液滴分析系统的制作方法

专利名称：液滴分析系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及液滴分析系统，特别用于压电式微沉积设备的改进的液 滴分析系统。
背景技术：
这部分的说明仅提供了与所公开内容相关的背景信息，不构成现有 技术。
电子印刷或打印系统通常包括一连串的印刷头，印刷头或打印头选 择性地使流体材料沉积到工件上，例如基片。印刷头和/或基片相互移 动，以便在具有预定形状的基片表面上形成流体材料的图案。这样的系 统是压电式微沉积系统(PMD ),其通过选择性地将电流应用到与PMD 系统印刷头联合的压电元件上来使流体材料沉积到基片的表面上。
常规的PMD系统包括与PMD系统的各个印刷头联合的液滴分析系 统，以便确保从每个印刷头滴落的液体材料具有预定形状和/或容积。通 过控制由每个印刷头滴落的流体材料的形状和容积来控制形成在基片 表面上的流体材料的图案。
常规液滴分析系统包括大直径透镜和照明体，其通常设置在距离流 体材料的滴落位置大约30到120毫米的地点，以便在PMD系统的印刷 头和液滴分析系统的相关安装硬件之间提供足够的间隙。因此，常规的 液滴分析系统4艮笨重并且很难相对于PMD系统恰当的设置。
通常，液滴分析系统采用发光装置(LED)和散射屏，当液滴从PMD 系统的印刷头喷射时它们相互配合来照亮液滴。来自LED的光线和来自 印刷头的液滴之间的相互作用照亮了液滴外形，可通过照相才几来拍才聂所 述外形。为了使相机拍摄高对比度的图像，常规的系统通常要求LED长的光脉冲(即2到5 USEC),以实现充分照亮液滴。由于液滴从每 个印刷头以很高的喷射速度(直到8米/秒)被释放，LED长的光脉冲 会导致液滴产生"斑点"。例如，2 USEC的^^冲会导致相^/L所拍4聂的 液滴的图片以16微米的尺寸变模糊(大约是液滴自身尺寸的50% )。 这种模糊效果导致在液滴的真实区域和直径上产生较高的不确定性，并 且产生单个的液滴读数，其以5%发生上下变化。常规系统在测量液滴 容量时可实现1%的准确度，但是只有通过拍摄很多张图片样品才能实 现这样的准确读数，由此增大了液滴分析系统的复杂度和成本。

发明内容
液滴分析/液滴检测系统容许多个印刷头或打印头在分析过程中保 持静止，以模拟真实的压电式微沉积系统的操作。该系统提供了对单个 喷嘴喷射器的准确调整，并且容许与液滴分析/液滴检测系统并行来进行 基片的装载和调整。液滴分析/液滴检测系统包括运动控制器，其导引台 架的运动；印刷头控制器，其控制印刷头选择性地喷射流体材料的液 滴，使液滴沉积到基片上；以及照相机，其由台架支承用于相对于印刷 头运动。照相机接收来自运动控制器的信号，从而启动相机曝光，并拍 摄由印刷头喷射的流体材料的液滴的图片。发光装置包括闪光控制器， 其接收来自照相机的信号，以便在照相机曝光过程中向包含液滴的区域 提供光线。
通过此处所提供的说明，其进一步的应用领域将更加清楚。应当理 解的是，-沈明书以及特定实施例都仅〗义用于解释，并不意欲限定本发明 的范围。


此处描述的附图仅仅是解释目的，并非试图以任意方式限定本发明 的范围，其中
图1是PMD系统的透视图，其包括本发明的液滴分析系统；
图2是与印刷头维修站相关的液滴分析台架和光学模块的透视图3是并入到图1中的PMD系统的图1中的液滴分析系统的示意
图4是由图1中的液滴分析系统所采用的折叠光路的透视图，以便在图片拍摄过程中照亮由PMD系统喷射的液滴；以及
图5是与图1中PMD系统的头部阵列和从那里喷射的流体材料液 滴相关的液滴分析系统的示意图。
具体实施例方式
下面的描述本质上仅仅是示例性的，并不意欲限定本发明的内容、 应用或用途。应当理解的是在所有附图中，对应的附图标记指示相同或 对应的部件和特4正。
参考附图，设有压电式微沉积(PMD)系统10,并且其包括能够 进^f亍液滴^:测分析和液滴分析的液滴成《象系统12。液滴成Y象系统12包 括液滴视形成像模块14,它相对于PMD系统10的一连串印刷头17由 X/Y/Z台架15支承，以便拍摄从至少一个印刷头17喷射的流体材料的 图像。
正如此处所描述的，根据用户定义的计算机可操作指令，PMD系 统IO将流体材料沉积到工件上，例如基片25。术语"计算机可操作指 令"(此处也称为"程序模块，，或"模块")通常包括指令、程序、对 象、分支、数据结构或者类似物，其执行特定的抽象数据类型，或者运 行特定任务，例如但不限于执行用于运行PMD程序的计算机数字控 制。程序模块可存储在任意计算机可读材料上，例如RAM、 ROM、 EEPROM、 CD-ROM或者其它光盘存〗诸器、》兹盘存储器、或者其它磁 性存储装置、或者任何能够存储指令或者数据结构并能够被通用或特定 用途计算机访问的其它介质。
此处所定义的术语"流体制造材料"和"流体材料，，被广义构造为 包括具有低粘度形式并适于例如从PMD系统10的印刷头17沉积到基 片25上用于形成微结构的任何材料。流体制造材料包括但不限于高发 射聚合体(LEPs),其可用于形成聚合体光线发射二极管显示装置 (PLEDs和PolyLEDs )。流体制造材料还包括塑料、金属、蜡、焊料、 焊膏、生物医用产品、酸、感光树脂、溶剂、粘合剂和环氧树脂。此处 的术语"流体制造材料"可替换的称为"流体材料"。
此处所定义的术语"滴落"通常指的是将单个流体材料液滴沉积到 基片上的过程。此处术语"释放"、"图像"、"滴落"可互换使用， 例如特指流体材料从PMD系统10的印刷头17滴落。术语"液滴"和"滴"也可以互换使用。
此处所定义的术语"基片"；波广义构造为包括具有适合于在制造过 程中，例如压电微沉积过程，接收流体材料的表面的任何工件或材料。 基片包括但不限于玻璃板、吸液管、硅片、瓷砖、刚性和柔性的塑料和 金属片、以及滚筒。在特定实施例中，滴落的流体材料形成基片，所述 基片具有适合于，例如形成三维微结构时，在制造过程中接收流体材料 的表面。
此处所定义的术语"微结构，，通常指的是以高精度形成的结构，其
大小设置为安装在基片25上。由于不同基片的尺寸不太，术语"微结 构"不应当定义为限定于任何特定尺寸，并且与术语"结构"互换使用。 -徵结构可包括单个的流体材料液滴、液滴的任何组合物、或者通过将单 个液滴(或多个液滴)沉积在基片25上而形成的任何结构，例如二维 层、三维结构、和任何其它理想的结构。
参照图3，液滴视形成像模块14包括照相机16、成像透镜18、镜 子22、 22a和棱镜24。液滴碎见形成像模块14进一步包括具有发光装置 (LED)28、LED闪光控制器26和至少一个聚光透镜30的照明系统19。
镜子22、 22a和棱镜24协同工作来折叠通常限定在LED 28和透镜 18之间的光路32 (以与潜望镜相似的形式通过点划线所指示)。镜子 22、 22a和棱镜24折叠光路32,使得来自LED 28的光线在被透镜18 和照相才/L 16接收之前穿过^L场21 。详细地说，棱镜24用作带有镜子22、 22a的"潜望镜"，其中镜子22、 22a协同工作以进一步导引光路32到 透镜18和照相机16。棱镜24可包括减小的顶部50，以方便棱镜24在 X/Y/Z台架15上的封装。
视场21相对于PMD系统10的印刷头17设置，使得从PMD系统 的印刷头17喷射的液体材料穿过视场21,并因此被LED28照亮。视场 21在第一方向上大约在0.6毫米到1.5毫米之间，并且在第二方向上大 约在0.6毫米到1.5毫米之间。例如，视场21可在X方向上延伸大约 0.9毫米，在Y方向上延伸大约1.1毫米。所述X方向基本垂至于Y方 向。
虽然所公开的是一对镜子22、 22a和单个的棱镜24,但是只要满足 在光线抵达透镜18和照相机16之前使光路32恰当弯曲并且使来自LED 28的光线穿过视场21，则至少一个镜子22、 22a就可替换为棱镜，而
9棱镜24可替换成镜子。镜子和棱镜的特定配置不限于两个镜子和一个 棱镜，可以是可将来自LED28的光线恰当的导引穿过视场21并最终进 入到透4竟18和照相机16的任意组合。
照相机16可是市场上可购买到的固态相机，其能够在60帧/秒的速 度下以大约640 x 480的分辨率以及在240帧/秒的速度以大约640 x 100 的分辨率进行操作。照相机16的图像传感器(图中未示)可包含任意 合适的4支术，例如CCD、 CMOS或CID。照相机16可直^妄或者通过兼 容的帧捕获器来获得外部的触发信号，以模拟图像摄取。照相机16或 者其帧捕获器还能够在需要时为LED闪光控制器26提供触发信号，以 便在照相机16使其图像传感器曝光时触发LED28。优选照相机的一个 实施例是由Allied Vision制造的型号为No. F033B,其包^舌IEEE 1394 接口，由此不再需要帧捕获器。照相机16包括CCD传感器，其具有比 大多数的CMOS图像传感器更高的敏感度以及较低的固定模式噪音。
透镜18可以是常^见透镜，并在-见场21和照相才几16的特定结构的 基础上进行选择。除了视场21和所选定的特定照相机外，透镜18还应 当基于数值孔径(光圈数值)进行选择，以便平衡清晰度和景深的需求。 例如，透镜18可以是包括无限校正物镜和成像透镜的设备，例如由 Thales - Optem制造的型号Nos. B50和FTM 350。通过采用无限校正透 镜系统，物镜(即聚光透镜30)和成像透镜(即透镜18)可被分开预 定的距离，而不显著增大色差。聚光透镜30与透镜18之间的分离是通 过4竟子22、 22a和棱4竟24之间的配合来实现的，由此来自LED28的光 线可^皮导引通过一见场21，最终进入到透4竟18和照相才几16内。
通过使聚光透镜30与透镜18隔开，视形成像模块14可保持紧凑 设计。不使用镜子22、 22a和棱镜24的话，则LED 28通常不能设置在 透镜18附近(图3)，而是必须与透镜18成一直线设置，使得穿过视 场21传递的来自LED 28的光线可被透4竟18接收。将LED28与透镜18 对齐设置，使得LED 28和透镜18通常设置在作为^L场21的相同平面 内，这将会增大液滴视形成像模块14的整体体积，由此将增大将液滴 视形成像模块14安装到PMD系统10的复杂度。
视场21的大小和位置是基于使用液滴视形成像模块14的特定应 用。例如，视场21的大小可设计为在水平方向至少0.8毫米，而垂直方 向大约l.l毫米。在这种构形中，照相才几16定位成^f吏得照相才几16垂直的扫描从印刷头17喷射的流体材料液滴。基于这种结构，视场21处的
空间分辨率是大约1.74pml象素。
选择透镜的数值孔径(即光圏数值)使得生成与空间分辨率兼容的 光学分辨率以及与应用需求兼容的景深。景深由当液滴材料穿过视场21
时从印刷头17喷射的液体材料液滴的垂直路线所发生的可能偏离值来 指示。例如，景深可以是士54微米，具有108孩i米的变动范围。优选， 景深大约在20微米和80微米之间。
利用上述视场21和景深范围，透镜18可包括O.ll的数值孔径(即 光圈指数F-st叩)。将透镜18配置为具有0.11的数值孔径导致产生 455nm的光照波长、2.51微米的衍射受限光学分辨率、以及148微米范 围的几何景深。由于没有既可提供理想分辨率又可提供理想景深范围的 数值孔径，因此对数值孔径的选择就是在光学分辨率和理想的景深范围 之间进行权衡。
照明系统19的LED 28是大功率发光装置，并可设置在散射器23 后方。LED 28可以是从Lumiled公司购买的Lumiled Luxeon HI。优选地， 由于采用较短波长会优选生成较高的衍射受限分辨率，所以LED 28具 有455am的主导波长。散射器23可以是由Reflexite公司生产的材料制 造的具有3.8度的扩散角度的折转(replicated )散射器。散射器23是以 最小的光损耗而使来自LED28的光线变得均匀。散射器23包括限定照 明圆锥体大小的孔(图中未示)，其反过来又限制填充视场21的量。
对来自PMD系统10的印刷头17的液滴的照明通常利用聚光器的 背光来实现。由于对基本为球形的液滴的照明所需要的角度范围是个难 题，因此正面照明并非优选。由于照明系统19采用背光，因此Kohler 背光和临界背光是用于液滴视形成像模块14和PMD系统10的可接受 形式。虽然临界背光提供了更为简化的系统，但是由于Kohler背光提供 了更好的照明均匀性能以及更佳的光学效率，因此KoWer背光要比临界 背光更优选。
聚光透镜30可包括一对具有常规聚光结构的菲涅耳(Fresnel)透 镜，将散射器23反射到视场21上。可沿着菲涅耳透镜使用附加的玻璃 透镜(图中未示)来增强照明的均一性。虽然除了菲涅耳透镜还使用附 加的玻璃透镜，但这种结构不一定是必须的，这取决于液滴视形成像模 块14和PMD系统10的结构。通过向LED 28提供波形信号，LED闪光控制器26控制LED 28。 LED闪光控制器26接收来自照相机16的触发信号，并利用幅值和周期 都可调节的电流波(即信号或脉冲)为LED 28提供能量。对幅值和周 期的调节可以通过手动调节(例如利用Trimpot或者电子开关)、或者 通过远距离编程控制(例如通过串联(或串行)通讯端口 (图3))。 优选地，LED闪光控制器26既能够手动设定(即利用Tnmpot或者电 子开关)又可远距离编程控制(即通过串联通讯端口 )。
可基于供给LED 28的波形的幅值和周期来控制照相机16的曝光。 优选地，供给LED 28的波形的周期减小到仍可产生可接受曝光的可能 最小周期。例如，可以采用具有大约15Amps幅值周期为l微秒的波形。 由于离开印刷头17的液滴以最大8米/秒的速度行进，在l微秒波形过 程中液滴行进8米或者4.6象素。如果希望较短脉冲的话，则需要较高 幅值的LED光波或具有很低噪音性能的相机。
如前所述，液滴视形成像模块14安装在机动的X/Y/Z台架15上， 其包括电机和编码器(都没有示出)，以便在X、 Y和Z方向驱动X/Y/Z 台架15。电才几可以是电》兹或压电式电机，由此在液滴4见形成<象才莫块14 被移动到预期的Z位置后，供到电机的电流导致液滴视形成像模块14 在X和Y方向中的一个或两个上移动。所述预期的Z位置表示的是预 期的观察点，或者距离与印刷头17联合的喷嘴喷射器的距离，该距离 代表的是当在基片25上印刷时的有效接触距离。
编码器优选为具有0.1微米或更精细分辨率的光学编码器。虽然公 开了电机和光学编码器，但是适合于以坐标形式在X、 Y和Z方向上推 动台架的任何运动系统以及能够控制来自印刷头17的流体材料的喷射 以及由相机16所拍摄的图像的任何编码器都可^齐换电机和/或光学编码 器使用。
在液滴-见形成像冲莫块的才喿作过程中，可启动液滴检测程序来验证 PMD系统10的每个印刷头17的正确纟喿作。对于液滴4全测程序而言，输 送液滴视形成像模块14的X/Y/Z台架的运动基本上是连续的，由此在 操作的整个过程中监控印刷头17和PMD系统10。
设置在X/Y/Z台架15上的编码器控制来自PMD系统的每个印刷头 17的流体材料液滴的喷射，以及经由控制器34来触发照相机16拍摄所 喷射液滴的图像。运动控制器34优选为Delta TauUMAC运动控制器。
12运动控制器34向照相机16发送信号以启动照相机16的曝光。一 旦照相机16接收到来自运动控制器34的信号，则照相机16向LED闪 光控制器26发送触发信号来启动光脉冲。通过允许照相机16触发LED 闪光控制器26，来自LED28的适当量的光被发射出去，并且恰当安排 来自各个印刷头17的流体材料液滴的喷射时间，由此可通过照相才几16 拍摄所希望的图像。
一旦照相机16拍摄了流体材料液滴的图像，照相机16将图像的数 据传递到图像处理计算机36。图像处理计算机36接收来自照相机16的 图像数据，并确认印刷头17的正确操作。通过将液滴质心的位置与用 户在图像处理计算机36上限定的可接受窗口操作做比较，可以确定正 确操作。取决于特定应用所需要的液滴喷射的准确性，可增强窗口操作 以实现系统更高的稳定性。窗口操作对应PMD系统IO可能要求的每个 特定印刷任务而存储，并且其不需要进一步的用户交互就可自动调节。
除了实施液滴检测程序外，液滴视形成像模块14还进行液滴分析， 其测量由印刷头17所喷射的流体材料液滴的各种度量值。例如，在液 滴分析程序中，可测量由印刷头17所喷射的流体材料液滴的尺寸、面 积、直径、体积、喷射速度、以及-见场21内的液滴轨迹的方向。
在液滴分析过程中，液滴视形成像模块14获取来自特定印刷头17 的单个喷嘴的多个液滴的图像。X/Y/Z台架15能够相对于所监控的印刷 头17通过在X、 Y和Z方向上的运动来设置液滴视形成像模块14。在 X和Y方向上移动液滴视形成像模块14,使得可相对于特定印刷头17 的-见场21适当的i殳置照相才几16和透4竟18。详细;兌来，通过相对于印刷 头17和联合的印刷头电子设备来移动液滴视形成像模块14，光路32可 i殳置为4吏光路32穿过浮见场21,以容许照相才几16拍纟聂由印刷头17所喷 射的流体材料液滴的图像。
在Z方向的移动实现了基本上从印刷头17喷嘴处的喷射点到距离 所述喷射点至少3mm的位置上观察液滴。为了获得图像的准确的面积、 直径和体积测量值，需要具有良好环状的稳定液滴外形。这种准确的测 量通常通过在距离喷嘴喷射器超过lmm处的图像拍摄来完成，由此该 距离必须由处在理想观测点的操作者来设定，或者由图像处理计算机36 设定，以便在数据的连贯性和质量的基础上自动选择位置。表面的平均液滴速度的表征。由于滴落程序从基片25上开始，将该速 析容许液滴视形成像模块14在滴落位置差异的基础上来检测流体材料
液滴的滴落速度，所述滴落位置差异是由精确度大约为0.1%的延迟时间
的变化进行划分的。
对光学/照相机16的选择是在视场、景深、帧捕获速度和空间分辨 率之间的折衷。该系统是基于在CCD阵上的大约2.2微米/象素的最佳 空间分辨率来实现对液滴检测分析和液滴分析的目的。由于该系统设计 为与不同制造商所生产的具有各种固有液滴容积的不同印刷头 一 起运 行，系统从每滴中获取作为液滴尺寸或容积函数的多个样品来实现1% 的测量准确度。例如，对于10pl的液滴尺寸，要求ll个样品来平均结 果，并获取1%的测量目标，而对于15pl，仅需要5个样品。对于30pl 或者更大，仅需要1个样品。
如上所述，光路32通常利用镜子22、 22a和棱镜24在LED 28和 透镜18之间弯曲。通过在LED28和照相机16之间使光路32弯曲，照 相机16、透镜18和LED 28可相互靠近的设置，以减小液滴成像模块 14的整体大小。将液滴视形成像模块14的总体尺寸减小实现了液滴视 形成像模块14相对于印刷头17的运动的更大灵活性，还容许液滴视形 成像模块14以更靠近的方式向印刷头17移动。
在液滴分析程序操作过程中，LED闪光控制器26向与印刷头17联 合的印刷头电子设备发送信号，以触发从印刷头17的流体材料液滴的 喷射。由LED闪光控制器26所发射信号的频率几乎与印刷过程中流体 材料的滴落频率相等。例如，滴落频率大约是10kHz。
为了确保能够获得所需要的流体材料的每个液滴的图像，与LED 闪光控制器26联合的闪光控制器电路板(图中未示)包括从滴落触发 信号起具有相关延迟时间的一系列所需要的图像。例如，如果在从印刷 头17喷射后马上要求流体材料液滴的图像，触发液滴到触发图像拍摄 以及LED28的照明的时间延迟将相对小，以便确保在从印刷头17喷射 后马上拍摄液滴的图像。相反，如果所需要的图像是在抵达基片25之 前的液滴的整体形状的话，从印刷头17喷射流体材料液滴的触发信号 和启动图像拍摄和照明的信号之间的时间延迟将相对大，以便在照相机 16拍才聂图像之前使液滴^皮印刷头17充分释放。
14在闪光控制器向印刷头17发送触发信号以喷射流体材料液滴之
前，来自照相机16的信号必须首先被LED闪光控制器26接收，提醒 LED闪光控制器26照相机16并不繁忙并且已经做好拍摄图像的准备。 当照相机16不忙于拍摄图像或者向图像处理计算机36传递图像时， LED闪光控制器26能够触发照相机16拍摄又印刷头17所喷射的流体 材料液滴的图像，并且能够使来自印刷头17的流体材料的喷射与照相 才几16的曝光同步。
如上所述， 一旦照相机16指示它并不繁忙，LED闪光控制器26将 指引印刷头17的流体材料液滴的喷射，并且将指引照相机在紧随流体 液滴从印刷头17喷射后的预定时间再拍4菱流体材^f"液滴。该预定时间 是以所预期的图像为基础(即例如在流体材料喷射不久之后或者就在其 抵达基片之前)。预定延迟时间的差异使得液滴分析模块14紧随印刷 头17的喷射而在不同位置上拍摄流体材料液滴的图像。
LED闪光控制器26持续初始化来自印刷头17的流体材料液滴的图 像获取，直到获得存储在闪光控制器电路板内的列表中所需要的每一个 图像。 一旦LED闪光控制器26获得每一个所需要的图像，则图像就被 传递到图像处理计算机36用于分析。
由于液滴分析对由印刷头17所喷射的流体材津+液滴的整体尺寸、 形状、速度做深入测量，液滴分析程序通常比液滴4企测程序执行的频率 低。然而，每次印刷头17忙于确保印刷头17正在提供满足预定尺寸、 形状和速度的流体材料液滴时，执4于液滴分析程序。作为时间或乂人上次 分析起已被印刷的基片25的数量的函数，执行液滴分析的间隔可由操 作者选择。
权利要求
1、一种分析系统，它包括台架；用于导引所述台架运动的控制器；印刷头；与所述运动控制器连通的印刷头控制器，用于控制所述印刷头选择性地喷射流体材料液滴，以便沉积在基片上；由所述台架支承以相对于所述印刷头运动的照相机，所述照相机选择性地接收来自所述运动控制器的第一触发信号，从而启动所述照相机的曝光并拍摄由所述印刷头喷射的流体材料液滴的图像；和设有闪光控制器的发光装置，所述闪光控制器选择性地接收来自照相机的第二触发信号，以便在所述曝光过程中从所述发光装置向包含所述液滴的区域提供光脉冲。
2、 根据权利要求1所述的分析系统，其特征在于，其还包括与所 述照相机连通的计算才/L。
3、 根据权利要求2所述的分析系统，其特征在于，所述计算机的 位置远离所述照相机设置。
4、 根据权利要求2所述的分析系统，其特征在于，在所述曝光之 后，所述照相机将图像数据传递到所述计算机。
5、 根据权利要求2所述的分析系统，其特征在于，所述计算机包 括处理器和用于存储所述印刷头的预定操作参数的存储器，以便与从所 述照相机接收的数据做比较。
6、 根据权利要求1所述的分析系统，其特征在于，所述印刷头控 制器选择性地接收来自所述运动控制器的指令，以便将所述流体材料液 滴沉积在所述基片上。
7、 根据权利要求1所述的分析系统，其特征在于，所述闪光控制 器与所述印刷头控制器和所述照相机相连通。
8、 根据权利要求1所述的分析系统，其特征在于，其还包括紧邻 所述印刷头设置的反射材料。
9、 根据权利要求8所述的分析系统，其特征在于，所述反射材料 折叠位于所述发光装置和所述印刷头之间的光路，以便在所述照相机的 曝光过程中引导光线使其从所述发光装置、穿过包括所述流体材料液滴的区域、并进入到所述照相才几内。
10、 根据权利要求1所述的分析系统，其特征在于，所述台架可相对于所述印刷头在相互垂直的X、 Y和Z方向上移动。
11、 根据权利要求10所述的分析系统，其特征在于，所述X、 Y 和Z方向中的至少 一个包括喷射平面，并且其中所述照相机在所述喷射 平面内获取所述流体材料液滴的速度数据。
12、 根据权利要求1所述的分析系统，其特征在于，在所述照相机 的所述曝光以及所述发光装置的照明过程中，所述印刷头是静止的。
13、 根据权利要求1所述的分析系统，其特征在于，与所述照相机 的曝光和所述发光装置的照明并行，所述基片可装载到分析系统中。
14、 根据权利要求1所述的分析系统，其特征在于，所述照相^/L拍 摄预定数量的所述流体材料液滴的图像，并且所述预定数量的图像是以 所述流体材料液滴的体积为基础的。
15、 一种分析系统，它包括 印刷头控制器；印刷头响应来自所述印刷头控制器的指令以选择性地喷射沉积到基片上的流体材料液滴；可相对于所述印刷头和所述印刷头控制器移动的台架；相对于所述印刷头导引所述台架的运动控制器；由所述台架支7 义以相对于所述印刷头运动的照相机；和闪光控制器，所述闪光控制器选择性地向所迷印刷头控制器发送一连串信号，以触发所述流体材料液滴从所述印刷头喷射，并向发光装置提供信号，以便在所述照相机的曝光过程照亮包含所述流体材料液滴的区域。
16、 根据权利要求15所述的分析系统，其特征在于，提供给所述 印刷头的所述信号的频率与所述印刷头的液滴频率基本相同。
17、 根据权利要求15所述的分析系统，其特征在于，所述闪光控 制器以与所述流体材料液滴从所述印刷头的喷射同步的方式激发所述 照相机的曝光。
18、 根据权利要求17所述的分析系统，其特征在于，所述闪光控 制器包括所希望的图像的存储列表，并在所述印刷头释放所述流体材料 液滴之后，基于时间延迟来触发所述照相机的曝光。
19、 根据权利要求15所述的分析系统，其特征在于，其还包括靠 近所述印刷头设置的反射材料。
20、 根据权利要求15所述的分析系统，其特征在于，所述反射材 料折叠位于所述发光装置和所述印刷头之间的光路，以便在所述照相机 的曝光过程中引导光线使其从所述发光装置、穿过包括所述流体材料液 滴的区域、并进入到所述照相才几内。
21、 根据权利要求15所述的分析系统，其特征在于，所述台架可 相对于所述印刷头在相互垂直的X、 Y和Z方向上移动。
22、 根据权利要求21所述的分析系统，其特征在于，所述X、 Y 和Z方向中的至少一个包括喷射平面，并且其中所述照相机在所述喷射 平面内获取所述流体材料液滴的速度数据。
23、 根据权利要求15所述的分析系统，其特征在于，在所述照相 机的所述曝光以及所述发光装置的照明过程中，所述印刷头是静止的。
24、 根据权利要求15所述的分析系统，其特征在于，与所迷照相 机的所述曝光和所述发光装置的照明并行，所述基片可装载到分析系统 中。
25、 根据权利要求15所述的分析系统，其特征在于，所述照相机 拍摄预定数量的所述流体材料液滴的图像，并且所述预定数量的图像是 以所迷流体材剩-液滴的体积为基础的。
26、 一种分析系统，它包括 选择性地将流体材料液滴沉积在基片上的印刷头；台架，所迷台架具有运动控制器以相对于所述印刷头引导所述台架 的运动；照相机，所述照相机由所述台架支承以相对于所述印刷头运动； 发光装置，所述发光装置在所述照相机曝光过程中选择性地照亮包含所述流体材;阡液滴的区域；和反射材料，所述反射材料靠近所述印刷头设置，用于折叠位于所述发光装置和所述印刷头之间的光路，以便在所述照相机的曝光过程中引导光线使其从所迷发光装置、穿过设有包含所述流体材料液滴区域的牙见场、并进入到所述照相才几内。
27、 根据权利要求26所述的分析系统，其特征在于，所述反射材 料是棱镜和镜子中的至少 一个。
28、 根据权利要求26所述的分析系统，其特征在于，其还包括至 少一个设置在所述流体材料液滴和所述照相机之间的镜子。
29、 根据权利要求28所述的分析系统，其特征在于，所述至少一个的镜子将所接收的光线穿过所述流体材料液滴导引到所述照相机的 透镜。
30、 根据权利要求26所述的分析系统，其特征在于，其还包括至 少一个设置在所述流体材料液滴和所述照相机之间的透镜。
31、 根据权利要求26所述的分析系统，其特征在于，所述台架可 相对于所述印刷头在相互垂直的X、 Y和Z方向上移动。
32、 根据权利要求31所述的分析系统，其特征在于，所述X、 Y 和Z方向中的至少 一个包括喷射平面，并且其中所述照相机在所述喷射 平面内获取所述流体材料液滴的速度数据。
33、 根据权利要求26所述的分析系统，其特征在于，在所述照相 机的所述曝光以及所述发光装置的照明过程中，所述印刷头是静止的。
34、 根据权利要求26所述的分析系统，其特征在于，与所述照相 机的所述曝光和所述发光装置的照明并行，所述基片可装载到分析系统中。
35、 根据权利要求26所述的分析系统，其特征在于，所述^L场在 第一和第二方向中的一个上大约在0.6毫米和1.5毫米之间。
36、 根据权利要求26所述的分析系统，其特征在于，景深大约在 20 4鼓米和80卩效米之间。
37、 根据权利要求26所述的分析系统，其特征在于，所述-见场在 第一方向上大约在0.6毫米和1.5毫米之间，而在第二方向上大约在0.6 毫米和1.5毫米之间，景深大约在20微米和80微米之间。
38、 根据权利要求26所述的分析系统，其特征在于，所述照相机 拍摄预定数量的所述流体材料液滴的图像，并且所述预定数量的图像是 以所述流体材料液滴的体积为基础的。
全文摘要
一种液滴分析/液滴检测系统容许多个印刷头在分析过程中保持静止，以模拟真实的压电式微沉积系统的操作。该系统提供了对单个喷嘴喷射器的准确调整，并且容许与液滴分析/液滴检测系统来并行进行基片的装载和调整。液滴分析/液滴检测系统包括运动控制器，其导引台架的运动；印刷头控制器，其控制印刷头选择性地喷射沉积到基片上的流体材料液滴；以及照相机，其由台架支承以相对于印刷头运动。照相机接收来自运动控制器的信号，从而启动相机曝光，并拍摄由印刷头喷射的流体材料的液滴的图片。发光装置包括闪光控制器，其接收来自照相机的信号，以便在照相机曝光过程中向包含液滴的区域提供光线。
文档编号B41J2/12GK101622134SQ200680022899
公开日2010年1月6日 申请日期2006年4月25日 优先权日2005年4月25日
发明者D·阿尔伯塔利, J·A·米德尔顿, O·N·格拉切夫, P·韦斯特, R·G·小贝姆 申请人:株式会社爱发科