴出之所謂壓電型頭,但可將更微細之液滴噴出的靜電噴出型噴墨頭已受到矚目。專利文獻1揭示有靜電噴出型噴墨記錄裝置。
『專利文獻』
《專利文獻1》:日本專利公開第H10-34967號公報
最近就活用可將微細之液滴噴出之靜電噴出型噴墨頭的特性之同時提升生產性的觀點而言,同步噴出型之多歧噴嘴頭的開發已有進展。在同步噴出型之多歧噴嘴頭的情況下,可任意設計噴嘴的配置。然而,在如此設計之多歧噴嘴頭的情況下,留有僅可形成預先決定之噴嘴配置的圖案這樣的課題。為了形成與預先決定之圖案相異之噴出圖案,有必要另外準備新的噴嘴配置的多歧噴嘴頭。在此情況下,會產生伴隨多歧噴嘴頭之交換之更換步驟的時間等會額外花費等課題。另一方面,在從以前就存在之具有固定間距的壓電型之多歧噴嘴頭的情況下,除了有(1)難以減小起初之噴出量這樣的課題之外,還有(2)對於往與噴嘴間距相異之位置噴出墨水必須為逐線掃描而非同步噴出這樣的課題。是故,圖案的形成時間存在有掃描速度的極限。
於是,本發明之一目的在於提供使用多歧噴嘴頭而可變更噴出圖案的液滴噴出裝置。
根據本發明之一實施型態,可提供一種液滴噴出裝置,其包含:用以支承對象物的對象物支承部、具有用以向前述對象物噴出第1液滴之多個第1液滴噴出噴嘴且前述第1液滴噴出噴嘴係靜電噴出型噴嘴的第1液滴噴出部、具有用以噴出包含與前述第1液滴相異之材料的第2液滴之至少一個第2液滴噴出噴嘴的第2液滴噴出部,以及控制前述第2液滴噴出噴嘴與前述第1液滴噴出噴嘴之相對位置關係的控制部;其中前述第2液滴噴出部藉由噴出前述第2液滴來將前述多個第1液滴噴出噴嘴之中至少一個第1靜電噴出型噴嘴封閉。
在上述液滴噴出裝置中,前述第1液滴包含極性溶媒,前述第2液滴亦可包含非極性溶媒。
在上述液滴噴出裝置中,在前述第1液滴噴出部噴出前述第1液滴時,將前述第1靜電噴出型噴嘴封閉之前述第2液滴亦可自墨水匣供應且與噴出作為前述第1液滴的第1液體接觸。
在上述液滴噴出裝置中,前述第2液滴亦可為阻劑。
在上述液滴噴出裝置中,前述第2液滴噴出噴嘴亦可為壓電型噴嘴。
在上述液滴噴出裝置中,亦可更包含檢查前述第1液滴噴出噴嘴之開口狀態的檢查部。
根據本發明之一實施型態,可提供一種液滴噴出用噴嘴頭,其具有配置成相等間隔且具有相同形狀的多個靜電噴出型噴嘴,前述多個靜電噴出型噴嘴之中至少一個第1靜電噴出型噴嘴為封閉物所封閉。
在上述液滴噴出用噴嘴頭中,前述第1靜電噴出型噴嘴亦可配置於前述多個靜電噴出型噴嘴之中未經封閉之2個第2靜電噴出型噴嘴之間。
在上述液滴噴出用噴嘴頭中,前述封閉物亦可包含非極性溶媒。
在上述液滴噴出用噴嘴頭中,前述封閉物亦可為阻劑。
在上述液滴噴出用噴嘴頭中,前述封閉物亦可為磁性體。
根據本發明之一實施型態,可提供一種液滴噴出方法,其包含:使包含多個第1液滴噴出噴嘴之多歧噴嘴頭之中設置於第1區域的第1液滴噴出噴嘴封閉,以及自前述多個第1液滴噴出噴嘴之中設置於與第1區域相異之第2區域的第1液滴噴出噴嘴將第1液滴噴出至對象物,前述第1液滴噴出噴嘴係靜電噴出型噴嘴。
在上述液滴噴出方法中,藉由自第2液滴噴出噴嘴將第2液滴噴出,使用該第2液滴,亦可將設置於多個第1液滴噴出噴嘴之中前述第1區域的前述第1液滴噴出噴嘴封閉。
在上述液滴噴出方法中,前述第2液滴亦可包含非極性溶媒。
在上述液滴噴出方法中,前述第2液滴亦可為阻劑。
在上述液滴噴出方法中,前述第2液滴亦可在將為前述第2液滴所封閉之前述第1液滴噴出噴嘴加熱至指定之溫度以上時去除。
在上述液滴噴出方法中,前述第2液滴噴出噴嘴亦可為壓電型噴嘴。
在上述液滴噴出方法中,亦可將設置於前述第1區域之前述第1液滴噴出噴嘴使用固形物封閉。
在上述液滴噴出方法中,前述固形物亦可為磁性體。
在上述液滴噴出方法中,前述固形物亦可藉由使磁鐵靠近經封閉之第1液滴噴出噴嘴來去除。
藉由使用本發明之一實施型態,可提供使用多歧噴嘴頭而可變更噴出圖案的液滴噴出裝置。
以下同時參照圖式來說明本申請所揭露之發明的各實施型態。惟本發明在不脫離其要旨的範圍中可以各式各樣的型態實施,並非限定解釋成以下所示例之實施型態的記載內容者。
此外,在本實施型態參照之圖式中,有時候對相同部分或具有同樣之功能的部分標註相同的符號或類似的符號(僅於數字之後標註有A、B、-1、-2等的符號),並省略其重複之說明。並且,有時候圖式的尺寸比率為了便於說明而與實際的比率相異或自圖式省略構造的一部分。
再者,在本發明之詳細說明中,在規定某構造物與其他構造物的位置關係時,所謂「上」、「下」,不僅包含位於某構造物的正上方或正下方的情況,除非特別註記,否則還包含進一步有其他構造物介於其間的情形。
〈第1實施型態〉
(1-1.液滴噴出裝置100的構造)
圖1係本發明之一實施型態相關之液滴噴出裝置100的概略圖。
液滴噴出裝置100包含控制部110、記憶部115、電源部120、驅動部130、第2墨水匣135、第2液滴噴出部140、第1墨水匣149、第1液滴噴出部150及對象物支承部160。
控制部110包含CPU(Central Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programable Gate Array)或其他運算處理電路。控制部110使用事先設定之液滴噴出用程式,控制第2液滴噴出部140及第1液滴噴出部150的噴出處理。
記憶部115具有作為將在液滴噴出用程式及液滴噴出用程式所使用之各種情報記憶之資料庫的功能。於記憶部115中,可使用記憶體、SSD或能夠記憶的元件。
電源部120與控制部110、記憶部115、驅動部130、第2墨水匣135、第2液滴噴出部140、第1液滴噴出部150及對象物支承部160連接。電源部120依據自控制部110輸入之信號,對第2液滴噴出部140及第1液滴噴出部150施加電壓。在此例中,電源部120對第2液滴噴出部140及第1液滴噴出部150施加脈衝狀的電壓。此外,不受限於脈衝電壓,亦可對第2液滴噴出部140及第1液滴噴出部150常態施加一定的電壓。自第2墨水匣135對第2液滴噴出部140提供成為第2液滴147的液體。藉由對於第2液滴噴出部140自電源部120施加之電壓,第2液滴147自於後再述之第2液滴噴出噴嘴141的末端部141a向對象物200的方向(第3方向D3)噴出。自第1墨水匣149向第1液滴噴出部150提供成為第1液滴157的液體。藉由對於第1液滴噴出部150自電源部120施加之電壓,第1液滴157自設置於第1液滴噴出部150(於後再述之多歧噴嘴頭151)之第1液滴噴出噴嘴153(末端部153a)向對象物200的方向(第3方向D3)噴出。
驅動部130由馬達、皮帶、齒輪等驅動部件所構成。驅動部130依據自控制部110的指示,使第2液滴噴出部140(第2液滴噴出噴嘴141)及第1液滴噴出部150(更具體而言為多歧噴嘴頭151)相對於對象物支承部160相對(在此例中為第2方向D2)移動。藉此,驅動部130可控制在裝置使用時(液滴噴出時)之對象物200與多歧噴嘴頭151(第1液滴噴出噴嘴153)的相對位置關係及第2液滴噴出噴嘴141與多歧噴嘴頭151(第1液滴噴出噴嘴153)的相對位置關係。驅動部130亦可與測角台組合使用,微調第2液滴噴出噴嘴141與多歧噴嘴頭151(第1液滴噴出噴嘴153)。
對象物支承部160具有支承對象物200的功能。對象物支承部160在此例中可使用載台。對象物支承部160支承對象物200的機構並不特別限制,可使用一般的支承機構。在此例中,對象物200真空吸附於對象物支承部160。此外,本發明並不受限於此,對象物支承部160亦可使用固定具來支承對象物200。
對象物200係謂受自第1液滴噴出部150噴出之液滴噴射的部件。在此例中,對象物200可使用玻璃板。此外,對象物200並不受限於玻璃板。舉例而言,對象物200可為金屬板,或者亦可為有機樹脂部件。並且,於對象物200上亦可形成有金屬佈線或有機樹脂部件。並且,於對象物200亦可設置有液滴噴出用的相對電極。此時,對於對象物200亦可施加GND電位。
(1-2.第2液滴噴出部140的構造)
第2液滴噴出部140於將第1液滴噴出部150(更具體而言為多歧噴嘴頭151)之中一部分的第1液滴噴出噴嘴153封閉時,透過驅動部130配置於對象物200(對象物支承部160)及第1液滴噴出部150的上方。第2液滴噴出部140包含用以將液滴(第2液滴147)噴出的第2液滴噴出噴嘴141及壓電元件145。在此例中,第2液滴噴出噴嘴141可使用壓電型噴墨噴嘴。壓電元件145設置於第2液滴噴出噴嘴141的上部,但壓電元件145的配置亦可適當變更。壓電元件145與電源部120電性連接。壓電元件145透過自電源部120施加之電壓,推壓自第2墨水匣135供應之液體,藉此自第2液滴噴出噴嘴141的末端部141a(亦稱為第1末端部)將第2液滴147噴出。
(1-3.第1液滴噴出部150的構造)
第1液滴噴出部150於將第1液滴157噴出時,透過驅動部130配置於對象物200(對象物支承部160)上。第1液滴噴出部150亦可與第2液滴噴出部140在一部分上連接。第1液滴噴出部150包含多歧噴嘴頭151。
多歧噴嘴頭151可固定於如架座及附屬裝置般之固定具155(參照圖5B)使用。於多歧噴嘴頭151設置有用以將液滴(第1液滴157)噴出的多個第1液滴噴出噴嘴153。噴出作為第1液滴157的液體自連接至第1液滴噴出部150的第1墨水匣149提供。第1液滴噴出噴嘴153可使用靜電噴出型的噴墨噴嘴。針對多歧噴嘴頭151的細節,於以下詳述。
(1-4.多歧噴嘴頭151的構造)
圖2係多歧噴嘴頭151的平面圖。圖3係第1液滴噴出噴嘴153的立體圖。圖4A係第1液滴噴出噴嘴153的平面圖。圖4B係在第1液滴噴出噴嘴153中之A1-A2間的剖面圖。
如圖2所示,多歧噴嘴頭151包含板部152及第1液滴噴出噴嘴153。
板部152可設置成板狀。在此例中,板部152沿第1方向D1延伸。板部152可使用鎳/銅/不鏽鋼等金屬材料,但只要係在施加有電位的情況下可使用之材料即亦可適當變更。板部152的厚度可適當設定。在此例中,板部152的厚度為10 μm以上且100 μm以下。
如圖3、圖4A、圖4B所示,第1液滴噴出噴嘴153設置成在上部連接至板部152的一面(下表面)。多歧噴嘴頭151包含多個第1液滴噴出噴嘴153。第1液滴噴出噴嘴153沿第1方向D1排列配置。在本實施型態中,如圖2所示,第1液滴噴出噴嘴153-1、153-2、……、153-M、……、153-(N−1)、153-N設置於板部152。N為3以上的自然數,M為1與N之間的自然數。此外,在無須分開說明第1液滴噴出噴嘴153-1、153-2、……、153-M、……、153-(N−1)、153-N的情況下,以第1液滴噴出噴嘴153之形式說明。第1液滴噴出噴嘴153可使用鎳/銅等金屬材料,但只要係可施加電位的材料即亦可適當變更。第1液滴噴出噴嘴153具有末端窄化的形狀。在此例中,相鄰之第1液滴噴出噴嘴153間的距離(第1液滴噴出噴嘴153-1與第1液滴噴出噴嘴153-2之間的距離)d1為200 μm。第1液滴噴出噴嘴153之各者具有相同形狀且配置成相等間隔。
板部152於與第1液滴噴出噴嘴153對應的部分(重疊的部分)具有「具有較第1液滴噴出噴嘴153之噴出口(第1液滴噴出噴嘴153之末端部153a的開孔部153ao)的內徑r153a(亦稱為第2內徑)還大的內徑r152o(亦稱為第3內徑)」的貫通孔152o。板部152之貫通孔152o的內徑亦可為1 μm以上且100 μm以下。第1液滴噴出噴嘴153之末端部153a的內徑亦可為數百nm以上且50 μm以下,良佳為1 μm以上且30 μm以下,較佳為5 μm以上且20 μm以下。
在本實施型態中,亦可對第1液滴噴出噴嘴153施加電壓,亦可對板部152施加電壓,亦可對第1液滴噴出噴嘴153所儲存之墨水施加電壓。在對板部152、第1液滴噴出噴嘴153施加電壓的情況下,亦可設置有電極。於電極亦可設置有鎢、鎳、鉬、鈦、金、銀、銅、鉑等。此時,為了對板部152之整體均勻施加電壓,亦可設置有多個電極。並且,在本實施型態中,揭露了對於第1液滴噴出噴嘴153、板部152或墨水施加電壓之例,但亦可對支承多歧噴嘴頭151之固定具155(例如架座或附屬裝置)施加電壓。
第1液滴噴出噴嘴153之噴出口(末端部153a)的內徑r153a(第2內徑)亦可較第2液滴噴出噴嘴141之噴出口(末端部141a)的內徑(亦稱為第1內徑)還小。在此情況下,第1液滴噴出噴嘴153之每單位時間的噴出量變得少於第2液滴噴出噴嘴141之每單位時間的噴出量。
圖5A係一部分經封閉之多歧噴嘴頭151的平面圖。圖5B係一部分經封閉之多歧噴嘴頭151的剖面圖。如圖5A及圖5B所示,在本實施型態中,為了使用多歧噴嘴頭151形成指定的圖案,設置於多歧噴嘴頭151之中一部分區域的第1液滴噴出噴嘴153為封閉物所封閉。在此例中,在多歧噴嘴頭151中設置有無法噴出第1液滴157的區域(亦稱為第1區域R1)及能夠噴出第1液滴的區域(亦稱為第2區域R2)。具體而言,如圖2所示,設置於第1區域R1之第1液滴噴出噴嘴153(在此例中為第1液滴噴出噴嘴153-1、153-M、153-N)為自第2液滴噴出噴嘴141噴出之第2液滴147所封閉。第1液滴噴出噴嘴153-M配置於未經封閉之2個第1液滴噴出噴嘴153之間。封閉之第1液滴噴出噴嘴153的位置並不受限於邊緣部,亦可為了形成指定的噴出圖案而適當變更。
第2液滴147包含與第1液滴157相異的材料。在本實施型態中,第1液滴157為了進行靜電噴出可使用極性溶媒。第2液滴147可使用非極性溶媒(例如十四烷等烴)。
並且,如圖5A及圖5B所示,在自多歧噴嘴頭151將第1液滴157噴出的情況下,於多歧噴嘴頭151的上部填充有自第1墨水匣149供應且作為第1液滴157噴出的液體(墨水)156。此時,液體156與第2液滴147亦可在由多歧噴嘴頭151與固定具155所包圍的區域中接觸。
並且,在本實施型態中,在封閉圖案形成時,第2液滴噴出部140(第2液滴噴出噴嘴141)透過控制部110及驅動部130在第1液滴噴出部150(多歧噴嘴頭151)的上方移動。簡言之,在本實施型態的情況下,藉由控制第2液滴噴出噴嘴141與包含多個第1液滴噴出噴嘴153之多歧噴嘴頭151的相對位置關係,可於多歧噴嘴頭151之指定位置將第2液滴147噴出。
(1-5.液滴噴出方法)
其次,說明在本實施型態中之液滴噴出方法。圖6~圖9係繪示液滴噴出方法的示意圖。
首先,第2液滴噴出部140透過控制部110及驅動部130移動至第1方向D1的指定位置(第1區域R1)。第1區域R1係多歧噴嘴頭151之中不噴出第1液滴157的區域。第2液滴噴出部140(第2液滴噴出噴嘴141)配置於在第1液滴噴出部150中之多歧噴嘴頭151上的指定位置。在此例中,於對象物200上配置有第2液滴噴出部140、第2液滴噴出噴嘴141及多歧噴嘴頭151。其次,如圖6所示,第2液滴噴出噴嘴141透過自電源部120施加之電壓,在多歧噴嘴頭151之上方對於指定位置將第2墨水匣135所支承之液體以第2液滴147之形式沿第3方向D3噴出(具體而言為下方)。
將所噴出之第2液滴147提供至指定的第1液滴噴出噴嘴153並儲存。此時,第2液滴可使用非極性溶媒(例如十四烷等烴)。非極性溶媒在常溫下之揮發性低(沸點高)。非極性溶媒難以發生充電。是故,非極性溶媒即使施加電壓亦不會以液滴的形式噴出。因此,噴出非極性溶媒之第1液滴噴出噴嘴153為之所封閉。如圖7所示,第2液滴147的噴出處理會重複直至設置於第1區域R1之所有的第2液滴噴出噴嘴141封閉(形成指定的封閉圖案)。
其次,於多歧噴嘴頭151會自第1墨水匣149供應噴出圖案形成用的墨水液體。此時,於多個第1液滴噴出噴嘴153之中未經封閉之第1液滴噴出噴嘴153會提供(儲存)第1液滴157。在本實施型態中,第1液滴噴出噴嘴153在上側與板部152連接。板部152具有內徑較第1液滴噴出噴嘴153還大的貫通孔。藉此,第1液滴噴出噴嘴153可謂具有易於儲存第2液滴147的結構。
其次,電源部120依據自控制部110的控制,對於第1液滴噴出部150(多歧噴嘴頭151)施加脈衝狀的電壓(在此例中以對象物(GND電位)為基準為1000 V)。藉此,如圖8所示,使用提供至設置於第2區域之未經封閉之(能夠噴出的)第1液滴噴出噴嘴153之儲存於第1墨水匣149的液體,將第1液滴157同時噴出。藉此,如圖9所示,對象物200形成有由第1液滴157所致之噴出圖案。
於對象物200上形成指定之圖案後,儲存於經封閉之第1液滴噴出噴嘴153的第2液滴147亦可在滿足指定條件時去除。舉例而言,亦可將多歧噴嘴頭151之中經封閉之第1液滴噴出噴嘴153加熱至指定溫度以上至第2液滴147會揮發的程度。藉此,多歧噴嘴頭151會回復至未經封閉之原本的狀態。
在本實施型態的情況下,藉由於不欲噴出用以形成圖案之液滴的位置噴有第2液滴147,第1液滴噴出噴嘴153會受封閉。因此,在對多歧噴嘴頭151施加電壓的情況下可僅自期望之第1液滴噴出噴嘴153將第1液滴157噴出。
因此,藉由使用本實施型態,可使用多歧噴嘴頭151變更噴出圖案,同時可省下交換多歧噴嘴頭151的功夫。並且,在本實施型態的情況下,可對於對象物使用自靜電噴出噴嘴噴出之徑小的液滴來形成圖案。簡言之,藉由使用本實施型態,可以高精度形成期望之噴出圖案。
〈第2實施型態〉
在本實施型態中,說明與第1實施型態相異之第1液滴噴出部(多歧噴嘴頭)。具體而言,說明第1液滴噴出噴嘴設置成二維之例。此外,為了說明之故,會適當省略部件來說明。
(2-1.多歧噴嘴頭151A的構造)
圖10係在第1液滴噴出部150A中之多歧噴嘴頭151A的平面圖。如圖10所示,多歧噴嘴頭151A包含板部152及第1液滴噴出噴嘴153A。
多個第1液滴噴出噴嘴153A可設置於板部152的一面。第1液滴噴出噴嘴153A沿第1方向D1及與第1方向D1交叉(在此例中為正交)的第2方向D2相等間隔排列配置。在此例中,多歧噴嘴頭151A包含3列×13行=39個液滴噴出噴嘴。此外,配置有第1液滴噴出噴嘴153的數量可適當變更。舉例而言,亦可為4列×100行=400個,還可為1,000列×1,000行=1,000,000個。
在本實施型態的情況下,在第1液滴噴出部150A配置成二維形成期望之噴出圖案的時候,藉由第2液滴噴出部140移動至設置於欲封閉之位置之第1液滴噴出噴嘴153A的位置來控制,液滴的尺寸透過第1液滴噴出部150A來控制。
因此,藉由使用本實施型態,可使用多歧噴嘴頭151變更噴出圖案,同時無須交換多歧噴嘴頭151。並且,藉由使用靜電噴出型的液滴噴出噴嘴將液滴噴出,可以高精度形成期望之噴出圖案。
在本實施型態中,揭露了第1液滴噴出噴嘴153A沿第1方向D1及第2方向D2相等間隔排列配置之例,但本發明並不受限於此。舉例而言,亦可在第2方向上交錯(之字形)配置,相鄰之第1液滴噴出噴嘴153A的間隔亦可相異。
〈第3實施型態〉
在本實施型態中,說明與第1、2實施型態相異之液滴噴出裝置。具體而言,說明設置有多個第2液滴噴出噴嘴之例。此外,為了說明之故,會適當省略部件來說明。
圖11係液滴噴出裝置100B的示意圖。如圖11所示,液滴噴出裝置100B包含控制部110、記憶部115、電源部120、驅動部130、第2液滴噴出部140B、第1液滴噴出部150B及對象物支承部160。
第2液滴噴出部140B包含多個第2液滴噴出噴嘴141B。在此例中,2個第2液滴噴出噴嘴141B沿第1方向D1排列配置。此外,各第2液滴噴出噴嘴141B亦可以獨立移動而噴出之方式控制。並且,第2液滴噴出噴嘴141B的數量亦可適當變更。
在本實施型態中,相鄰之第2液滴噴出噴嘴141B(更具體而言為第2液滴噴出噴嘴141B的末端部141Ba)間的距離d2變得大於相鄰之第1液滴噴出噴嘴153B(更具體而言為第1液滴噴出噴嘴153B的末端部153Ba)間的距離d1。
第1液滴噴出部150B的第1液滴噴出噴嘴153B與第1液滴噴出噴嘴153A同樣,亦可沿第1方向D1及第2方向D2配置。
此外,在本實施型態中,揭露了2個第2液滴噴出噴嘴141B沿第1方向D1排列配置之例,但本發明並不受限於此。亦可設置有3個以上的第2液滴噴出噴嘴141B,並且相鄰之第2液滴噴出噴嘴141B亦可沿與第1方向D1交叉的方向排列。
圖12係使用第2液滴噴出部140B及第1液滴噴出部150B而形成之圖案的平面圖。如圖12所示,於對象物200上設置有由第1液滴157所形成之圖案190。在本實施型態的情況下,第2液滴噴出部140B及第1液滴噴出部150B可組合使用。此時,第2液滴噴出部140B的第2液滴噴出噴嘴141B沿二維移動至多歧噴嘴頭151B上之期望的位置(欲封閉的位置)。藉由自各第2液滴噴出噴嘴141B將液滴一次性噴出,可使用多歧噴嘴頭在短時間形成複雜之期望的圖案,同時可省下交換多歧噴嘴頭的功夫。
並且,在本實施型態中,第2液滴噴出部140B在運送基板的時間點或對準基板的時間點上,亦可向第1液滴噴出部150B上將第2液滴147噴出(亦稱為描繪)。
在以往的情況下,於基板之運送及對準動作結束後開始液滴噴出(描繪)工序。另一方面,在本實施型態的情況下,對於第2液滴147的噴出工序可充當此等的工序時間(基板之運送及對準)。是故,基板之對準之後隨即可自第1液滴噴出部150B同步噴出。作為結果,使非常高速的描繪成為可能。
因此,藉由使用本實施型態,可使用靜電噴出型的多歧噴嘴頭來以高精度形成期望的噴出圖案,且使排除了浪費的時間之高速的描繪成為可能,同時可形成更複雜的噴出圖案。
〈第4實施型態〉
在本實施型態中,說明與第1~3實施型態相異之液滴噴出裝置。具體而言,說明具有檢查部的液滴噴出裝置。此外,為了說明之故,會適當省略部件來說明。
圖13係液滴噴出裝置100C的示意圖。如圖13所示,液滴噴出裝置100C除了包含控制部110、記憶部115、電源部120、驅動部130、第2液滴噴出部140、第1液滴噴出部150及對象物支承部160以外,還包含檢查部170。
檢查部170亦可在將液滴噴出前檢查第1液滴噴出噴嘴153的末端部153a。檢查部170亦可使用CMOS影像感測器。自第2液滴噴出部140噴出之第2液滴147的一部分有殘存於第1液滴噴出部150的第1液滴噴出噴嘴153之中的情形。是故,在第1液滴噴出噴嘴153的末端部153a滿足指定條件時,第1液滴噴出噴嘴153亦可清潔處理。所謂在此情況下的指定條件,亦可為末端部153a的封閉率為30%以上。在清潔第1液滴噴出噴嘴153時,亦可使用乙醇或丙酮等有機溶媒。
藉由使用本實施型態,可自第1液滴噴出部150將第1液滴157穩定噴出。
(變形例)
在本發明之思想的範疇中,若為本發明所屬領域中具有通常知識者得思及各種變更例及修正例者,關於此等變更例及修正例亦理解為屬於本發明之範圍者。舉例而言,對於前述各實施型態,本發明所屬領域中具有通常知識者適當進行構成元件的追加、刪除、各實施型態的組合或設計變更者,或者進行處理的追加、省略或條件變更者,只要具備本發明之要旨,皆為本發明之範圍所包含。
在本發明之第1實施型態中,揭露了第2液滴噴出部140向第1液滴噴出部150噴出第2液滴147之例,但本發明並不受限於此。圖14係液滴噴出裝置100D的概略圖。如圖14所示,在具有多個第2液滴噴出噴嘴141D(壓電型噴墨噴嘴)的情況下,自第1壓電型噴墨噴嘴141D-1將用以封閉多歧噴嘴頭151的液體(第2液滴)噴出,亦可自第2壓電型噴墨噴嘴141D-2向對象物200將與第1液滴157相同材料的液體(亦稱為第3液滴)噴出。藉此,可於對象物200形成高精度的圖案,同時形成液滴尺寸大的圖案。
在本發明之第1實施型態中,揭露了多個第1液滴噴出噴嘴153同時噴出之例,但本發明並不受限於此。亦可分成多次依序噴出。
在本發明之第1實施型態中,揭露了於第2液滴噴出噴嘴141使用壓電型噴墨噴嘴之例,但本發明並不受限於此。第2液滴噴出噴嘴141亦可使用靜電噴出型噴墨噴嘴。藉此,可以高精度將多歧噴嘴頭151之中一部分的第1液滴噴出噴嘴153封閉。
在本發明之第1實施型態中,揭露了將多個第1液滴噴出噴嘴153之一部分藉由自第2液滴噴出部140將第2液滴147噴出來封閉之例,但本發明並不受限於此。亦可不設置第2液滴噴出部140。在此情況下,亦可事先以手動將多個第1液滴噴出噴嘴153的一部分封閉。
在本發明之第1實施型態中,揭露了第1液滴噴出噴嘴153藉由使用第2液滴147作為封閉物來封閉之例,但本發明並不受限於此。舉例而言,指定之第1液滴噴出噴嘴153亦可藉由使用固形物作為封閉物來封閉。舉例而言,第1液滴噴出噴嘴153亦可為矽石粒子所封閉。並且,第1液滴噴出噴嘴153亦可為磁性體所封閉。在此情況下,在透過第1液滴形成指定圖案後,磁性體亦可透過磁鐵回收。藉此,可將多歧噴嘴頭151回復至第1液滴噴出噴嘴153未經封閉之原本的狀態。
在本發明之第1實施型態中,揭露了自能夠噴出之第1液滴噴出噴嘴153將第1液滴157同時噴出之例,但本發明並不受限於此。第1液滴157亦可依序噴出。
在本發明之第1實施型態的情況下,揭露了第2液滴噴出噴嘴141及多歧噴嘴頭151(第1液滴噴出噴嘴153)配置於對象物200的上方,在對象物200上自第2液滴噴出噴嘴141向多歧噴嘴頭151噴出第2液滴147之例,但本發明並不受限於此。舉例而言,在將第2液滴147噴出時,第2液滴噴出噴嘴141及多歧噴嘴頭151(第1液滴噴出噴嘴153)亦可不配置於對象物200的上方。並且,在將第1液滴157噴出時,第2液滴噴出噴嘴141亦可不配置於多歧噴嘴頭151(第1液滴噴出噴嘴153)及對象物200上。簡言之,亦可使用形成有封閉圖案之多歧噴嘴頭151將第1液滴157噴出。
在本發明之第1實施型態中,揭露了使用非極性溶媒作為第2液滴147之例,但本發明並不受限於此。舉例而言,亦可噴出阻劑作為第2液滴147。阻劑包含感光材料、樹脂、添加劑、溶劑。是故,向指定之第1液滴噴出噴嘴153噴出阻劑後,藉由將阻劑感光阻劑會硬化。其結果,該第1液滴噴出噴嘴153會受封閉。再來,於對象物200上使用第1液滴157來形成指定之圖案後,阻劑亦可藉由阻劑剝離液等溼式製程或O
2灰化等乾式製程來去除。藉此,可將多歧噴嘴頭151回復至第1液滴噴出噴嘴153未經封閉之原本的狀態。
並且,在本發明之第1實施型態中,揭露了噴出非極性溶媒作為第2液滴147之例,但本發明並不受限於此。第2液滴亦可為包含氣泡的極性溶媒。藉由包含氣泡,液滴之噴出會受限制。
在本發明之第1實施型態中,揭露了第2液滴噴出部140與第1液滴噴出部150設置於一個裝置之例,但本發明並不受限於此。第2液滴噴出部亦可設置於另一裝置。在此情況下,液滴噴出裝置100僅具有第1液滴噴出部150。
d1,d2:距離
D1:第1方向
D2:第2方向
D3:第3方向
r152o,r153a:內徑
R1:第1區域
R2:第2區域
100,100B,100C,100D:液滴噴出裝置
110:控制部
115:記憶部
120:電源部
130:驅動部
135:第2墨水匣
140,140B,141D,141D-1,141D-2:第2液滴噴出部
141,141B:第2液滴噴出噴嘴
141a,141Ba,153a,153Ba:末端部
145:壓電元件
147:第2液滴
149:第1墨水匣
150,150A,150B:第1液滴噴出部
151,151A:多歧噴嘴頭
152:板體部
152o:貫通孔
153,153-1,153-2,153A,153-M,153-N,153-(N-1):第1液滴噴出噴嘴
153ao:開孔部
155:固定具
156:液體
157:第1液滴
160:對象物支承部
170:檢查部
190:圖案
200:對象物
[圖1]係本發明之一實施型態相關之液滴噴出裝置的概略圖。
[圖2]係本發明之一實施型態相關之多歧噴嘴頭的平面圖。
[圖3]係本發明之一實施型態相關之液滴噴出噴嘴的立體圖。
[圖4A]係本發明之一實施型態相關之液滴噴出噴嘴的平面圖。
[圖4B]係本發明之一實施型態相關之液滴噴出噴嘴的剖面圖。
[圖5A]係本發明之一實施型態相關之多歧噴嘴頭的平面圖。
[圖5B]係本發明之一實施型態相關之多歧噴嘴頭的剖面圖。
[圖6]係繪示本發明之一實施型態相關之液滴噴出方法的示意圖。
[圖7]係繪示本發明之一實施型態相關之液滴噴出方法的示意圖。
[圖8]係繪示本發明之一實施型態相關之液滴噴出方法的示意圖。
[圖9]係繪示本發明之一實施型態相關之液滴噴出方法的示意圖。
[圖10]係本發明之一實施型態相關之多歧噴嘴頭的平面圖。
[圖11]係本發明之一實施型態相關之液滴噴出裝置的示意圖。
[圖12]係形成之圖案的平面示意圖。
[圖13]係本發明之一實施型態相關之液滴噴出裝置的示意圖。
[圖14]係本發明之一實施型態相關之液滴噴出裝置的示意圖。
D1:第1方向
D2:第2方向
D3:第3方向
100:液滴噴出裝置
110:控制部
115:記憶部
120:電源部
130:驅動部
135:第2墨水匣
140:第2液滴噴出部
141:第2液滴噴出噴嘴
141a:末端部
145:壓電元件
149:第1墨水匣
150:第1液滴噴出部
160:對象物支承部
200:對象物
Claims (20)
- 一種液滴噴出裝置,其包含:用以支承對象物的對象物支承部、具有用以向前述對象物噴出第1液滴之多個第1液滴噴出噴嘴且前述第1液滴噴出噴嘴係靜電噴出型噴嘴的第1液滴噴出部、具有用以噴出包含與前述第1液滴相異之材料的第2液滴之至少一個第2液滴噴出噴嘴的第2液滴噴出部,以及控制前述第2液滴噴出噴嘴與前述第1液滴噴出噴嘴之相對位置關係的控制部;其中前述第2液滴噴出部藉由噴出前述第2液滴來將前述多個第1液滴噴出噴嘴之中至少一個第1靜電噴出型噴嘴封閉。
- 如請求項1所述之液滴噴出裝置,其中前述第1液滴包含極性溶媒,前述第2液滴包含非極性溶媒。
- 如請求項2所述之液滴噴出裝置,其中在前述第1液滴噴出部噴出前述第1液滴時,將前述第1靜電噴出型噴嘴封閉的前述第2液滴自墨水匣供應且與噴出作為前述第1液滴的第1液體接觸。
- 如請求項1所述之液滴噴出裝置,其中前述第2液滴係阻劑。
- 如請求項1至4之任一項所述之液滴噴出裝置,其中前述第2液滴噴出噴嘴係壓電型噴嘴。
- 如請求項5所述之液滴噴出裝置,其更包含檢查前述第1液滴噴出噴嘴之開口狀態的檢查部。
- 一種液滴噴出用噴嘴頭,其具有配置成相等間隔且具有相同形狀的多個靜電噴出型噴嘴,前述多個靜電噴出型噴嘴之中至少一個第1靜電噴出型噴嘴為封閉物所封閉。
- 如請求項7所述之液滴噴出用噴嘴頭,其中前述第1靜電噴出型噴嘴配置於前述多個靜電噴出型噴嘴之中未經封閉之2個第2靜電噴出型噴嘴之間。
- 如請求項7所述之液滴噴出用噴嘴頭,其中前述封閉物包含非極性溶媒。
- 如請求項7所述之液滴噴出用噴嘴頭,其中前述封閉物係阻劑。
- 如請求項7所述之液滴噴出用噴嘴頭,其中前述封閉物係磁性體。
- 一種液滴噴出方法,其包含:使包含多個第1液滴噴出噴嘴的多歧噴嘴頭之中設置於第1區域的第1液滴噴出噴嘴封閉,以及自前述多個第1液滴噴出噴嘴之中設置於與第1區域相異之第2區域的第1液滴噴出噴嘴將第1液滴噴出至對象物,其中前述第1液滴噴出噴嘴係靜電噴出型噴嘴。
- 如請求項12所述之液滴噴出方法,其藉由自第2液滴噴出噴嘴將第2液滴噴出,使用該第2液滴,使多個第1液滴噴出噴嘴之中設置於前述第1區域的前述第1液滴噴出噴嘴封閉。
- 如請求項13所述之液滴噴出方法,其中前述第2液滴包含非極性溶媒。
- 如請求項13所述之液滴噴出方法,其中前述第2液滴係阻劑。
- 如請求項14所述之液滴噴出方法,其中前述第2液滴在將為前述第2液滴所封閉之前述第1液滴噴出噴嘴加熱至指定之溫度以上時會去除。
- 如請求項13至16之任一項所述之液滴噴出方法,其中前述第2液滴噴出噴嘴係壓電型噴嘴。
- 如請求項12所述之液滴噴出方法,其使用固形物使設置於前述第1區域之前述第1液滴噴出噴嘴封閉。
- 如請求項18所述之液滴噴出方法,其中前述固形物係磁性體。
- 如請求項19所述之液滴噴出方法,其中前述固形物藉由使磁鐵靠近經封閉之第1液滴噴出噴嘴來去除。
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