TWI295967B - Liquid ejection apparatus - Google Patents

Description

1295967 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種液滴噴出裝置。 【先前技術】

以往，液晶顯示裝置或有機電激發光顯示裝置（有機EL 顯不裝置）等之光電裝置係於基板上形成複數光電元件。 於該種基板，以品質管理/製品管理為目的，通常描繪有 製造號碼，或將製造號碼編碼化之二維碼等之固有之識別 碼。該識別碼係#由作為辨識部《專門之讀石賴來讀取、 解讀。 請案公開2003-127537號公報）。 作為於該基板描繪識別碼之方法，已有面對附金屬箔之 薄膜將雷射光照射於基板（玻璃基板），將金屬膜轉印於基 板於基板形成標誌、之中請案；另彳，有將含有研磨材之水 喷射於基板等，於基板刻印號碼等之方法之申請案（參照 曰本國專利以案公開平u_773戦公報、日本國專射、 然而’各騎方法有描❹驟多、裝置亦高價且大型化 之傾向°因此’正在檢討可縮小裝置，亦可在短時間内實 現描緣之噴墨法。喷墨法係使用液滴嘴出裝置，將功能液 (墨水液滴）由噴嘴對基板喷出形成二維條碼等識別碼之圖 案0 另外，亦揭示有簡單且大量製造使用於高密度且高精度 之贺墨^噴出頭之技術（參照日本國專利中請案公開平5_ 309835號公報）。於該文獻揭示之技術中，於（110)面方位 109573.doc 1295967 之矽晶圓上圖案化，於其特定之位置施加開孔加工。其 後藉由進行結晶各向異性蝕刻，製造將以對晶圓表面呈 直角之（111)面構成之噴墨孔與墨水壓力室—體成形之嘴出

再者，亦揭不關於在如此之喷出頭中，可用光測定器等 簡易且有效率地評估噴出特性等，量產性、檢查效率優異 之構造之喷墨記錄裝置之技術（參照日本國專利申請案公 開平6-23980號公報)。根據揭示於該文獻之技術，噴出頭 係具有··連通各喷嘴孔之獨立之喷出冑，與成為該喷出室 =邛伤之壁之振動板。而，具有驅動該振動板之驅動 部’與供應墨水至各噴出室之共通之墨水凹槽。而，形成 於振動板下之電極基板為透明基板，電極由透明導電膜所 組成。藉此，可由噴出頭外部觀察内部。 、 然而，描繪識別碼用之噴墨法中，有將液滴著落於正確 位置之步驟，與將著落於基板之墨水供乾，使功能材料燒 結而密接於基板之步驟。 首先’為使液滴著落於正確之位置，必需使基板與喷出 方面’若由著落至烘乾為止之時間過長，則 者洛之液滴可㈣潤擴散或㈣，著落後必需有效率地迅 速進行烘乾與燒結之步驟。然而，一旦使基板與噴_接 則著落位置進入噴出頭之陰影中’雷射光之照射必需 4待至著落位置由該陰影離開為止。該情況，目雷射光而 產生烘乾步驟之延誤’有難以維持適當之液滴形狀之情 況。另外，亦有從透明基板/透明平台之背㈣“射光 109573.doc 1295967 之h況。然而實際使用之基板並不限於始終為透明。 【發明内容】 本發明之目的係提供一種液滴喷出裝置，其可於噴出之 包含功能材料之液滴精度良好地照射雷射光，且進行效率 良好的乾燥、烘烤。 > … +本發明之第1側面係、提供_種液滴噴出裝置，其具備· 噴出部，其將包含含有功能性材料之液狀體之液滴朝向對 ，物喷出。'^出部具有：储存前述液狀體之壓力室、施加 i力於该Μ力室而使前述液滴喷出之加壓部及穿透性 件、。雷射照射部係於前述穿透性構件照射雷射光。前述雷 :光係X則述穿透性構件分為第i雷射光與第2雷射光 述第1雷射光係以可照射前述液滴著落於前述對象物上之 Γ置或其附近之方式’穿透前述穿透性構件。前述第2雷 之位置。这弟1田射先之照射位置不同之對象物上 +本毛明之第2侧面係提供一種液滴噴出裝置，其具備： 噴出部’其將包含含有功能性材料 象物喑Ψ ο 1 < 履狀體之液滴朝向對 射光具有穿透性構件。雷射照射部係將雷 ==穿透性構件。前述雷射光以前述穿透性構 ==光與第2雷射光。前述第1雷射光係照射於 於昭^ =對象物上後之液滴。前述第2雷射光係照射 於照射剛返第1雷射光後之液滴。 士發明之可被認為係新穎之特徵， 利範圍中顯現。侔隨曰沾s制、， ·町i甲„月專 思目的及利盈之本發明藉由參照以下所 109573.doc 1295967 不之圖面’當可理解，該圖面添附於現時點中較佳之實施 型態之說明。 【實施方式】 以下依循圖1〜圖10說明本發明之實施型態。 液晶顯示裝置之顯示模組 首先’說明有關描繪使用液滴喷出裝置所形成之作為識 別碼之點圖案之液晶顯示裝置之顯示模組。 圖1中’顯示模組1具備以作為光穿透性之顯示用基板之 玻璃構成之基板2。於其基板2之表面2a之大致中央位置形 成封入液晶之四角形之顯示部3，於其顯示部3之外侧形成 掃描線驅動電路4及資料線驅動電路5。而且，顯示模組i 係依據掃描線驅動電路4供應之掃描信號與資料線驅動電 路5供應之資料信號，控制液晶分子之配向狀態，且將由 未圖示之照明裝置照射之平面光以液晶分子之配向狀態調 變，藉此於顯示部3顯示希望之圖像。 於作為基板2之著落面之背面孔之右邊角落形成以顯示 模組1之點D構成之點圖案10。點圖案1〇如圖2所示，係以 形成於圖案形成區域Z1内之複數點D構成。於該圖案形成 區域zi之外周形成預定之留白區域Z2。而且，形成於圖案 形成區域Z1之點圖案10於本實施型態為二維碼，可以二維 讀碼機讀取。另外，留白區域Z2係未形成前述點〇之區 域，二維讀碼機特別指定圖案形成區域Z1，其係防止誤檢 測該圖案形成區域Z1内之點圖案1 〇用之區域。 圖案形成區域Z1係1〜2 mm角之正方形之區域，如圖4所 109573.doc 1295967 示，假設分割為16列xl 6行之各格C (cell)，對其分割之各

格c選擇性形成點D。又，於其分割之格c内，將形成點D 之格C稱為黑格ci，與將格c内未形成點D之格C稱為白格 C0 (非形成區域）。而，對16列χ16行之各格c撰擇性形成 點D ’形成識別以其各點D構成之顯示模組1之製品號碼或 批號用之點圖案1〇 (二維碼）。另外，圖4中由上側依序為 第一列之格C、第二列之格c、…、第16列之格c，圖4中 由左側依序稱為第一行之格c、第二行之格c、…、第16行 之格C。 形成於黑格C1 (點區域）之點D係如圖2及圖3所示，密接 基板2形成半球狀。該點D之形成方法，於本實施型態係以 喷墨法進行。詳而言之，點D係由後述之液滴噴出裝置2〇 之喷鳴N，將包含作為功能性材料之猛微粒子之液狀體之 功能液Fa (參照圖7)之液滴Fb喷出至格C (黑格C1)。其 ^藉由將著落於黑格C1之液滴Fb，藉由烘乾、燒結成錳 微粒子，形成密接於基板2之錳組成之半球狀之點D。該乾 燥供烤係藉由將雷射光照射在著落於基板2 (黑格C1)之 液滴Fb來進行。 液滴噴出裝置 其次’說明關於液滴噴出裝置20,其係為在基板2之背 面2b形成點圖案1〇而使用者。 圖5係表示噴出形成基板2之背面2b之點圖案10用之液滴 Fb之液滴噴出裝置2〇之構成之立體圖。 如圖5所示，於液滴噴出裝置2G具備形成長方體形狀之 109573.doc 1295967 基台21。於本實施型態，該基台21之長度方向為γ箭頭方 向’與Υ箭頭方向正交之方向為X箭頭方向。

於基台21乏上面21a，延伸於Υ箭頭方向之一對導引凹溝 22跨越γ箭頭方向之全部寬度而形成。於其基台21之上 側，安裝有基板平台23，其具備對應一對導引凹溝22之未 圖不之直動機構。基板平台23之直動機構係例如螺旋式直 動機構，其具備.：沿著導引凹溝22延伸之螺旋軸（驅動 軸）、與該螺旋軸螺合之滾珠螺帽，其驅動軸連接由步進 式馬達形成之Y軸馬達MY (參照圖9)。而，若將相對於特 定步驟數之驅動信號輸入於γ軸馬達Μγ，則γ軸馬達Μγ 正轉或逆轉，基板平台23沿著γ箭頭方向以特定之速度前 進或後退（於Υ方向移動）僅與該步驟數相當之部份。 於本實施型態，基板平台23之配置位置如圖5所示，配 置於基台21之最前方之位置稱為前進位置，配置於最内侧 之位置稱為後退位置。 於基板平台23之上面，形成載置面24，於其載置面冰免 置未圖示之及引式基板夾具機構。而一旦將基板^載置於 載置面24 ’貝由前述基板爽具，基板2定位固定於載置 面24之特疋位置。此時，圖案形成區域叫系以各格c之行 方向為沿著Υ箭頭方向之方式設置，且第一列之格c係配 置於最接近Υ箭頭方向側。 於基台21之X箭頭方向之兩侧，立設一對支撐台…、 25b’於其-對之支撐台25a、25b，帛設延伸於乂箭頭方向 之導引構件26。導引構件26，其長度方向之寬係比基板平 109573.doc •10- Ϊ295967 台23之X箭頭方向長而形成，其一端以突出於支撐台25&侧 之方式配置。 ，導引構存26之上側’配設有收納包含前述猛 微粒子之 功能液Fa之收納槽27。另—方面，於其導引構件％之下 T，延伸於X箭頭方向之上下一對導引轨28係跨越χ方向 全部寬度而凸設。於該導引軌28，安農有托架29,其具備 對應該導引軌28、未圖示之直動機構。該托架29之直動機 構係螺旋式直動機構，其具備：例如沿著導引軸Μ延伸之 螺旋轴（驅動軸）、與該螺旋轴螺合之滾珠螺帽；其驅動轴 接收特定之脈衝信號，以步驟單位連接於正轉逆轉之乂轴 馬達MX (參照圖9)。而，一旦輸入與特定之步驟數相當之 =信號於X軸馬達Mx ’則乂軸馬達正轉或逆轉，托架μ 〜著X前頭方向前進或後退與該步驟數相當之部份。 於該托架29 ’ 一體設置作為喷出部之噴出頭30。圖6係 將喷出頭3G之下面（基板平台23側之面）朝向上方之情況之 立體圖。圖7係說明噴出頭30之構造用之要部剖面圖。圖8 =表示分解喷出頭3G之主要部之立體圖，以—部份剖面圖 表示。 1(^圖6所示，喷出頭3〇係於其下面，將作為形成點圖案 :用以個噴出口之喷嘴箭頭方向(袼。之列方向)排 订’專間隔地貫通形成。喷嘴Ν之節距⑽叫寬产係 以與格C之形成節距㈣大小形叙孔H各 係基板2㈤案形顧域Ζ1)沿著”财向 、 刀I者订方向’以可與各格〇：對峙之方式配置形 109573.doc 1295967 成。 該喷出頭30係如圖7所示，呈現將第1基板31、第2基板 32及苐3基板33重疊接合之疊層構造。第！基板3丨係由透明 之硼石夕酸玻璃組成，平板狀之基板。於該第1基板31之外 側表面，形成金屬薄膜31a。該金屬薄膜31a係對雷射光具 有穿透性，且亦發揮作為反射膜之功能。該金屬薄膜31a 係於硼矽酸玻璃之表面蒸鍍特定膜厚之金屬而形成。接合 於第1基板3 1之第2基板3 2係由加工過之石夕所組成之基板。 接合於第2基板32之第3基板33係由硼矽酸玻璃所組成之基 板。而如圖6所示，第1基板31與第2基板32之間形成噴嘴 N。 詳而言之，如圖7所示，在與各喷嘴N相對之位置，形成 作為壓力室之凹槽32c。凹槽32c連通收納槽27，而作為可 將作為收納槽27内之功能性材料之錳微粒子以分散媒分散 之液狀體之功能液Fa供應至各凹槽32e内。 凹槽32c之侧壁係振動板32b，其於左右方向振動，擴大 縮小凹槽32c内之容積。再者，於該振動板32b之反γ箭頭 方向，介由振動室32f配置具有電極33&之靜電致動器。 又於本實施型態，振動板32b、振動室32f及靜電致動器 係作為噴出液滴Fb用之加壓部而發揮功能。具體而言，藉 由噴頭驅動電路51施加〇又至1〇〇v之脈衝電壓至電極， 旦電極33a之表面帶正電，則對應之振動板3孔帶負電 因此，振動板32b藉由儲蓄電荷造成之靜電之吸引作 用，往電極33&側彎曲，凹槽32c内之容積擴大。而，功能 109573.doc -12- 1295967 液Fa藉由存液部32e，通過孔口 32d補給至凹槽32c内。另 一方面’電極33a之儲蓄電荷放電之情況，振動板32b之彎 曲被解放，凹槽32c内之容積縮小。該情況，縮小之容積 份之包含錳微粒子之功能液Fa由各喷嘴N成為液滴Fb喷出 至基板2。 其次’詳述有關構成喷出頭30之第2基板32及第3基板33 之構成。 如圖8所示，於第2基板32之表面，設置等間隔形成之喷 1 嘴溝32a，與分別連接喷嘴溝32a之溝部。該溝部係包含形 成凹槽32c之區域、形成孔口 32d之區域、形成存液部32e 之區域而構成。而，一旦密接該第1基板31與第2基板32， 則溝部以第1基板3 1覆蓋，形成將側壁做為振動板32b之凹 槽32c ’藉此形成引導功能液以用之孔口 32(1及存液部 32e。再者，連接於孔口 32d之凹部，成為供應功能液以至 各凹槽32c用之存液部32e。又，功能液供應口 32g係介由 丨 連接管（未圖示）連接供應功能液以至存液部32e之收納槽 27 ° 再者，成為凹槽32c之溝部之相反側之振動板32b之側面 係構成振動室32f用之凹部。該凹部係以與配置於第3基板 33之各電極33 a對向之方式配置。因此，一旦密接該第2基 板32與第3基板33，則凹部以第3基板33覆蓋，形成上述振 動室32f。 於4第3基板33上，藉由濺鐘法，在對應於振動板32b之 各個位置，以對應於振動板形狀之形狀，形成〇l 程度 109573.doc -13 - 1295967 之ITO所組成之電極33a。電極33a係介由導引部連接端子 部33b。再者，於端子部33b以外之區域，以〇·2 μιη程度之 硼矽酸玻璃之濺鍍膜被覆，形成絕緣層33e。該絕緣層33e 防止驅動時之絕緣破壞或短路。 又，將第1基板3 1與第2基板3 2陽極接合，以該條件接人 第2基板32與第3基板33，組成喷出頭30。而，第2基板32 與電極33a之端子部33b之間連接喷頭驅動電路51。 另一方面，如圖6所示，托架29中，於喷出頭3〇之丫箭頭 方向設置雷射裝置38。該雷射照射裝置38係將16個半導體 雷射L之射出部於X箭頭方向排成一行，等間隔並聯設 置。該等16個半導體雷射L所組成之雷射行係與16個喷嘴 N組成之喷嘴行併列設置，將對應之各半導體雷射L與喷 嘴N之間隔，各自相同地形成。 · 半導體雷射L係其雷射光以斜向穿透上述第1基板31之方 式傾斜設置。因此，由半導體雷射L射出之雷射光係如圖7 所示’分為穿透第1基板31之第1雷射光，與以第1基板31 之表面反射之第2雷射光。再者，第1雷射光係以照射由喷 嘴N喷出之液滴Fb之著落位置之附近之方式，使半導體雷 射L傾斜而安裝。而，第1雷射光係使用於使著落之液滴Fb 烘乾用。另一方面，藉由第i基板3丨反射之第2雷射光係使 用於進行液滴Fb之燒結用。於本實施型態，以反射光量比 穿透光量多之方式，決定第丨基板3丨（或第1基板3丨之表面） 之介電率’及半導體雷射L之傾斜角度。又，於本實施型 悲’該第2雷射光係照射位於由液滴Fb之著落位置算起第 109573.doc -14- 1295967 特定行之格之方式構成。 電性區塊電路 其次，依#圖9說明如上述構成之液滴噴出裝置2〇之電 性區塊電路。 圖9中，於控制裝置40具備：i/F部42，其由外部電腦等 之輸入裝置41接收各種資料、控制部，其由cpu等組 成、RAM44，其儲存由DRAM及SRAM所組成之各種資 料、ROM45，其儲存各種控制程式。另外，於控制裝置4〇 B 具備··驅動波形產生電路46、振盪電路47，其產生將各種 驅動“號同步用之時脈信號CLK、電源電路48，其產生驅 動前述半導體雷射L用之雷射驅動電壓VDL、I/F部49，其 傳送各種驅動信號。而，在控制裝置4〇，介由匯流排5〇連 接該等I/F部42、控制部43、RAM44、ROM45、驅動波形 產生電路46、振盈電路47、電源電路48及I/F部49。 I/F部42係由輸入裝置41將基板2之製品號碼或批號等之 • 識別資料以習知之方法，將二維編碼化之點圖案丨〇之圖像 作為既定形式之描繪資料Ia接收。 控制部43係根據Ι/F部42接收之描繪資料la，實行點圖案 製作處理動作。亦即，控制部43係將RAM44等作為處理區 域’依據儲存於ROM45等之控制程式（例如，點圖案製作 程式）’移動基板平台23進行基板2之運送處理動作，驅動 由噴出頭30之電極33a與振動板32b構成之靜電致動器，進 行液滴喷出處理動作。另外，控制部43係依據點圖案製作 私式’驅動各半導體雷射L，烘乾液滴Fb進行烘乾處理動 109573.doc -15- I295967 作。 詳而言之，控制部43係於i/f部42接收之描繪資料。施加 特定之展開4理，於二維描繪平面（圖案形成區域Z1)上之 各格C ’產生表示是否喷出液滴外之位元映像資料bmd， 儲存於RAM44。該位元映像資料BMD係對應前述靜電致 動器，具有16x16位元之位元長度之串聯資料，因應各位 π之值（0或1)，規定振動板32b與電極33&組成之靜電致動 器為接通或斷開。 另外，控制部43係於描繪資料^施加與前述位元映像資 料BMD之展開處理相異之展開處理，產生施加於靜電致動 器之靜電驅動電壓VDC之波形資料，輸出至驅動波形產生 電路46。驅動波形產生電路46係具備：波形記憶體46&， 其儲存控制部43產生之波形資料、D/A轉換部46b，其將該 波形資料數位/類比轉換，作為類比信號輸出、信號放大 部46c，其將從D/A轉換部輸出之類比之波形信號放大。而 驅動波形產生電路46係將儲存於波形記憶體46a之波形資 料，藉由D/A轉換部46b數位/類比轉換，將類比信號之波 形信號藉由信號放大部46c放大，產生靜電驅動電壓 VDC 〇 再者，控制部43係介由I/F部49，根據前述位元映像資 料BMD，將資料作為與振盪電路47產生之時脈信號clk同 步之噴出控制信號SI’依序串聯傳送至後述之喷頭驅動電 路5U移位暫存器56)。另外，控制糾係將閃鎖傳送之噴 出控制信號則之閃鎖信號LAT輸出至噴頭驅動電路η。 109573.doc -16- 1295967 之時脈信號CLK同 動電路5丨（開關元 再者，控制部43係與振盪電路47產生 步，將靜電驅動電壓VDC輸出至噴頭驅 件 Sl)〇 - 於該控制裝置40，介φ I/F部49連接：噴頭驅動電路 51、雷射驅動電路52、基板檢測裝置53、χ軸馬達驅動電 路54及Υ軸馬達驅動電路55。

喷頭驅動電路51具備：移位暫存器56、閃鎖電路57、位 準移位器58及開關電路59。移位暫存器％係與時脈信號 CLK同步，將由控制裝置4〇(控制部杓）傳送之噴出控制^ ㈣對應16個靜電致動器之電極仏，_聯/並聯轉換^ 鎖電路57係將移位暫存器56並聯轉換之⑹立元之喷出控制 信號si，與由控制裝置40 (控制部43)輸出之閃鎖信號^丁 同步而閃鎖，將閂鎖之喷出控制信號SI輸出至位準移位器 58及雷射㈣電路52。位準移位㈣係根㈣鎖電路训 鎖之喷出控制信號SI，升壓至進行驅動開關電路59之電 壓，分別產生對應於16個各靜電致動器之電極33a之開關 信號GS1。 於開關電路59，分別連接對應於各電極33a之開關元件 S1。於各開關元件S1之輸入側，^入共通之靜電驅動電壓 VDC，於輸出側連接分別對應之電極33&。而，於各開關 元件si，由位準移位器58輸入對應之開關信號gsi，因應 "亥開關彳5唬GS1控制是否將靜電驅動電壓VDC供應至靜電 致動器。 亦P本實^型態之液滴噴出裝置20係將驅動波形產生 109573.doc -17· 1295967 電路46產生之靜電驅動電壓VDC，介由各開關元件81供靡 至對應之各靜電致動器。再者，控制裝置4〇 (控制部43)供 應控制各開ΐ元件s 1之開關用之喷出控制信號SI (開關产 號GS1)，控制靜電驅動電壓VDC之施加。亦即，藉由關閉 開關元件S1，供應靜電驅動電壓VDC至對應於該開關元件 S1之電極33a，由對應於該靜電致動器之噴出液滴 Fb。該情況，閂鎖信號LAT係將16個喷嘴N之正下方，每 通過基板2之圖案形成區域21之各橫一行時輸出。而回應 該閂鎖信號LAT，驅動靜電致動器，藉由從噴嘴N喷出液 滴Fb，於圖案形成區域21之各格c (黑格C1)形成點d。 圖10係表不上述閂鎖信號LAT、噴出控制信號SI及開關 信號GS1之脈衝波形，與回應開關信號GS1施加於靜電致 動器之靜電驅動電壓VDC之波形。如圖1〇所示，若將由控 制部43輸出至噴頭驅動電路51之閂鎖信號LAT降下，則根 據16位元份之喷出控制信號31產生開關信號GS1，供應靜 電驅動壓VDC至對應16個開關信號GS1中上升之開關信號 GS1之靜電致動器。該情況，於振動板32b之間構成電容器 之電極33a之電壓VC係隨著靜電驅動電壓VDC之電壓上 升。忒情況，藉由靜電力，靜電致動器收縮，機能液以進 入凹槽32c内。其次，隨著靜電驅動電壓vdc之電壓值下 降’藉由靜電致動器擠壓凹槽32c内之功能液Fa，喷出液 滴Fb °旦喷出液滴Fb，則靜電驅動電壓vdC之電壓值返 回至初期電壓，藉由靜電致動器之驅動形成之液滴几之喷 出動作結束。 109573.doc -18- 1295967 如圖9所示，雷射驅動電 61鱼_· 莉电路52具備··延遲脈衝產生電路 1與開關電路62。延遲脈;^ $ 俞、- 衡屋生電路61係問鎖電路57回應 刖述閂鎖信號LAT之降下，將門禮 β 將閂鎖之噴出控制信號SI，產 生僅延遲特定時間丁（具體而 你得機時間ΤΙ、T2)之脈衝 =編叫將該開關信號⑽輸出至開關電路 二在此’待機時㈣係指液㈣著落至對應於靜電致動 Γ )之半導體雷射L之第1雷射光之照射位置為止所 ;要之時間。另外，待機時間T2係指著落之液祕為通過 對應於靜電致動器(噴嘴N)之半導體雷射L之第:雷射光之 照射位置所需要之時間。又’該等待機時間L、丁2係以靜 動器驅動時序（問鎖^號LAT之降落時序）作為基準（基 準時間Tk) ’各待機時間T1、Τ2係根據預先試驗等設定之 時間。於本實施型態，以由第1雷射光之照射位置之格照 射第2雷射光於第特定行之格之方式設定，故待機時間η 係比待機時間W，僅長基板2移動特定行份之格之時 間"而，延遲脈衝產生電路61係一旦閂鎖電路57回應前述 閃鎖信號LAT之降下，將已問鎖之喷出控制信號幻經過待 機時間ΊΊ、T2 ’亦即，著落之液滴Fb到達第1雷射光之照 射位置或第2雷射光之照射位置時，則開關信號GS2輸出至 開關電路62。 於開關電路62具備對應16個之各半導體雷射[之開關元 件S2。於各開關元件以之輸入側，輸入電源電路以產生之 共通之雷射驅動電壓VDL ,於輸出側連接對應之各半導體 雷射L。而於各開關元件S2，由延遲脈衝產生電路61輸入 109573.doc -19- 1295967 對應之開關信號GS2，因應開關信號GS2控制雷射驅動電 壓VDL疋否供應至半導體雷射l。亦即，本實施型態之液 滴贺出裝置20係將電源電路4 8產生之雷射驅動電壓VDL， 介由各開關元件S2共通施加於對應之各半導體雷射l，且 將各開關元件S2之開關藉由控制裝置4〇 (控制部43)供應之 噴出控制信號SI (開關信號GS2)控制。而一旦關閉開關元 件S2，則供應雷射驅動電壓Vdl至對應該開關元件S2之半 導體雷射L，雷射光由對應之半導體雷射l射出。 即，如圖10所示，一旦將閂鎖信號Lat輸入至喷頭驅動 電路51 ’則於待機時間T1、T2後產生開關信號GS2。而， 於開關信號GS2升起時，於對應之半導體雷射l施加雷射 驅動電壓VDL，由該半導體雷射L射出雷射光至正好著落 於通過半導體雷射L之照射位置之基板2 (黑格C1)之液滴 Fb。而’開關信號GS2降下，遮斷雷射驅動電壓vdl之供 應’藉由半導體雷射L進行之烘乾處理動作結束。 w由I/F部49連接基板檢測裝置53於控制裝置4〇。基板 檢测裝置53係檢測基板2之端緣，利用於藉由控制裝置4〇 算出通過喷出頭30 (喷嘴N)之正下方之基板2之位置之時。 介由I/F部49連接X軸馬達驅動電路54於控制裝置4〇，輸 出X軸馬達驅動控制信號至X軸馬達驅動電路54。χ軸馬達 驅動電路54係回應來自控制裝置40之X軸馬達驅動控制信 號’正轉或逆轉使托架29來回移動之X軸馬達MX。而，例 如若使X軸馬達MX正轉，則托架29係移動於X箭頭方向， 若逆轉則托架29係移動於χ箭頭之相反方向。 109573.doc -20- !295967 ^由前述X軸馬達驅動電路54連接X軸馬達旋轉檢測器 54a於控制裝置4〇，輸入來自x軸馬達旋轉檢測器54a之檢 測信號。控制裝置40係根據該檢測信號，檢測X軸馬達Μχ 之旋轉方向及旋轉量，運算喷出頭30 (托架29)之X箭頭方 向之移動量與移動方向。 介由I/F部49連接Υ軸馬達驅動電路55於控制裝置4〇，將 Υ軸馬達驅動控制信號輸出至γ軸馬達驅動電路55。Υ軸馬 達驅動電路55係回應來自控制裝置40之γ軸馬達驅動控制 信號’正轉或逆轉使基板平台23來回移動之γ軸馬達Μγ， 使基板平台23以預定之速度移動。例如，若γ軸馬達Μγ正 轉，則基板平台23 (基板2)以預定之速度移動於γ箭頭方 向右逆轉則基板平台23 (基板2)以預定之速度移動於γ箭 頭之相反方向。 "由别述Υ軸馬達驅動電路5 5連接γ軸馬達旋轉檢測器 55a於控制裝置40，輸入由γ軸馬達旋轉檢測器55a而來之 檢測信號。控制裝置40係根據來自γ軸馬達旋轉檢測器55& 之檢測信號，檢測Y軸馬達MY之旋轉方向及旋轉量，運算 基板2對喷出頭30之γ箭頭方向之移動方向及移動量。 點圖案之產生 其次，使用上述液滴噴出裝置20,說明有關將點圖案1〇 形成於基板2之背面2b之方法。 首先如圖5所示，在位於前進位置之基板平台以上，將 基板2以背面2b為上側之方式配置固定。此時，基板二之丫 箭頭方向側之附近，由導引構件26配置於反頭方向 109573.doc • 21 - 1295967 側。另外，托架29 (喷出頭30)係基板2移動於γ箭頭方向 時，將其正下方設置於通過形成點圖案1〇之位置（圖案形 成區域Ζ1)之立置。 由該狀態，控制裝置40係驅動控制γ軸馬達Μγ，介由基 板平台23將基板2以特定之速度於γ箭頭方向運送。結果， 若基板檢測裝置53檢測出基板2之Y箭頭側之端緣，則控制 裝置40根據來自γ軸馬達旋轉檢測器55a之檢測信號，運算 板一行之格C (黑格C1)是否運送至噴嘴N之正下方。 此時，控制裝置40係依照點圖案製作程式，把根據儲存 於RAM44之位元映像資料BMD之喷出控制信號81，與用驅 動波形產生電路46產生之靜電驅動電壓VDC輸出至噴頭驅 動電路51。另外，控制裝置4〇係將以電源電路心產生之雷 射驅動電壓VDL輸出至雷射驅動電路52。而控制裝置4〇等 待閂鎖信號LAT輸出之時間。 其後，若將第一列之格C (黑格C1)運送至喷嘴N之正下 方（著落位置），則控制裝置4〇係將閂鎖信號LAT輸出至噴 頭驅動電路5 1。噴頭驅動電路5丨係回應來自控制裝置4〇之 閂鎖信號LAT，根據喷出控制信號SI產生開關信號gS1， 將該開關信號GS1輸出至開關電路59。而，將靜電驅動電 壓VDC供應至對應關閉狀態之開關元件$ 1之靜電致動器， 由對應之喷嘴N將相對於靜電驅動電壓vdc之液滴Fb —齊 喷出。 另一方面，雷射驅動電路52 (延遲脈衝產生電路61)係接 收閂鎖電路57閂鎖之噴出控制信號SI，開始產生開關信號 109573.doc -22- 1295967 GS2 ’等待待機時間T1、Τ2 (著落於基板2 (黑格Cl)之液滴

Fb各自到達第！雷射光及第2雷射光之雷射照射位置之時 間）。而若接收閂鎖信號LAT、經過待機時間τ 1、T2，則 雷射驅動電路52將延遲脈衝產生電路61產生之開關信號 GS2輸出至開關電路62，將雷射驅動電壓vdl供應至與關 閉狀態之開關元件S2對應之半導體雷射L。 藉此，由各半導體雷射L照射雷射光。而，該雷射光係 藉由第1基板31分為第1雷射光及第2雷射光。其中，第1雷 射光係照射著落於橫一行之黑格C1内後之液滴別，藉由各 第1雷射光之能量，將著落之液滴Fb之分散媒蒸發，烘乾 該液滴Fb。另一方面，第2雷射光係照射著落到第2雷射光 之照射位置之橫一行之黑格C1r之液滴Fb，藉由該第2雷 射光之能量，將含於液滴Fb之猛微粒子燒結，密接於基板 2 〇 之後’相同地，每當由各喷嘴N喷出之液滴Fb著落於基 板2時，接受對應之半導體雷射L之第！雷射光之照射而烘 乾，每當運送至第2雷射光之照射位置時，接受半導體雷 射L之每射光之知射而燒結。而，構成點圖案1 〇之半球狀 之點D每橫一列形成。 其後，若形成於圖案形成區域Z1之點圖案1〇之全部點〇 形成，則控制裝置40控制γ軸馬達MY，將基板2由噴出頭 30之下方位置退出。 其次，如上述構成之本實施型態之效果揭示於下。 (1)根據本實施型態，構成凹槽32c之第1基板31係透明之 109573.doc -23- 1295967 基板。半導體雷射L係將穿透該第丨基板31之第丨雷射光， 以照射由喷嘴N噴出之液滴之附近之方式，傾斜設置。因 此穿透第1基板31之第1雷射光係照射於液滴別著落在基 板2之位置附近’以第}基板31之表面反射之第2雷射光係 照射由著落之液滴Fb至位於第特定行之格。因此，使用對 • 應、各喷嘴狀—個半導雷射L，將位於著落位置之液滴抑 迅速烘乾，更進-步可以燒結。再者，第工雷射光與第2雷 射光由於係以不同之時序照射於液滴Fb，故雷射光可更長 時間照射於液滴Fb，可更有效率地進行液滴扑之烘乾及燒 結。另外，分開第1雷射光及第2雷射光之第1基板31係構 成噴出頭30之構件，故即使不設置其他構件，亦可有效率 地進行烘乾及燒結。 (2) 根據本施型態，以反射光量比穿透光量多之方式， 决疋苐1基板31 (或第1基板31之表面）之介電率、半導體雷 射L之傾斜角度。因此，藉由第丨基板31反射、進行液滴二 φ 之燒結第2雷射光之光量，比穿透第1基板31進行液滴扑之 烘乾之第1雷射光之光量多。通常，與烘乾相比，燒結需 要更多能量。因此，為燒結而照射更大能量之第2雷射 光’故可更加有效率地進行液滴之燒結。 (3) 根據本實施型態，將振動板32b作為凹槽32c之側部， 配置由振動該振動板32b用之電極33a組成之靜電致動器。 振動板32b、振動室32f及靜電致動器作為噴出液滴Fb用之 加壓部而發揮功能。與在凹槽之外側介由構成振動板之玻 璃板或塑膠板等設置壓電元件之構造不同，可製造細微之 109573.doc -24- 1295967 噴出頭30。另外，於壓電元件之情況，有產生壓電元件本 身之厚度不均，或對振動板之接著劑之厚度不均之事。將 振動板32b作為構成凹槽32c之一面，採用利用靜電力進行 喷出之驅動方式，故可獲得穩定之喷出特性。 (4)根據本實施型態，於第2基板32之表面設置以等間隔 形成之噴嘴溝32a，與各自連接喷嘴溝32a之溝部。該溝部 係包含··形成凹槽32c之區域、形成孔口 32d之區域、形成 存液部32e之區域而構成。而，若密接第2基板32與平板狀 之第1基板31，則以第1基板31覆蓋溝部，形成將側壁設為 振動板32b之凹槽32c、孔口32d及存液部32e。因此，可簡 化刀開雷射光之第1基板3 1本身之構成，故可更正確地掌 握分開之第1雷射光及第2雷射光之照射位置。 (5) 根據本實施型態，將半導體雷射l之驅動時序以決定 開始驅動喷嘴N之閂鎖信號LAT之降下為基準（基準時間 Tk)，亦即，將喷出液滴扑用之靜電致動器之驅動作為基 準而決定’故可正確掌握由噴嘴N喷出之液滴別之位置。 因此’雷射光可精度良好地照射於液滴Fb，可確實地乾 燥、烘烤液滴Fb。且亦可減輕控制部43之負載。 (6) 根據本實施型態，16個半導體雷射l係設為僅使與已 驅動之靜電致動器對應之半導體雷射L驅動，故可抑制半 導體雷射L之消耗電力。 上述實施型態，可為以下方式之變形。 於上述實施型態，使用構成凹槽32c之透明之第i基板， 分為弟1雷射光及第2雷射光。不限於此，若喷出頭％之一 109573.doc •25- 1295967 部份為分開第1雷射光及第2雷射光之穿透性構件，則亦可 為其他構成。例如，僅將照射雷射光之第1基板之下方之 一部份以透明材構成亦可。另外，將第1基板設為透明 材’但為將雷射光分配成穿透成分與反射成分，亦可使用 透明構件之表面或於内部施加處理之構件作為第1基板。

亦即，穿透性構件係指入射光之至少一部份可穿透之構 件者’可將入射之雷射光分為以下二者：第1雷射光，其 將入射之雷射光照射於液滴之著落位置或著落位置附近、 第2雷射光，其照射與第丨雷射光之照射位置不同之位置。 於忒牙透性構件，不限於係為將雷射光分配為穿透成分與 反射成分，而於透明構件之表面或内部施加任何之處理之 半透鏡等之構件，亦包含如未施加處理之素玻璃之構件。 於上述實施型態，固定半導體雷射L之位置，由該半導 體雷射L照射雷射光。不限於此，將第i雷射光之照射位置 f致固定於液滴Fb之著落位置或其附近之狀態，以追蹤將 第2雷射光之照射位置配合液滴几於基板之移動之方式， 使半導體雷射L轉動亦可。具體而言’設置使半導體雷射l 追蹤配合基板之移動之追蹤部7〇 (於圖7以二點虛線表 示），控制該追縱部70之動作。藉此，力口長燒結用之第2雷 射光之照射時間，可促進燒結。 於上述實施型態，雷射 田馬&勳電路52之延遲脈衝產生電路 61中，設定於經過接她全 、機時間ΤΙ、Τ2時，輸出開關信號 G S 2。將此以控制梦番/ Λ丨 J褒置40叶鼻待機時間τι、η，經過待機 時間T1、丁2時’輸出控制信號至雷射驅動電路u。而雷射 109573.doc -26 - 1295967 驅動電路52係回應控制信號，根據由喷頭驅動電路5丨之閂 鎖電路57輸入之噴出控制信號SI，將產生之開關信號GS2 輸出亦可。 於上述實施型態，以閂鎖信號LAT之降下作為基準設定 待機時間ΤΙ、T2，但亦可以閂鎖信號LAT之上升作為基準 没疋待機時間T1、T2以實施，簡言之，若以決定靜電致動 器之驅動動作之驅動信號為基準設定待機時間Ti、T2，則 任何時序亦可。 於上述實施型態，使用靜電致動器作為加壓部喷出液滴 Fb ’但以靜電致動器以外之方法，即使使用加壓壓力室 (凹槽32c)之加壓部，只要半導體雷射l側之喷出頭3〇之一 部為分開雷射光為第1雷射光及第2雷射光之構件，亦可為 其他之構成。例如，使用靜電致動器以外之方法（例如， 使用壓電元件之方法或使用氣泡之方法等）將凹槽32c内加 壓，使液滴Fb喷出亦可。例如於使用壓電元件之情況，使 壓電元件接觸於構成凹槽32c之振動板32b，藉由驅動信號 變更凹槽32c之體積，喷出液滴Fb。另外，於使用氣泡之 情況，使產生於凹槽32c内之氣泡破裂喷出液滴Fb。於該 等情況，亦可藉由將從雷射照射部射出之雷射光，以噴出 頭30之 °卩伤分為弟1雷射光及第2雷射光，而可有效率地 進行從噴嘴N噴出著落之液滴几之烘乾及燒結。 於上述實施型態，將形成構成點圖案10之點D用之液滴 噴出裝置20具體化，但例如亦可應用：使包含作為功能性 材料之布線材料之液滴喷出至基板，於基板上形成金屬布 109573.doc •27- 1295967 置或形成絕緣膜用之液滴喷出裝置。於該 燥、烘烤。‘效率地以液滴噴出裝置進行後續步驟之乾 該::逑:：型態、:以半球狀之點D具體化，但不限定於 如棒子//其平面形狀之橢111形之點’或構成條竭之 如棒子叙之線狀具體化亦可。 於上述實施型態’圖案係二維碼之識別碼，但並不限定 ::等亦可例如為條碼。再者’圖案亦可為文字、數字、 於上述實施型態’將點圖案卿成於作為顯示用基板之 土板2但此亦可為♦晶圓、樹脂薄膜、金屬板等。 於上述實施型態，具體化為顯示模組i。但不限於此， 例如有機電激顯示裝置之顯示模組亦可，或具備平面狀之 電子放出元件、具備利用根據由該元件放出之電子形成之 螢光物質之發光之場效型裝置（FED或咖等）之顯^模組 亦可H形成點圖案Π)之基板2等不僅可使用於該等 之顯示裝置，亦可使用於其他電子機器。 在此，僅揭示複數實施型態，但熟悉本技藝之人士應知 本發明在不脫離其旨趣之範圍，亦可用其他特有之形態具 體化。本發明不限於揭示於此之内容，亦可於添付:二: 範圍内進行改良。 【圖式簡單說明】 圖1係關於將本發明具體化之一實施型態之液晶顯示裝 置之液晶顯示模組之正面圖。 109573.doc -28- 1295967 圖2係形成於圖1之液晶顯示模組之背面之點圖案之圖。 圖3係圖2之點圖案之側面圖。 圖4係圖2之點圖案之說明圖。 圖5係製造圖2之點圖案用之液滴喷出裝置之要部立體 圖。 圖6係組裝入圖5之液滴噴出裝置之喷出頭之立體圖。 圖7係圖6之喷出頭之要部剖面圖。 圖8係圖6之喷出頭之分解立體圖。 ® 圖9係圖5之液滴喷出裝置之電性區塊電路圖。 圖10係表示圖7之喷出頭及半導體雷射之驅動時序之時 序圖。 【主要元件符號說明】 1 顯示模組 2 基板 2a 表面 2b 背面 3 顯示部 4 掃描驅動電路 5 資料線驅動電路 10 點圖案 20 液滴喷出裝置 21 基台 21a 基台21之上面 22 導引凹溝 109573.doc -29- 1295967

23 基板平台 24 載置面 25a，25b 支撐台 26 導引構件 27 收納槽 28 導引執 29 托架 30 喷出頭 31 第1基板 31a 金屬薄膜 32 第2基板 32a 喷嘴溝 32b 振動板 32c 凹槽 32d 孔口 32e 存液部 32f 振動室 32g 功能液供應口 33 第3基板 33a 電極 33b 端子部 33e 絕緣層 38 雷射裝置 40 控制裝置 109573.doc -30- 1295967

41 輸入裝置 42 I/F部 43 — 控制部 44 RAM 45 ROM 46 驅動波形產生電路 46a 波形記憶體 46b D/A轉換部 46c 信號放大部 47 振盪電路 48 電源電路 49 I/F部 50 匯流排 51 喷頭驅動電路 52 雷射驅動電路 53 基板檢測裝置 54 X軸馬達驅動電路 54a X軸馬達旋轉檢測器 55 Y軸馬達驅動電路 56 移位暫存器 57 閂鎖電路 58 位準移位器 59 開關電路 61 延遲脈衝產生電路 -31 - 109573.doc 1295967

62 開關電路 BMD 位映射資料 C 格 CO 非形成區域 Cl 黑格 CLK 時脈信號 D 點 Fa 功能液 Fb 液滴 GS1 開關信號 GS2 開關信號 la 描繪資料 L 半導體雷射 LAT 閂鎖信號 MX X軸馬達 MY Y軸馬達 N 喷嘴 S1，S2 開關元件 SI 喷出控制信號 T 特定時間 VC 電壓 VDC 靜電驅動電壓 VDL 雷射電壓 Z1 圖案形成區域 Z2 留白區域 109573.doc -32-

Claims (1)

1295967 十、申請專利範圍： 1 · 一種液滴喷出裝置（20)，該裝置（2〇)包含： 喷出部（30)，其係將包含含有功能性材料之液狀體之 液滴朝向對象物（2)喷出者，且該喷出部（3〇)包含：壓力 室（32c) ’其儲存前述液狀體；加壓部（32b、33&)，其施 加壓力於該壓力室（32c)，使前述液滴噴出；及穿透性構 件（31);及 雷射照射部（L)，其係將雷射光照射於前述穿透性構件 (31)者，且前述雷射光係以前述穿透性構件（3 ”分為第工 曰射光與第2雷射光’前述第！雷射光係以可照射前述液 2著落於前述#象物⑺上之位置或其附近之方式，穿透 月述牙透性構件（31);前述第2雷射光係照射與前述第工 雷射光之照射位置相異之對象物(2)上之位置。 2.如請求項1之液滴噴出裝置（20)，其中 別述第1雷射光係照射於剛著落於前述對象物⑺上後 之液滴； 滴。、第2田射光係照射於照射前述第1雷射光後之液 3· 之液滴喷出裳置（20)，其中前述穿透性構件 方式^述弟2雷射光之量比前述第1雷射光之量多之 方式，使前述雷射光分支。 ^ 如明求項1之液滴噴出裝置(20)，其中 月’J述穿透性構件（3 1)具備包含丰穿 (31a)。 W 0 3 +穿透性之反射膜 109573.doc 1295967 5·如請求項4之液滴喷出裝置（2〇)，其中 前述第2雷射光係由前述反射膜（31a)所反射，第2雷射 光之量比穿透前述反射膜（31a)之前述第丨雷射光之量多。 6·如凊求項1之液滴噴出裝置（2〇)，其中 前述穿透性構件（31)係帛1基板（31)，前述第2雷射光係 以前述第1基板（31)反射； 刖述喷出部進一步具備第2基板（32)

與第2基板（32)區劃前述壓力室（32) 入如請求項1之液滴噴出裝置（2〇)，其中 則述裝置(20)進一步具備變化部(7〇)，其使前述雷射照 射部（L)之方向對前述噴出部（3〇)變化。 8·如請求項〗至7中任一項之液滴喷出裝置⑽，其令進一 + 具備區劃前述壓力室（32) ’乂 ^ 至（32)狀基板（32)，該基板包含面對 J U反力室（32)之可撓部（32b)。 9·如請求項8之液滴噴出裝置（20)，其中 前述加壓部（32b、33a)白八·、’丄 於前、W料撓部⑽)及對向 於别述可撓部（32b) Π 電力你、，+ )，來自前述電極（仏)之靜 电力使W述可撓部（32b)撓曲。 月尹 4 :求項1至7中任-項之液滴噴出裝置(20)，JL中 η 光係對前述對象物⑺之表面傾斜照射。 .種液的出裝置（20)，該裝置（2〇)包含： 賀出部（30)，其係將包含含 滴朝向對象物峨者，且：材料之液狀體之液 件⑴”及该喷出部_包含穿透性構 I09573.doc 1295967 雷射照射部（L)，其係照射雷射光於前述穿透性構件 (3 1)者’且如述雷射光係以别述穿透性構件（si)分為第1 雷射光與第2雷射光，前述第1雷射光係照射於剛著落於 前述對象物（2)上後之液滴，前述第2雷射光係照射於照射 w述第1雷射光後之液滴。

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