TWI243104B - Driving waveform determining device, electro-optical device and electronic apparatus - Google Patents

Description

(1) 1243104 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關決定用以驅動液滴噴出裝置的噴出噴頭 之最適的驅動波形的技術。 【先前技術】 以往使用噴出液滴來附著於對象媒體的液滴噴出裝置 。在此液滴噴出裝置中，是藉由壓電元件的伸縮（利用電 壓的施加）來使充塡液體的充塡部收縮或膨脹。藉此，液 滴噴出裝置會從液滴噴出噴頭的噴出口來噴出液滴。就此 液滴噴出裝置的用途而言，例如有對電子機器的配線基板 之配線。這可藉由將分散導電性粒子的液體材料噴出至基 板上來進行。 但，在液滴噴出裝置的工業應用中所被使用液體材料 有各式各樣，隨材料的不同，密度，粘度等的特性也會有 所不同。由於液滴的噴出狀態（1滴的份量，噴出速度等） 會隨著液體材料的特性而變化，因此必須對各液體材料調 整施加於壓電元件之驅動電壓的波形，而使能夠經常形成 最適的噴出狀態。 因此有以控制此類液滴的噴出狀態爲目的的技術被提 案（例如，專利文獻1 )。就記載於專利文獻1的技術而言， 是按照油墨卡匣内的墨水餘量來變更驅動電壓波形（以下 稱爲驅動波形），藉此來謀求所被噴出之墨水量的安定化 -5- (2) 1243104 【專利文獻1】特開平1 1 - 3 09 8 72號公報 【發明內容】 (發明所欲解決的課題） 但，以往在決定驅動波形時，因爲須一邊試著測定噴 出後的液滴重量或飛行速度等，一邊試行錯誤，所以在決 定驅動波形時需要長時間，且爲了決定驅動波形須消耗多 量的液體材料，因此會有導致高成本化的問題。 本發明有鑑於上述課題，而以能夠提供一種可以較少 的試行來決定液滴噴出裝置的適確驅動波形之技術爲其目 的。 (用以解決課題的手段） 爲了解決上述課題，本發明之驅動波形決定裝置的特 徵係具有： 噴出噴頭，其係具備充塡有液體材料的液體充塡部， 按照驅動波形來使上述液體充塡部膨脹或收縮，藉此來使 上述液體材料液滴化而噴出； 驅動控制手段，其係供給驅動波形至上述噴出噴頭； 條件記憶手段，其係記憶上述液滴的最適重量及噴出 速度； 重量測定手段，其係測定自上述噴出噴頭所噴出的液 滴的重量； 速度測定手段，其係測定自上述噴出噴頭所噴出的液 -6 - (3) 1243104 滴的噴出速度； 基本驅動波形記憶手段，其係記憶上述驅動波形的基 本形；

波形調整手段，其係自上述基本驅動波形記億手段讀 出基本形的驅動波形，調整該驅動波形，而使上述重量 '測 定手段所測定的重量及上述速度測定手段所測定的噴出速 度能夠與上述條件記憶手段所記憶的重量及噴出速度形成 一致；及 波形記憶手段，其係記憶藉由上述波形調整手段而調 整的驅動波形。 在上述構成的驅動波形決定裝置中，重量測定手段會 測定所被噴出之液滴的重量，速度測定手段會測定液滴的 噴出速度。然後，波形調整手段會以液滴的重量及速度能 夠與記憶於條件記憶手段的重量及速度形成一致之方式來 調整驅動波形，波形記憶手段會記憶所被調整的驅動波形 〇 若利用此驅動波形決定裝置，則可以較少的試行來決 定液滴噴出裝置之適確的驅動波形。由於可測定每一液滴 的重量及噴出速度，因此可反應實際的噴出狀態來進行正 確的調整。並且，可藉由記憶驅動波形來選擇最適的驅動 波形。 又，最好上述驅動波形決定裝置具有：物性値取得手 段，其係取得自上述噴出噴頭所噴出的液滴的物性値； 上述基本驅動波形記憶手段係記憶對應於液滴的物性 (4) 1243104 値之複數個驅動波形； 上述波形調整手段係由上述基本驅動波形記憶手段來 讀出對應於上述物性値取得手段所取得的物性値之驅動波 形； 上述波形記憶手段係使藉由上述波形調整手段而調整 的驅動波形與上述物性値取得手段所取得的物性値有所對 應而予以記憶。 若利用上述構成，則可按照液滴的物性値來決定最適 的驅動波形。 又，最好上述波形調整手段係針對自上述基本驅動波 形記憶手段讀出的驅動波形來進行對應於上述噴出噴頭的 固有週期之修正，且針對修正後的驅動波形進行上述調整 〇 若利用上述構成，則可按照噴出噴頭的固有週期來修 正驅動波形的基本形。 又，最好上述物性値至少包含粘度，表面張力，接觸 角及密度的其中之一。 又，最好上述物性値取得手段係至少由1個上述物性 値的測定手段所構成。 若利用上述構成，則即使事先不知液體材料的物性値 ，照樣能夠藉由測定手段來測定物性値。 又，最好上述重量測定手段具有： 電極，其係設置成與上述噴出噴頭呈 對向； 振動子，其係對應於上述電極表面所附著的物質的重 -8- (5) 1243104 量來變化頻率； 頻率計算器，其係測定上述振動子的頻率；及 算出手段，其係根據上述頻率計算器所測定之上述液 滴的附著前後的頻率的變化量來算出上述液滴的重量。 若利用上述構成，則可正確地測定液滴的重量，使具 有所望重量的液滴噴出，決定最適的驅動波形。 又’最好上述物性値取得手段係利用上述液滴附著於 i:述電極表面時之上述振動子的振幅的衰減特性來求取上 述液滴的粘度。 若利用上述構成，則可正確地測定液滴的粘度，按照 液滴的粘度來決定最適的驅動波形。 又’最好上述速度測定手段係利用自上述噴出噴頭所 噴出的液滴之不同的2個時刻的位置及2個時刻的時間差來 求取該液滴的噴出速度。 若利用上述構成，則可正確地測定液滴的噴出速度， 以所望的噴出速度來使液滴噴出，決定最適的驅動波形。 又，最好上述噴出噴頭具有複數個噴嘴，上述波形調 整手段係測定上述複數個噴嘴的噴出速度的偏差，以該偏 差能夠形成最小的方式來決定維持上述驅動波形的最高電 位的保持時間。 若利用上述構成，則可以複數個噴嘴的噴出速度的偏 差能夠形成最小的方式來決定驅動波形。 又，最好上述波形調整手段係以上述驅動波形的高頻 領域之液滴的重量的減少幅度能夠形成最小之方式來決定 -9 - (6) 1243104 維持上述驅動波形的最低電位的保持時間。 若利用上述構成，則對驅動波形的頻率變化而言，可 使液滴的重量安定化。 又，最好上述波形調整手段係以上述液滴的重量及噴 出速度能夠與記憶於上述條件記憶手段的値一致之方式來 決定上述驅動波形的最高電位及中間電位。 若利用上述構成，則可以能夠取得所望的重量及噴出 速度之方式來決定驅動波形。 上述驅動波形決定裝置亦可裝入液滴噴出裝置來使用 〇 該液滴噴出裝置的特徵係具有： 噴出噴頭，其係具備充塡有液體材料的液體充塡部， ί女照驅動波形來使上述液體充塡部膨脹或收縮，藉此來使 上述液體材料液滴化而噴出； 驅動控制手段，其係供給驅動波形至上述噴出噴頭。 又’上述驅動控制手段係將上述驅動波形決定裝置所 決定的驅動波形供給至上述噴出噴頭。 若利用上述構成的液滴噴出裝置，則由於驅動波形決 定裝置爲組裝於液滴噴出裝置中，因此可迅速地決定供以 使液滴能以所望的重量及噴出速度噴出之驅動波形。又， 於生産現場’可按照液滴的種類來迅速地決定驅動波形， 提高生産效率。 又’最好是利用上述液滴噴出裝置來製造光電裝置。 又’最好是將利用上述液滴噴出裝置來製造的光電裝置搭 -10- 1243104 (7) 載於電子機器。 【實施方式】 以下，利用圖面來說明本發明的實施形態。 <驅動波形決定裝置的構成> 首先，說明本發明之驅動波形決定裝置的構成。圖1 是表示驅動波形決定裝置1 00的構成圖。驅動波形決定裝 置1〇〇是例如將使銀微粒子分散於c14h3()(十四（碳）烷） 溶媒的液體材料噴出至基板的預定位置，藉此來決定在基 板上形成導電膜圖案之液滴噴出裝置的噴出噴頭的驅動波 形者。 驅動控制部120會將用以使噴出噴頭1 10驅動的驅動波 形供應給噴出噴頭。噴出噴頭1 1 0具備設有壓電元件的液 體充塡部（圖示省略），根據此驅動波形來使壓電元件伸張 或收縮，藉此來使液體充塡部的容量膨脹或收縮。藉此， 噴出噴頭1 1 0會使液體材料液滴化而朝向基板噴出。並且 ，噴出噴頭no具有複數個噴嘴。 解析部154爲電腦裝置，具有CPU(Central Processing Unit)，ROM(Read Only Memory) 5 RAM(Random Access Memory)等，CPU會執行儲存於ROM的電腦程式來進行 驅動波形決定裝置1 0 0的各部控制。 解析部1 5 4會使液滴的最適重量，最適的噴出速度與 液體材料的種類物性値温度有所對應而予以記憶。又 -11 - (8) 1243104 ’解析部1 5 4會判斷從噴出噴頭所噴出之液滴的重量及噴 出速度是否與所被記憶的値一致，進行最適驅動波形的決 定。又，解析部1 5 4會使所被決定的驅動波形與液體材料 的種類物性値温度有所對應而予以記憶。有關利用解 析部1 5 4來進行的處理程序方面會在往後敘述。 又，於本實施形態中，液體材料的物性値爲使用粘度 ，但亦可使用表面張力，接觸角，密度等。 重量 粘度測定部1 5 0是利用液滴附著於水晶振動子 時之共振頻率的變化來測定液滴的重量之 QCM(Quartz Crystal Micro balance)，具有重量測定手段及物性値測定 手段的機能。又，當液體材料的物性値爲使用表面張力， 接觸角，密度等時，物性値測定手段具有測定該等物性値 的機能。 圖2是表示重量 粘度測定部1 5 0的構成圖。重量 粘 度測定部1 5 0的主要構件爲感測器晶片42 1，頻率計算器 422，運算部42 3及脈衝產生部420。圖3是表示感測器晶片 421的構成圖。同圖中顯示與感測器晶片421的噴出噴頭 1 10呈對向的面。在水晶振動子424的兩面，一對的電極 425a，425b會對向安裝。絶縁體426會經由具有導電性的 支持體4 2 7 a，4 2 7 b來可振動自由地保持水晶振動子4 2 4。 支持體427a會與電極425a導通’且與固定於絶縁體426的 端子428a導通。另一方面，支持體427b會與電極425b導 通，且與固定於絶縁體426的端子428b導通。藉由上述構 成，若從脈衝產生部420輸出的脈衝訊號經由端子42 8 a ’ -12- 1243104 ο) 4 2 8 b而被輸入感測器晶片4 2 1，則水晶振動子4 2 4會以共 振頻率來振動。 感測器晶片421會被設置成其一方的電極42 5 a能夠與 噴出噴頭〗1 0的液滴噴出面呈對向。在重量 粘度測定部 4 2 0中，若從噴出噴頭1 1 0噴出的液滴附著於電極4 2 5 a，則 會算出附著的液滴質量。 水晶振動子若作用於本身的外力爲一定，則會以一定 的共振頻率來振動，但若於電極4 2 5 a的表面附著有物質 而造成外力變化的話，則共振頻率會按照該變化量來變化 。並且，當附著的物質爲具有粘彈性時，水晶振動子424 會按照該物質的粘彈性特性値來變化共振頻率。 在此’說明有關液滴的重量測定。液滴的重量測定爲 了排除液滴的粘彈性的影響，而於液滴乾燥析出溶質後進 行。頻率計算器422是在於檢測出附著析出物的水晶振動 子424的共振頻率，且將顯示檢出結果的訊號供應給運算 部42 3。在此’附著於水晶振動子的物質重量與共振頻率 的關係爲既知。運算部423若接受從頻率計算器422輸出之 顯示共振頻率的訊號，則會利用此來求取析出物的重量。 然後’由液體材料的濃度與析出物的重量來求取乾燥前的 液滴重量。並且’在本實施形態中，雖是使用水晶振動子 ’但亦可使用壓電元件或磁應變元件等。 又’液滴的重量測定亦可使用以下所示的方法。 (a)採取法 -13- (10) 1243104 就採取法而言，是僅以一定的次數來噴出液滴，採取 至容器。利用電子天秤等的手段來測定所被採取之液體的 重量’且以液滴數來除以其重量，而求取每一液滴的重量 (b )減量法 就減量法而言，是在液滴噴出前後測定收容液體的槽 重量，且以液滴數來除以噴出前後的重量差，而求取每一 液滴的重量。 其次，說明有關液滴的粘彈性特性値的測定。在本實 施形態中，在粘彈性特性値之中，使用粘度。粘度的測定 是利用粘度與衰減定數的關係。當接觸於具有粘性的液體 的物體振動時，該物體的振動的振幅會因液體的粘性而衰 減。顯示此刻的時間與振幅的關係的物性値爲衰減定數， 粘度與衰減定數具有相關關係。在本實施形態中會利用此 來求取液滴的粘度。具體而言，會根據實驗來事先求取液 體材料的粘度與衰減定數的關係。在此，有關粘度與衰減 定數的關係爲既知的液體材料，亦可不經實驗來使用既知 的關係。然後，由液滴附著於水晶振動子時之振動的振幅 變化來求取衰減定數，求取對應於該衰減定數的粘度。 除了上述的方法以外，液滴的粘度與重量可如以下所 示來求取。圖4是表不重量粘度測定部3 1 0的構成圖。重 量粘度測定部3 1 0除了上述重量粘度測定部1 5 0的構成 以外，還更加具有阻抗運算部4 3 〇。 -14- 1243104 ου 水晶振x 子· ’ i：述，具有以對應於液滴質量的共振 頻率來振動’且按照該物質的粘度來變化共振頻率的特性 。重量粘度測定部3 1 〇是利用此特性來求取液滴的質量 及粘度。具體而言’阻抗運算部4 3 0會由施加於感測器晶 片4 2 1的電壓與電流的關係來求取水晶振動子4 2 4的電性阻 抗。此阻抗具有在共振頻率附近大幅度變化的性質。阻抗 的電阻成份爲最小時的頻率會形成共振頻率，其電阻成份 會形成共振電阻値。阻抗運算部4 3 〇會藉由運算來求取水 晶振動子42 4的共振頻率，且將顯示共振頻率的訊號供應 給運算部42 3。又’頻率計算器422會檢測出水晶振動子 424的共振頻率’且將顯示檢出結果的訊號供應給運算部 423。運算部423若接受從阻抗運算部430輸出之顯示共振 電阻値的訊號，及從頻率計算器422輸出之顯示共振頻率 的訊號，則會利用顯示共振頻率，液滴的粘度及質量的關 係之既知的計算式來算出液滴的粘度及質量。 其次’說明有關液滴之噴出速度的測定。噴出速度的 測定是利用CCD(Charge Coupled Devise)攝影機152a及頻 閃觀測器1 5 2 b來於暗室内進行。C C D攝影機1 5 2 a是設置 於可由與飛行中的液滴噴出方向垂直的方向來攝影的位置 。解析部1 5 4是以預定的時間間隔來將時序訊號供應至頻 閃觀測器152b及CCD攝影機152a。若被供給此時序訊號 ，則頻閃觀測器152b的發光及CCD攝影機152a的攝影會 同步進行。此時間間隔是設定成從一液滴噴出後到附著於 感測器晶片42 ]爲止的期間能夠進行複數次的攝影。然後 -15- (12) 1243104 ’利用所被攝影之液滴的影像的2點間的位置及該等被攝 影的時間間隔來求取液滴的噴出速度。 上述的測定方法亦可利用於供以調查液滴的噴出速度 的偏差。在噴出噴頭1 1 〇設有複數個噴嘴，但各噴嘴的尺 寸或輸出特性會有誤差。因此，在噴嘴間每一滴會產生重 量偏差。在此，於全噴嘴施加同一波形的驅動方法中，可 知液滴的重量與噴出速度具有相關性，在噴出速度的偏差 較少的狀態下，每一液滴的重量的偏差也會變少。 在本實施形態中，利用此關係來測定各噴嘴的噴出速 度，藉此來評價噴嘴間的噴出量的偏差。有關偏差的評價 方面會在往後敘述。 又，噴出速度的測定亦可利用以下的方法。 U)以能夠通過液滴的飛行路徑上的2點之方式來射出 雷射光，在對面於光源的測定部測定雷射光的強度。若液 滴被噴出，則會藉由飛行中的液滴來遮斷雷射光的一部份 ，檢測出此刻的能量變化，藉此來求取液滴的通過時刻。 然後，由2點間的距離與通過時刻的時間差來求取液滴的 速度。 (b)液滴的,噴出時刻是根據驅動控制部120的設定値而 爲即知。並且，液滴的附著時刻是與重量粘度測定部 1 5 0的共振頻率變化開始的時刻相同。可由兩者的時間差 ，及噴出噴頭1 1 〇與感測器晶片4 2 1上面的距離來求取液滴 的噴出速度。 -16 - (13) 1243104 <驅動波形的決定手順> 其次，針對利用上述驅動波形決定裝置〗0 0之驅動波 形的決定程序來進行説明。 圖5是表示驅動波形決定的流程圖。 最初，決定基本驅動波形，亦即形成決定驅動波形時 的出發點（步驟S1)。 圖6是表示基本驅動波形的一例圖。此基本驅動波形 是由：使噴出噴頭Π 〇的液體充塡部膨脹的期間11〜t2， 維持液體充塡部的膨脹的期間t2〜t3(保持時間 Pwhl )， 使液體充塡部收縮的期間t3〜t4，維持液體充塡部的收縮 的期間t4〜t5(保持時間Pwh2)，解放液體充塡部的收縮 的期間t5〜t6，維持液體充塡部的初期容積的期間t6〜tl 所構成。在此，於期間16〜11中，中間電位V C會被施加 於噴出噴頭，在期間t2〜t3中，最高電位VH會被施加於 噴出噴頭，在期間t4〜t5中，最低電位VL會被施加於噴 出噴頭。 參數T c是以下述方式來測定。首先，將圖6所示波形 的驅動電壓施加至噴出噴頭，藉此以某噴出速度來噴出液 滴。此噴出速度會根據驅動波形來變化。圖7是表示使保 持時間Pwh 1變化時之噴出速度的變化圖。横軸爲保持時 間Pwhl，縱軸爲噴出速度vm。如同圖所示，噴出速度 vm會按照保持時間Pwh 1的長度來週期性的變化。此刻之 噴出速度vm的變化週期tp-ta會形成參數Tc。 其次’針對使用於供以決定驅動波形的另一個參數 -17- (14) 1243104 T a來進行説明。圖8是表示使用於決定T a時之驅動波形 的一例圖。此驅動波形是由：使噴出噴頭I 1 〇的液體充塡 部膨脹的期間11〜12，維持噴出噴頭1 1 〇的液體充塡部的 膨脹的期間t2〜t3，使噴出噴頭1 1 〇的液體充塡部收縮的 期間t3〜t4，維持噴出噴頭11 0的液體充塡部的收縮的期 間t4〜tl (保持時間w)所構成。在此，期間tl〜t2，期間 t2〜t3，期間t3〜t4具有同一長度TaO，期間t4〜tl具有 長度w。長度TaO是由噴出噴頭的設計値來事先求取，作 爲供以求取Ta的初期値使用。 參數Ta是以下述方式來測定。首先，將圖8所示波形 的驅動電壓施加至噴出噴頭，藉此以某噴出速度來噴出墨 水。此噴出速度是根據驅動波形來變化。 圖9是表示使保持時間w變化時之噴出速度vm的變 化圖。橫軸爲保持時間w，縱軸爲噴出速度。如同圖所示 ，噴出速度會按照保持時間 w的變化來週期性的變化。 此波形會形成複數個波形合成者，可根據傅里葉解析來求 取各波形成份的週期。較長部份的週期相當於參數Tc。 又，較短部份的週期爲參數Ta。

Tc可使用上述2個方法的其中之一來求取。 圖10是表示利用上述求取的Tc及Ta來作成的基本驅 動波形的例圖。在同圖中，（a)是表示基本驅動波形的第1 候補，（b)是表示第2候補，（c)是表示第3候補。首先，利 用第1候補的驅動波形來試行噴出，根據在速度測定部1 5 2 的C C D攝影機1 5 2 a所攝取的畫像來觀察液滴的噴出狀態 -18 - (15) 1243104 。右由設置於噴出噴頭1 1 0的複數個噴嘴全體來噴出液滴 ，則會採用第1候補的驅動波形來作爲驅動波形決定用的 基本驅動波形。另一方面，當未噴出液滴的噴嘴存在時， 不採用第1候補，而是使用第2候補的驅動波形來試行噴出 。又，若根據第2候補的驅動波形來從全體的噴嘴噴出液 滴的話，則會採用第2候補的驅動波形來作爲基本驅動波 形。當即使根據第2候補的驅動波形，還是會有未噴出液 滴的噴嘴存在時，會採用第3候補的驅動波形來作爲基本 驅動波形。 又，基本驅動波形的決定亦可使用以下所述的方法。 此方法是首先在解析部1 5 4中，使過去求取的驅動波形與 粘度有所對應而予以記憶。然後，在重量 粘度測定部 1 5 0測定液滴的粘度，由所被記憶的波形中來選擇對應於 最接近所被測定的粘度的粘度之波形。 以上，若基本驅動波形被決定，則會進行其次波形的 調整。 在波形的調整中，最初進行最高電位的保持時間 P wh 1的調整（步驟S 2 )。保持時間P wh 1的調整是藉由以下 所示的方法來進行。 首先，利用在步驟S1所選擇的基本驅動波形來噴出 液滴，使用c C D攝影機1 5 2 a來攝取從複數個噴嘴所噴出 的液滴的影像，藉此來測定各噴嘴的噴出速度。在此’噴 出速度的測定是使基本驅動波形的Pwh 1變化成幾種形式 來進行。然後，對每個噴嘴求取離目標噴出速度vm的誤 -19- (16) 1243104 差（偏差），且求取其平均値。並且，將誤差的平均値 δ v m除以目標噴出速度v m，而求取對速度之偏差的產生 比例（相對偏差）δνηι/νπ^ 圖1 1是表示保持時間p w h 1與相對偏差5 ν m / V m的關 係圖。如同圖所示’相對偏差δ v m / v m在保持時間P w h 1 0 具有極小値。亦即，將最高電位的保持時間設定成P w h 1 0 ，而使得噴出速度的相對偏差會形成最小。因此，Pwh 1 0 會形成最高電位的保持時間的最適値。 其次，調整最低電位的保持時間Pwh2(步驟S3)。保 持時間Pwh2的調整是藉由以下所示的方法來進行。 首先，利用在步驟S2所決定的驅動波形來噴出液滴 ，測定液滴的重量。在此，重量測定是使驅動電壓的頻率 變化成幾種形式來進行。圖1 2是表示驅動電壓的頻率f與 被噴出之液滴的重量Iw的關係圖。如同圖所示，隨著驅 動電壓的頻率f變高，液滴的重量Iw會變小，若超過某 頻率，則重量I w會急速減少。在此，重量I w的最大値與 頻率f爲20kHz時的重量的差爲δίχν。 其次，使保持時間Pwh2變化成幾種形式，而與上述 同樣的測定液滴的重量。圖1 3是表示上述δίχν與保持時間 Pwh2的關係圖。如同圖所示，δίΛν是在保持時間 Pwh2保 持極小値。亦即，將最低電位的保持時間設定成Pwh2〇， 藉此即使對較高的頻率，液滴的重量下降也會形成最少。 因此，Pwh20會形成最低電位之保持時間的最適値。 又，最低電位的保持時間Pwh2的調整亦可藉由以γ -20- 1243104 (17) 所示的方法。圖1 4是表示液滴的重量I w與保持時間P w h 2 的關係圖。如同圖所示，當Pwh2位於某範圍内時’液滴 會正常被噴出，當離開該範圍時，會引起噴出不良。亦可 將此液滴正常噴出之P w h 2的範圍的中點當作P w h 2 0的最 適値。 如此一來，驅動波形的時間軸方向的要素會被決定° 藉此，可抑止噴嘴間的偏差，謀求液滴重量對頻率的安定 化。針對於此，以下會進行電位的調整，取得所望的液滴 重量與噴出速度。 最初調整最高電位VH(步驟S4)。最高電位VH的調 整是如以下進行。首先，利用在步驟S 3所求得的驅動波 形來噴出液滴，測定液滴的噴出速度vm。在此’使最局 電位V Η變化成幾個形式，測定噴出速度v m。圖1 5是表 示最高電位V Η與噴出速度vm的關係。如同圖所示’隨 著最高電位VH變高，液滴的噴出速度vm會増加。由此 結果可求取取得所望噴出速度的最高電位VH ° 其次，調整中間電位VC (步驟S5)。中間電位ye的 調整是如以下所示進行。首先，利用在步驟S4所求得的 驅動波形來噴出液滴，測定液滴的重量1w。在此， 1史中 間電位VC變化成幾種形式，測定液滴的重量Iw。圖丨6 $ 表示中間電位v C與液滴重量I w的關係圖。如同圖所厂、 ，隨著中間電位VC變高，液滴的重量Iw會増加。 並且 ，噴出速度vm會無關於中間電位VC而爲一定。 此結 果可求取取得所望液滴重量的中間電位V C。 -21 - (18) 1243104 其次，再調整最高電位VH(步驟S6)。最高電位VH 的再調整是如以下所示進行。首先，利用在步驟S 5所求 得的驅動波形來噴出液滴，測定液滴的重量Ϊ w。在此， 使最高電位V Η變化成幾種形式，測定液滴的重量I w。圖 1 7是表示最高電位ν Η與液滴重量I w的關係圖。如同圖 所示，隨著最高電位V Η變高，液滴的重量1 w會増加。 由此結果可求取取得所望液滴重量的最®電位V Η。 藉此來決定驅動波形。並且，液滴的噴出狀態也會依 液體材料的温度而變化，因此會在想定的範圍内的複數階 段的温度中進行上述驅動波形決定作業。然後，使對應於 液體材料的種類，粘度及温度之顯示驅動波形的資料記憶 於解析部1 5 4。 如以上所述，若利用本發明，則可以較少的試行來決 定液滴噴出裝置之適確的驅動波形。由於可測定每一液滴 的重量及噴出速度，因此可反應實際的噴出狀態進行正確 的調整。並且，可使對應液滴的粘度及驅動波形來予以記 憶，因此可按照液滴的粘度來選擇最適的驅動波形。 <變形例> 在上述實施形態所述的驅動波形決定裝置爲一例’本 發明可改變成各式各樣的形態。 上述實施形態爲驅動波形決定裝置的例子，但亦可將 此驅動波形決定裝置安裝於液滴噴出裝置。圖1 8是表示液 滴噴出裝置的例圖。液滴噴出裝置1 〇具備對基板9噴出液 滴的噴頭部2 0。作業台1 2是供以設定基板9 (紙苯酚或玻 •22- (19) 1243104 璃等的薄板）的載置台。 在此’噴頭部20可藉由滑件3〗來移動於χ方向，作業 台1 2可錯由滑件3 2來移動於y方向。藉此，噴頭部2 〇與基 板9之相對位置的調整會被進行，可將液滴噴出至基板9的 任意位置。 錯由在如此的液滴噴出裝置中裝入本發明的驅動波形 決定裝置’可於生産現場迅速地按照液滴的種類來決定最 適的驅動波形，而使能夠提高生産效率。 又，上述實施形態中，雖是對設置於噴出噴頭1 1 〇的 複數個噴嘴施加同一波形的電壓，但亦可對每個噴嘴施加 不同波形的電壓。此情況，同樣可利用上述波形調整方法 來對每個噴嘴產生最適的波形。 又’上述實施形態中，雖是使進行噴出噴頭之液體充 塡部的膨脹及收縮’而利用噴出液滴的驅動波形來進行説 明’但除此以外’亦可使進行噴出噴頭之液體充塡部的膨 脹及其膨脹的解放（亦即回到中間電位V C)，而可適用於 噴出液滴的驅動波形。又，亦可適用於圖6所示之驅動波 形的反相位的驅動波形。 上述實施形態中，噴墨裝置是使含導電性材料的液滴 附著於基板1 3 2的預定位置者，但除此以外，亦可利用於 著色液體的用紙印字，EL(Electro Luminescence)元件的 製造，光阻的形成，液晶顯示裝置之玻璃基板上的彩色濾 光器形成，或液晶材料的封入，微透鏡陣列的製造，或供 以測定生體物質的液體噴出等。 -23- (20) 1243104 就本發明的噴墨裝置而言，例如有形成有機EL元件 之電洞輸送性發光層或電子輸送層等的層的裝置，或無機 E L元件之螢光發光層的層形成裝置。除此以外，本發明 的噴墨裝置，例如還有在預定的導電膜圖案形成時光蝕刻 微影過程之塗佈光阻劑的裝置，在微透鏡陣列的製造過程 中將光透過性材料塗佈於具有複數個凸部的原盤的裝置， 以及噴出供以測定注入於試 管等的容器媒體之 DNA(deoxyribonucleic acid)等的生體物質的種類或量的觸 媒的裝置，或將該生體物質本身噴出至試 管等的媒體的 裝置。 <光電裝置及電子機器> 針對具有藉由液滴噴出裝置（被供給在上述驅動波形 決定裝置所決定的驅動波形）而形成的彩色濾光器之光電 裝置，及使用該光電裝置作爲顯示部的電子機器來進行説 明。 圖1 9是表示具有彩色濾光器的光電裝置的剖面圖。如 該圖所示，光電裝置6 4 0大致具有：朝觀察者側放出光的 背光機構642，及使從背光機構642放出的光選擇性地透過 之被動型液晶顯示面板6 4 4。其中，液晶顯示面板6 4 4具有 :基板646，電極648，配向膜65 0，間隔件6 5 2，配向膜 654，電極656及彩色濾光器660。彩色濾光器660由隔壁 6 2 0來看基板6 0 0側會位於上側（觀察者側）。含於此彩色濾 光器660的紅色彩色濾光器63 2R，綠色彩色濾光器63 2G及 -24- (21) 1243104 藍色彩色濾光器632B是藉由本發明的液滴噴出 成圖案者，具有設計値相等的厚度。並且，在各 器63 2R，6 3 2G，63 2B的背面側設有作爲保護目 層 6 5 8 c 在隔著間隔件6 5 2而對向的兩個配向膜6 5 0， 隙中封入有液晶，若藉由電極64 8，6 5 6來施加電 則可使從背光機構642放出的光選擇性地透過對 色濾光器632R，632G，632B的每個領域。 其次，圖20是表示搭載光電裝置640的行動調 的外觀圖。在此圖中，行動電話機700除了複數 鈕7 10以外，還具備受話部720，送話部73 0，及 號碼等各種資訊的顯示部，亦即含彩色濾光器的 640 〇 又’除了行動電話機700以外，利用本發明 出裝置而製造的光電裝置6 4 0亦可使用於電腦， 數相位機，PDA(Personal Digital Assistant)，車 影印’音響機器等各種電子機器的顯示部。 【圖式簡單說明】 圖1是表示驅動波形決定裝置100的構成圖。 圖2是表示重量粘度測定部150的構成圖。 圖3是表示感測器晶片4 2 1的構成圖。 圖4是表示重量粘度測定部3 1 0的構成圖。 圖5是表示驅動波形決定的流程圖。 裝置來形 彩色濾光 的之塗佈 6 5 4的間 壓的話， 應於各彩 I話機7 0 0 個操作按 顯示電話 光電裝置 的液滴噴 投影機， 載機器， -25- 1243104 (22) 圖6是表不基本驅動波形的一例圖c 圖7是表示使保持時間Pwh 1變化時之噴出速度的變化 圖。 圖8是表示使用於決定Ta時之驅動波形的一例圖。 圖9是表示使保持時間w變化時之噴出速度的變化圖 〇 圖1 0是表示使用TC及Ta來作成之基本驅動波形的例 圖。 圖1 1是表示保持時間Pwh 1與相對偏差的關係圖。 圖12是表不驅動電壓的頻率與所被噴出之液滴的重量 的關係圖。 圖1 3是表示δ I W與保持時間P w h 2的關係圖。 圖14是表示液滴的重量Iw與保持時間pwh2的關係圖 〇 圖15是表示最高電位VH與噴出速度vm的關係圖。 圖1 6是表不中間電位V C與液滴的重量I w的關係圖 〇 圖1 7是表示最高電位V Η與液滴的重量I w的關係圖 〇 圖1 8是表示液滴噴出裝置的例圖。 圖1 9是表示具有彩色濾光器的光電裝置的剖面圖。 圖2 0是表示搭載光電裝置64 0的行動電話機7〇0的外觀 圖。 -26- (23) 1243104 〔符號之說明〕 10 0...驅動波形決定裝置 1 1 0 ...噴出噴頭 12 0...驅動控制部 1 5 0 ...重量粘度測定部 152a·..CCD 攝影機 152b...頻閃觀測器 154...解析部

Claims (1)

1243104 ⑴ 料年Ϊ月丨3日修(更)正本 .拾、申請專利範圍 第9 3 1 0 2 2 1 0號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國94年7月13日修正 1 ·種驅動波形決定裝置，其特徵係具有： 噴出噴頭’其係具備充塡有液體材料的液體充塡部， 按照驅動波形來使上述液體充塡部膨脹或收縮，藉此來使 上述液體材料液滴化而噴出； 驅動控制手段，其係供給驅動波形至上述噴出噴頭； 條件記憶手段，其係記憶上述液滴的最適重量及噴出 速度； 重量測定手段，其係測定自上述噴出噴頭所噴出的液 滴的重量； 速度測定手段，其係測定自上述噴出噴頭所噴出的液 滴的噴出速度； 基本驅動波形記憶手段，其係記憶上述驅動波形的基 本形； 波形調整手段，其係自上述基本驅動波形記憶手段讀 出基本形的驅動波形，調整該驅動波形’而使上述重量測 定手段所測定的重量及上述速度測定手段所測定的噴出速 度能夠與上述條件記憶手段所記憶的重量及噴出速度形成 一致；及 波形記億手段，其係記憶藉由上述波形調整手段而調 整的驅動波形。 1243104 (2) 2 .如申請專利範圍第1項之驅動波形決定裝置，其中 具有：物性値取得手段，其係取得自上述噴出噴頭所噴出 的液滴的物性値； 上述基本驅動波形記憶手段係記憶對應於液滴的物性 値之複數個驅動波形； 上述波形調整手段係由上述基本驅動波形記憶手段來 讀出對應於上述物性値取得手段所取得的物性値之驅動波 形； 上述波形記憶手段係使藉由上述波形調整手段而調整 的驅動波形與上述物性値取得手段所取得的物性値有所對 應而予以記憶。 3 .如申請專利範圍第2項之驅動波形決定裝置，其中 上述波形調整手段係針對自上述基本驅動波形記憶手段讀 出的驅動波形來進行對應於上述噴出噴頭的固有週期之修 正，且針對修正後的驅動波形進行上述調整。 4 ·如申請專利範圍第2項之驅動波形決定裝置，其中 上述物性値至少包含粘度，表面張力，接觸角及密度的其 中之一。 5 ·如申請專利範圍第4項之驅動波形決定裝置，其中 上述物性値取得手段係至少由1個上述物性値的測定手段 所構成。 6 ·如申請專利範圍第！項之驅動波形決定裝置，其中 上述重量測定手段具有： 電極’其係設置成與上述噴出噴頭呈&對向； -2- 1243104 (3) 振動子，其係對應於上述電極表面所附著的物質的重 量來變化頻率； 頻率計算器，其係測定上述振動子的頻率；及 算出手段，其係根據上述頻率計算器所測定之上述液 滴的附著前後的頻率的變化量來算出上述液滴的重量。 7 ·如申請專利範圍第5項之驅動波形決定裝置，其中 上述物性値取得手段係利用上述液滴附著於上述電極表面 時之上述振動子的振幅的衰減特性來求取上述液滴的粘度 〇 8 .如申請專利範圍第1項之驅動波形決定裝置，其中 上述速度測定手段係利用自上述噴出噴頭所噴出的液滴之 不同的2個時刻的位置及2個時刻的時間差來求取該液滴的 噴出速度。 9 .如申請專利範圍第1〜3項的其中任一項所記載之驅 動波形決定裝置，其中上述噴出噴頭具有複數個噴嘴， 上述波形調整手段係測定上述複數個噴嘴的噴出速度的偏 差，以該偏差能夠形成最小的方式來決定維持上述驅動波 形的最高電位的保持時間。 1 0 ·如申請專利範圍第1〜3項的其中任一項所記載之 驅動波形決定裝置，其中上述波形調整手段係以上述驅動 波形的高頻領域之液滴的重量的減少幅度能夠形成最小之 方式來決定維持上述驅動波形的最低電位的保持時間。 1 1 ·如申請專利範圍第1〜3項的其中任一項所記載之 驅動波形決定裝置，其中上述波形調整手段係以上述液滴 1243104 (4) 的重量及噴出速度能夠與記憶於上述條件記憶手段的値一 致之方式來決定上述驅動波形的最高電位及中間電位。 12.—種液滴噴出裝置，其特徵係具有： - 噴出噴頭，其係具備充塡有液體材料的液體充塡部， ’ 按照驅動波形來使上述液體充塡部膨脹或收縮，藉此來使 上述液體材料液滴化而噴出； 驅動控制手段，其係供給驅動波形至上述噴出噴頭； 及 鲁 申請專利範圍第〗〜9項所記載之驅動波形決定裝置； 上述驅動控制手段係將上述驅動波形決定裝置所決定 的驅動波形供給至上述噴出噴頭。 1 3 · —種光電裝置，其特徵係利用申請專利範圍第1 2 項所記載之液滴噴出裝置來製造。 1 4 · 一種電子機器，其特徵係利用申請專利範圍第1 2 項所記載之液滴噴出裝置來製造。

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