专利名称：液滴喷出装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液滴喷出装置。
背景技术：
以往，液晶显示装置或有机电致发光显示装置(有机EL显示装置)等光电装置，在基板上形成有多个光电元件。一般情况下，在这种基板上以品质管理/制品管理等为目的描绘有生产编号、或使生产编号代码化的2维代码等固有的识别代码。该识别代码，通过作为识别部的专用的读码器被读取译码。
作为在基板上描绘识别代码的方法，提出了在基板(玻璃基板)上使金属箔对置并照射激光，使金属膜转印在基板上并在基板上形成标记，另外，将含有研磨材料的水喷射在基板等上，并在基板上刻印编号等的方法(日本国专利申请公开平11-77340号公报，参照日本专利申请公开2003-127537号公报。)。
但是，各个描绘方法，具有描绘工序多，装置高价且大型化的倾向。在此，研究了装置小且在短时间内实现描绘的喷墨法。喷墨法。喷墨法，是利用液滴喷出装置，从喷嘴向基板喷出功能液(墨液滴)并形成2维条形码等识别代码的图案。
另外，也公开了简单且大量地制造在高密度且高精度的喷墨中所使用的喷头的技术(参照日本专利申请公开平5-309835号公报。)。在该文献中所记载的技术中，在(110)面方位的硅晶片上形成图案，在其特定的位置上施加开孔加工。其后通过进行结晶各相异性蚀刻，制造将以相对晶片表面垂直的(111)面构成的墨液喷嘴孔和墨液压力室一体成形的喷头。
进一步，在这样的喷头中，也公开了有关由光检测器等简易且高效地评价喷出特性等、量产性、检查效率良好的结构的喷墨记录装置的技术(参照日本专利申请公开平6-23980号公报。)。根据在该文献中所记载的技术，喷头具有与各个喷嘴孔连通的独立的喷出室、和形成该喷出室的一部分的壁的振动板。并且，还具有用于驱动该振动板的驱动部、和向喷出室供给墨液的共通的墨液腔室。并且被形成在振动板下的电极基板为透明基板，电极由透明导电膜形成。由此，可以从喷头外部观察内部。
但是，在用于描绘识别代码的喷墨法中，具有使液滴滴落在正确的位置的工序、和将被滴落在基板上的墨液干燥并使功能材料烧成而密接在基板上的工序。
首先，为了使液滴滴落在正确的位置上，需要使基板与喷头接近。另一方面，若从滴落到干燥为止的时间长则滴落的液滴有可能润湿扩展或收缩，滴落后，需要快速高效地进行干燥或烧成的工序。但是，若使基板与喷头接近，则滴落位置会进入到喷头的影子中，激光的照射必须等待到该影子离开滴落位置。在这种情况下，基于激光的干燥工序会生成延迟、而很难维持适宜的液滴形状的情况。另外，也有从透明基板/透明载置台的背面照射激光的情况。但是在实际上使用的基板通常并不局限于透明基板。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种对含有喷出后的功能材料的液滴高精度地照射激光，而可进行高效的干燥/烧成的液滴喷出装置。
本发明的第1发明，提供具备向对象物喷出由含有功能性材料的液状体构成的液滴的喷出部的液滴喷出装置。喷出部具有储存所述液状体的压力室、向该压力室施加压力使所述液滴喷出的加压部、和透射性部件。激光照射部向所述透射性部件照射激光。所述激光由所述透射性部件分支为第1激光和第2激光。所述第1激光透过所述透射性部件，以能够照射所述液滴滴落在所述对象物上的位置或其附近。所述第2激光照射与所述第1激光的照射位置不同的对象物上的位置。
本发明的第2发明，提供具备向对象物喷出由含有功能性材料的液状体构成的液滴的喷出部的液滴喷出装置。该喷出部具有透射性部件。激光照射部向所述透射性部件照射激光。所述激光由所述透射性部件分支为第1激光和第2激光。所述第1激光被照射在刚滴落在所述对象物上后的液滴上。所述第2激光被照射在照射了所述第1激光后的液滴上。
作为本发明的新颖的特征，尤其在添加的权利要求的范围内比较清楚。伴随着目的及利益的本发明，通过与附图一起参照以下所示的目前的优选的实施方式的说明，会更容易理解。
图1是本发明的具体的一实施方式的液晶显示装置的液晶显示模块的主观图。
图2是形成在液晶显示模块的背面上的点图案。
图3是图2的点图案的侧视图。
图4是图2的点图案的说明图。
图5是用于制造图2的点图案的液滴喷出装置的主要部分立体图。
图6是插入在图5的液滴喷出装置的喷头的立体图。
图7是图6的喷头的主要部分剖面图。
图8是图6的喷头的分解立体9是图5的液滴喷出装置的电路框图。
图10是表示图7的喷头及半导体激光的驱动时间的时序图。
具体实施例方式
参照附图1～10说明有关本发明的实施方式。
液晶显示装置的显示模块首先，说明描绘有作为使用本发明的液滴喷出装置而形成的识别代码的点图案的液晶显示装置的显示模块。
在图1中，液晶显示模块1具备作为光透射性的显示用基板的由玻璃构成的基板2。在其基板2的表面2a的大致中央位置形成有封入了液晶的四边形状的显示部3，在其显示区域3的外侧形成有扫描线驱动电路4及数据线驱动电路5。并且，显示模块1，通过基于扫描线驱动电路4所供给的扫描信号、和数据线驱动电路5所供给的数据信号控制液晶分子的取向状态，以液晶分子的取向状态调制从未图示的照明装置照射的平面光，而在显示部3显示所希望的图像。
在作为基板2的滴落面的背面2b的右角形成有由显示模块1的点D构成的点图案10。点图案10，如图2所示，由形成在图案形成区域Z1内的多个点D构成。在该图案形成区域Z1的外周形成有预先规定的空白区域Z2。并且，被形成在图案形成区域Z1中的点图案10，在本实施方式中是2维代码，由2维读码器读取。另外，空白区域Z2，是没有形成所述点D的区域，是用于2维读码器特定图案形成区域Z1并防止该图案形成区域Z1内的点图案10的误检测的区域。
图案形成区域Z1，是边长1～2mm的正方形的区域，如图4所示，虚拟分割为16行×16列的各个单元C，并对其被分割后的各单元C选择性地形成点D。此外，将在其被分割后的单元C内形成点D的单元C称为黑单元C1，将在单元C内无形成点D的单元C称为白单元C0(非形成区域)。并且，对16行×16列的各个单元C选择性地形成点D，并形成用于识别由其各个点D构成的显示模块1的产品号或批号的点图案10(2维代码)。另外，在图4中从上侧依次称为第1行的单元C，第2行的单元C、…、第16行的单元C，在图4中从左侧依次称为第1列的单元C、第2列的单元C、…、第16列的单元C。
形成在黑单元C1(点区域)中的点D，如图2及图3所示，密接在基板2上形成为半球状。该点D的形成方法，在本实施方式中通过喷墨法进行。详细地说，点D，是从后述的液滴喷出装置20的喷嘴N向单元C(黑单元C1)喷出含有作为功能性材料的锰微粒的液状体的功能液Fa(参照图7)的液滴Fb而形成的。接着，通过干燥滴落在其黑单元C1上的液滴Fb并使锰微粒烧成，而形成密接在基板2上的由锰构成的半球状的点D。该干燥/烧成通过向滴落在基板2(黑单元C1)上的液滴Fb照射激光而进行。
液滴喷出装置接着，说明为了在基板2的背面2b形成点图案而使用的液滴喷出装置20。
图5是表示喷出用于形成基板2的背面2b的点图案10的液滴Fb的液滴喷出装置20的构成的立体图。
液滴喷出装置20，如图5所示，具备被形成为长方体形状的基座21。在本实施方式中，将该基座21的长边方向作为Y箭头方向，将与Y箭头方向正交的方向作为X箭头方向。
在基座21的上面21a在整个Y箭头方向上形成有沿着Y箭头方向的一对导向凹沟22。在其基座21的上侧安装有具备了与一对导向凹沟22对应的未图示的直动机构的基板载置台23。基板载置台23的直动机构，是例如具备了沿着导向凹沟22延伸的丝杠轴(驱动轴)、和与该丝杠轴拧合的滚珠螺母的螺旋式直动机构，该驱动轴与由步进电机构成的Y轴电机MY(参照图9)连结。并且，当与规定的步长数相对的驱动信号被输入到Y轴电机MY中，则Y轴电机MY正转或反转，基板载置台23沿着Y箭头方向以规定的速度往动或复动(向Y方向移动)相当于该步长数的量。
在本实施方式中，作为基板载置台23的配置位置，如图5所示，将配置在基座21的最前侧的位置作为往动位置，将配置在最里面侧的位置作为复动位置。
在基板载置台23的上面形成有载置面24，在该载置面24上设有未图示的吸引式的基板吸盘机构。并且，当在载置面24上载置基板2时，基板2被定位固定在载置面24的规定位置。此时，图案形成区域Z1被设定为各个单元C的列方向沿着Y箭头方向，且被配置成第1行的单元C成为最靠Y箭头方向侧。
在基座21的X箭头方向两侧立设有一对支撑台25a、25b，在其一对支撑台25a、25b上架设有向X箭头方向延伸的导向部件26。导向部件26，被形成为其长边方向的宽度比基板载置台23的X箭头方向的宽度更长，被配置成使其一端向支撑台25a侧突出。
在导向部件26的上侧配设有用于收容含有所述锰微粒的功能液Fa的收容罐27。另一方面，在其导向部件26的下侧在整个X方向上凸设有向X箭头方向延伸的上下一对导轨28。在该导轨28上安装有具备了与该导轨28对应的未图示的直动机构的滑架29。该滑架29的直动机构，是例如具备了沿着导轨28延伸的丝杠轴(驱动轴)、和与该丝杠轴螺合的滚珠螺母的螺旋式直动机构，其驱动轴，与接收规定的脉冲信号以步进单位正反转的X轴电机MX(参照图9)连接。并且，在将相当于规定的步长数的驱动信号输入到X轴电机MX中时，滑架29沿着X箭头方向往动或复动相当于该步长数的量。
在该滑架29上一体设有作为喷出部的喷头30。图6是将喷头30的下面(基板载置台23侧的面)朝着上方时的立体图。图7是用于说明喷头30的结构的主要部分剖面图。图8是将喷头30的主要部分分解表示的立体图，由局部剖面图表示。
如图6所示，在喷头30的下面，用于形成点图案10的16个作为喷出口的喷嘴N沿着X箭头方向(单元C的行方向)被等间隔地贯通形成为一列。喷嘴N，是其间距宽度与单元C的形成间距以相同的大小形成的孔。即，在基板2(图案形成区域Z1)沿着Y箭头方向往复直线移动时，各个喷嘴N分别被配置形成为可与沿着列方向的各个单元C对置。
该喷头30，如图7所示，成为将第1基板31、第2基板32及第3基板33重叠接合了的层叠结构。第1基板31，由透明的硼硅酸玻璃构成，是平坦的板状的基板。在该第1基板31的外侧表面形成有金属薄膜31a。该金属薄膜31a具有对激光的透射性，同时也发挥作为反射膜的功能。该金属薄膜31a，是在硼硅酸玻璃的表面蒸镀规定膜厚的金属而形成的。与第1基板31接合的第2基板32，是由加工过的硅构成的基板。与第2基板32接合的第3基板33，是由硼硅酸玻璃构成的基板。并且，如图6所示，在第1基板31和第2基板32之间形成有喷嘴N。
详细地讲，如图7所示，在与各个喷嘴N相对的位置上形成有作为压力室的腔室32c。腔室32c与收容罐27连通，并可以向各个腔室32c内供给使收容罐27内的作为功能性材料的锰微粒由分散剂分散后的液状体的功能液Fa。
腔室32c的侧壁，成为向左右方向振动使腔室32c内的容积扩大缩小的振动板32b。进一步，在振动板32b的反Y箭头方向经由振动室32f配设有具备电极33a的静电驱动器。此外，在本实施方式中，振动板32b、振动室32f及静电驱动器发挥作为用于喷出液滴Fb的加工部的功能。具体地讲，通过喷头驱动电路51向电极33a施加0V～100V的脉冲电压，当电极33a的表面带正电时，对应的振动板32b带负电位。从而，振动板32b通过基于蓄积电荷的静电的吸引作用向电极33a侧弯曲，腔室32c内的容积扩大。并且，功能液Fa从储液部32e通过节流孔(orifice)32d被补给到腔室32c内。另一方面，在电极33a的蓄积电荷放电时，振动板32b的弯曲被解除，腔室32c内的容积缩小。在这种情况下，含有缩小了的容积量的锰微粒的功能液Fa，从各个喷嘴N以液滴Fb的形式被喷在基板2上。
接着，说明构成喷头30的第2基板32及第3基板33的结构。
如图8所示，在第2基板32的表面上设有以等间隔形成的喷嘴沟32a、和分别与喷嘴构32a连接的沟部。该沟部包括形成腔室32c的区域、形成节流孔32d的区域、和形成储液部32e的区域。并且，当使该第1基板31与第2基板32密接时，沟部被第1基板31覆盖，并形成有将侧壁作为振动板32b的腔室32c、用于将功能液Fa引导至腔室内的节流孔32d及储液部32e。进一步，与节流孔32d连接的凹部，成为用于向各个腔室32c供给功能液Fa的储液部32e。此外，功能液供给口32g，经由连接管(未图示)与向储液部32e供给功能液Fa的收容罐27连接。
进一步，成为腔室32c的沟部的相反侧的振动板32b的侧面，成为用于构成振动室32f的凹部。该凹部被配置成与配置在第3基板33上的电极33a对置。因此，当使该第2基板32与第3基板33密接时，凹部被第3基板33覆盖，形成所述的振动室32f。
在第3基板33上的与振动板32b对应的各个位置上通过溅射法以与振动板形状对应的形状形成有由0.1μm左右的ITO构成的电极33a。电极33a经由引线部与端子部33b连接。进一步，在除了端子部33b以外的区域被0.2μm左右的硼硅酸玻璃的溅射膜覆盖而形成有绝缘层33e。该绝缘层33e防止驱动时的绝缘破坏和短路。
此外，第1基板31与第2基板32阳极接合，在同条件下第2基板32与第3基板33接合，而组成喷头30。并且，在第2基板32和电极33a的端子部33b之间连接有喷头驱动电路51。
另一方面，如图6所示，在滑架29中的喷头30的Y箭头方向设有激光照射装置38。该激光照射装置38以等间隔并排设置有向X箭头方向成为一列的16个半导体激光器L的射出部。这些由16个半导体激光器L构成的激光列被形成为与由16个喷嘴N构成的喷嘴列并排设置，并且对应的各个半导体激光器L和喷嘴N之间的间隔分别相同。
半导体激光器L被倾斜设置成使其激光倾斜地透过所述第1基板3。因此来自半导体激光器L的激光，如图7所示，分成透过第1基板31的第1激光、和在第1基板31的表面反射的第2激光。进一步，倾斜地安装半导体激光器L，以使第1激光照射在从喷嘴N喷出的液滴Fb的滴落位置的附近。并且，第1激光用于干燥滴落后的液滴Fb。另一方面，由第1基板31反射来的第2激光用于进行液滴Fb的烧成。在本实施方式中，决定第1基板31(或第1基板31的表面)的介电常数、和半导体激光器L的倾斜角度，以使反射光量大于透射光量。此外，在本实施方式中，该第2激光被照射在距滴落的液滴Fb位于第规定列的单元上。
电路框图接着，参照图9说明如所述那样构成的液滴喷出装置20的电路框图。
在图9中，控制装置40具备从外部计算机等输入装置41接收各种数据的I/F部42、由CPU等构成的控制部43、由DRAM及SRAM构成的储存各种数据的RAM44、和储存各种控制程序的ROM45。另外，控制装置40还具备驱动波形生成电路46、生成使各种驱动信号同步的时钟信号CLK的振荡电路47、生成用于驱动所述半导体激光器L的激光驱动电压VDL的电源电路48、和发送各种驱动信号的I/F部49。并且，在控制装置40中，这些I/F部42、控制部43、RAM44、ROM45、驱动波形生成电路46、振荡电路47、电源电路48及I/F部49经由总线50而被连接。
I/F部42，从输入装置41将由公知的方法使基板2的产品号或批号等识别数据2维代码后的点图案10作为既定形式的描绘数据Ia来接收。
控制部43，基于I/F部42所接收的描绘数据Ia实行点图案生成处理动作。即，控制部43，将RAM44等作为处理区域，根据储存到ROM45等中的控制程序(例如，点图案生成程序)，使基板载置台23移动而进行基板2的搬送处理动作，并且使由喷头30的电极33a和振动板32b构成的静电驱动器驱动而进行液滴喷出处理动作。另外，控制部43，根据点图案生成程序使各个半导体激光器L驱动而进行使液滴Fb干燥的干燥处理动作。
详细地讲，控制部43，对I/F部42所接收的描绘数据Ia实施规定的展开处理，生成表示是否向2维描绘平面(图案形成区域Z1)上的各个单元C喷出液滴Fb的位图数据BMD并储存到RAM44中。该位图数据BMD是与所述静电驱动器对应而具有16×16位的位长的串行数据，根据各个位值(0或1)规定由振动板32b和电极33a构成的静电驱动器的开或关。
另外，控制部43，对描绘数据Ia实施与所述位图数据BMD的展开处理不同的展开处理，生成施加到静电驱动器中的静电驱动电压VDC的波形数据，并输出到驱动波形生成电路46中。驱动波形生成电路46具备储存控制部30所生成的波形数据的波形存储器46a、将该波形数据数字/模拟转换而输出模拟信号的D/A转换部46b、和放大从D/A转换部输出的模拟波形信号的信号放大部46c。并且，驱动波形生成电路46，将被储存到波形存储器46a中的波形数据通过D/A转换部46b数字/模拟转换，将模拟信号的波形信号通过信号放大部46c进行放大并生成静电驱动电压VDC。
进一步，控制部43，经由I/F部49将基于所述位图数据BMD的数据作为与振荡电路47所生成的时钟信号CLK同步的喷出控制信号SI，依次串行转送到后述的喷头驱动电路51(移位寄存器56)中。另外，控制部43，将用于闩锁(锁存)转送后的喷出控制信号SI的闩锁信号LAT输出到驱动电路51中。进一步，控制部43，与振荡电路47生成的时钟信号CLK同步，将驱动电压VDC输出到喷头驱动电路51(开关元件S1)中。
在该控制装置40中经由I/F部49连接有喷头驱动电路51、激光驱动电路52、基板检测装置53、X轴电机驱动电路54及Y轴电机驱动电路55。
喷头驱动电路51，具备移位寄存器56、闩锁电路57、电平移位器58及开关电路59。移位寄存器56，使与时钟信号CLK同步并从控制装置40(控制部43)转送后的喷出控制信号SI，与16个静电驱动器的电极33a对应而进行数字/模拟转换。闩锁电路57，将移位寄存器56并行转换的16位的喷出控制信号SI与来自控制装置40(控制部43)的闩锁信号LAT同步闩锁，并将闩锁的喷出控制信号SI输出到电平移位器58及激光驱动电路52中。电平移位器58，基于闩锁电路57闩锁的喷出控制信号SI使电压上升到开关电路59可驱动的电压，分别生成与16个各个静电驱动器的电极33a对应的开闭信号GS1。
在开关电路59中分别连接有与各个电极33a对应的开关元件S1。在各个开关元件S1输入侧输入共通的静电驱动电压VDC，在输出侧分别连接有对应的电极33a。并且，从电平移位器58向各个开关元件S1输入对应的开闭信号GS1，根据该开闭信号GS1控制是否向静电驱动器供给静电驱动电压VDC。
即，本实施方式的液滴喷出装置20，经由各个开关元件S1向对应的各个静电驱动器供给驱动波形生成电路46生成的静电驱动电压VDC。进一步，控制装置40(控制部43)，供给用于控制各个开光元件SI的开闭的喷出控制信号SI(开闭信号GS1)，控制静电驱动电压VDC的施加。即，通过闭合开关元件S1，向与该开关元件S1对应的电极33a供给静电驱动电压VDC，从与该静电驱动器对应的喷嘴N喷出液滴Fb。在这种情况下，在基板2的图案形成区域Z1的各个横一列每次通过16个喷嘴N的正下方时输出闩锁信号LAT。并且，通过与该闩锁信号LAT响应，驱动静电驱动器，并从喷嘴N喷出液滴Fb，而在图案形成区域Z1的各个单元C(黑单元C1)上形成点D。
图10表示所述的闩锁信号LAT、喷出控制信号SI及开闭信号GS1的脉冲波形、和与开闭信号GS1响应而施加到静电驱动器中的静电驱动电压VDC的波形。如图10所示，当从控制部43向驱动电路51输出的闩锁信号LAT下降时，基于16位量的喷出控制信号SI生成开闭信号GS1，并向与16个开闭信号GS1中的上升的开闭信号GS1对应的静电驱动器供给静电驱动电压VDC。在这种情况下，在与振动板32b之间构成电容器的电极33a的电压VC随着静电驱动电压VCD的电压而上升。在这种情况下，静电驱动器因静电力而收缩并向腔室32c内引入功能液Fa。接着，静电驱动电压VDC的电压值下降的同时通过静电驱动器推出腔室32c内的功能液Fa，喷出液滴Fb。当喷出液滴Fb时，静电驱动电压VDC的电压值返回到起始电压，基于静电驱动器的驱动的液滴Fb的喷出动作结束。
如图9所示，激光驱动电路52具备延迟脉冲生成电路61和开关电路62。延迟脉冲生成电路61，生成使闩锁电路57与所述闩锁信号LAT的下降响应而闩锁的喷出控制信号SI延迟规定的时间T(具体地讲，待机时间T1，T2)的脉冲信号(开闭信号GS2)，并向开关电路62输出该开闭信号GS2。在此，所谓的待机时间T1是指向与静电驱动器(喷嘴N)对应的半导体激光器L的第1激光的照射位置滴落液滴Fb为止所需的时间。另外，所谓的待机时间T2是指液滴Fb通过与静电驱动器(喷嘴N)对应的半导体激光器L的第2激光的照射位置所需的时间。此外，这些待机时间T1、T2，以静电驱动器驱动时间作为基准(基准时间Tk)，各个待机时间T1、T2是基于预先试验等而设定的时间。在本实施方式中，由于被设定为从第1激光的照射位置的单元向第规定列的单元照射第2激光，因此待机时间T2比待机时间T1长基板2移动规定列量的单元的时间。并且，延迟脉冲生成电路61，在闩锁电路57与所述闩锁信号LAT的下降响应而闩锁的喷出控制信号SI经过待机时间T1、T2时，即，在滴落后的液滴Fb到达第1激光的照射位置或第2激光的照射位置时，向闩锁电路62输出开闭信号GS2。
开关电路62具备与16个各半导体激光器L对应的开关元件S2。在各个开关元件S2的输入侧输入电源电路48生成的共通的激光驱动电压VDL，在输出侧连接有对应的各半导体激光器L。并且，从延迟脉冲生成电路61向各个开关元件S2输入对应的开闭信号GS2，根据开闭信号GS2控制是否向半导体激光器L供给激光驱动电压VDL。即，本实施方式的液滴喷出装置20，将电源电路48所生成的激光驱动电压VDL经由各个开关元件S2共通地施加到各个半导体激光器L中，并且，通过控制装置40(控制部43)所供给的喷出控制信号SI(开闭信号GS2)控制其开关元件S2的开闭。并且，当开关元件S2闭合时，向与该开关元件S2对应的半导体激光器L供给激光驱动电压VDL，从对应的半导体激光器L射出激光。
即，如图10所示，当闩锁信号LAT被输入到喷头驱动电路51中，则过了待机时间T1、T2后，生成开闭信号GS2。并且，在开闭信号GS2上升时，向对应的半导体激光器L施加激光驱动电压VDL，这时，从该半导体激光器L向滴落在通过半导体激光器L的照射位置的基板2(黑单元C1)上的液滴Fb射出激光。并且，开闭信号GS2下降，激光驱动电压VDL的供给被遮断而基于半导体激光器L的干燥处理动作结束。
控制装置40经由I/F部49连接有基板检测装置53。基板检测装置53，检测基板2的端缘，并由控制装置40计算通过喷头30(喷嘴N)的正下方的基板2的位置。
控制装置40经由I/F部49连接有X轴电机驱动电路54，并向X轴电机驱动电路54输出X轴电机驱动控制信号。X轴电机驱动电路54，与来自于控制装置40的X轴电机驱动控制信号响应，而使X轴电机MX正转或反转，其中，该X轴电机MX使滑架29往返移动。例如，当使X轴电机MX正转，则滑架29向X箭头方向移动，当使X轴电机MX逆转，则滑架29向X箭头的反方向移动。
控制装置40经由所述X轴电机驱动电路54连接有X轴电机旋转检测器54a，并输入来自于X轴电机旋转检测器54a的检测信号。控制装置40，基于该检测信号检测X轴电机MX旋转方向及旋转量，并运算喷头30(滑架29)的X箭头方向的移动量、和移动方向。
控制装置40经由I/F部49连接有Y轴电机驱动电路55，并向Y轴电机驱动电路55输出Y轴电机驱动控制信号。Y轴电机驱动电路55，与来自于控制装置40的Y轴电机驱动控制信号响应，使Y轴电机MY正转或反转，并以预先规定的速度移动基板载置台23，其中，该Y轴电机MY使基板载置台23往返移动。例如，当Y轴电机MY正转时，基板载置台23(基板2)以预先规定的速度向Y箭头方向移动，当Y轴电机MY反转时，基板载置台23(基板2)以预先规定的速度与Y箭头的反方向移动。
控制装置40经由所述Y轴电机驱动电路55连接有Y轴电机旋转检测器55a，并输入来自于Y轴电机旋转检测器55a的检测信号。控制装置40，基于来自于Y轴电机旋转检测器55a的检测信号，检测Y轴电机MY的旋转方向及旋转量，运算对喷头30的基板2的Y箭头方向的移动方向及移动量。
点图案的生成接着，说明使用所述的液滴喷出装置20在基板2的背面2b形成点图案10的方法。
首先，如图5所示，在位于往动位置的基板载置台23上配置固定有基板2且其背面2b成为上侧。此时，基板2的Y箭头方向侧的边通过导向部件26配设在与Y箭头相反的侧。另外，当基板2向Y箭头方向移动时，滑架29(喷头30)，被设置在形成点图案10的位置(图案形成区域Z1)通过其正下方的位置。
从该状态开始，控制状态40，驱动控制Y轴电机MY，经由基板载置台23以规定的速度向Y箭头方向搬送基板2。从而，当基板检测装置53检测基板2的Y箭头侧的端缘时，控制装置40，基于来自于Y轴电机旋转检测器55a的检测信号运算是否将横一列的单元C(黑单元C1)搬送到喷嘴N的正下方。
该期间，控制装置40，根据点图案作成程序将基于储存在RAM44中的位图数据BMD的喷出控制信号SI、和由驱动波形生成电路46生成的静电驱动电压VDC输出到喷头驱动电路51中。另外，控制装置40，将由电源电路48生成的激光驱动电压VDL输出到激光驱动电路52中。并且，控制装置40，等待输出闩锁信号LAT的时间。
其后，当第1行的单元C(黑单元C1)被搬送到喷嘴N的正下方(滴落位置)时，控制装置40，将闩锁信号LAT输出到喷头驱动电路51中。喷头驱动电路51，与来自于控制装置40的闩锁信号LAT响应，生成基于喷出控制信号SI的开闭信号GS1，并将该开闭信号GS1输出到开关电路59中。向与闭合状态的开关元件S1对应的静电驱动器供给静电驱动电压VDC，从对应的喷嘴N一齐喷出与静电驱动电压VDC相对的液滴Fb。
另一方面，激光驱动电路52(延迟脉冲生成电路61)，接收闩锁电路57闩锁的喷出控制信号SI，开始进行开闭信号GS2的生成，并等待待机时间T1、T2(滴落在基板2(黑单元C1)上的液滴Fb到达在第1激光及第2激光的各个激光照射位置的时间)。并且，当接收闩锁信号LAT并经过待机时间T1、T2时，激光驱动电路52，将延迟脉冲生成电路61所生成的开闭信号GS2输出到闩锁电路62中，并向与闭合状态的开关元件S2对应的半导体激光L供给激光驱动电压VDL。
由此，从各个半导体激光器L照射激光。并且，该激光通过第1基板31分支为第1激光及第2激光。其中，第1激光被照射在滴落在横一列的黑单元C1内的稍后的液滴Fb上，通过各个第1激光的能量使滴落后的液滴Fb的分散剂蒸发，使该液滴Fb干燥。另一方面，第2激光被照射在已达到第2激光的照射位置的横一列的黑单元C1内的液滴Fb上，并通过第2激光的能量烧成在液滴Fb中所包含的锰微粒，密接在基板2上。
以后，同样，从各个喷嘴N喷出的液滴Fb，每当滴落在基板2上时，接收对应的半导体激光器L的第1激光的照射而使其干燥，每当搬送到第2激光的照射位置时，接收半导体激光器L的激光的照射而使其烧成。并且，构成点图案10的半球状的点D分别按横一列形成。
其后，当形成在图案形成区域Z1中的点图案10的全部点D被形成时，控制装置40，控制Y轴电机MY，而使基板2从喷头30的下方位置退出。
接着，以下说明如上述那样构成的本实施方式的效果。
(1)根据本实施方式，构成腔室32c的第1基板31是透明的基板。半导体激光器L被倾斜配置成使透过该第1基板31的第1激光照射在从喷嘴N喷出的液滴的附近。因此，透过第1基板31的第1激光，被照射在液滴Fb滴落在基板2上的位置附近，以第1基板31的表面反射的第2激光，被照射在距滴落的液滴Fb位于第规定列的单元上。从而，使用与各个喷嘴N对应的一个半导体激光器L，可对滴落位置上的液滴Fb快速地进行干燥并烧成。进一步，第1激光和第2激光，以不同的时间被照射在液滴Fb上，因此能够以更长的时间向液滴Fb照射激光，高效地进行液滴Fb的干燥及烧成。另外，由于分支为第1激光及第2激光的第1基板31，是构成喷头30的部件，因此也可以不用设置别的部件，高效地进行干燥及烧成。
(2)根据本实施方式，决定第1基板31(或第1基板31的表面)的介电常数、和半导体激光器L的倾斜角度，以使反射光量大于透射光量。因此，通过第1基板31反射而进行液滴Fb的烧成的第2激光的光量大于透过第1基板31而进行液滴Fb的干燥的第1激光的光量。通常，与干燥相比，对于烧成需要更多的能量。从而，为了烧成，照射更大的能量的第2激光，因此可以高效地进行液滴的烧成。
(3)根据本实施方式，将腔室32c的侧部作为振动板32b，配设有由用于振动该振动板32b的电极33a构成的静电驱动器。振动板32b、振动室32f及静电驱动器发挥作为用于喷出液滴Fb的加压部的作用。与在腔室的外侧经由构成振动板的玻璃或塑料板等设置压电元件的结构不同，可以制造微细的喷头30。另外，在压电元件的情况下，会产生压电元件自身的厚度、或向振动板的粘接剂的厚度的不均。由于将构成腔室32c的一面作为振动板，采用进行基于静电力的喷出的驱动方式，因此可以得到稳定的喷出特性。
(4)根据本实施方式，在第2基板32的表面设有以等间隔形成的喷嘴沟32a、和分别与喷嘴沟32a连接的沟部。该沟部包括形成腔室32c的区域、形成节流孔32d的区域、和形成储液部32e的区域。并且，当第2基板32与平坦的板状的第1基板31密接时，沟部被第1基板31覆盖，形成将侧壁作为振动板32b的腔室32c、节流孔32d及储液部32e。因此，可以将分支激光的第1基板31自身的构成变得简单，可进一步可靠地把握分支后的第1激光及第2激光的照射位置。
(5)根据本实施方式，将决定喷嘴N的驱动开始的闩锁信号LAT的下降为基准(基准时间Tk)、即将用于喷出液滴Fb的静电驱动器的驱动为基准而决定半导体激光器L的驱动时间，因此可以正确地把握从喷嘴N喷出的液滴Fb的位置。从而，可以高精度地向液滴Fb照射激光，可靠地使液滴Fb干燥/烧成。而且，也可以减轻控制部43的负载。
(6)根据本实施方式，在16个半导体激光器L中，只能驱动与驱动的静电驱动器对应的半导体激光器L，因此可以抑制半导体激光器L的消耗电力。
上述实施方式可如下变形。
在上述实施方式中，使用构成腔室32c的透明的第1基板，而分支为第1激光及第2激光。并不局限于此，若喷头30的一部分成为分支第1激光及第2激光的透射性部件，则也可以是其他构成。例如，也可以只将照射激光的第1基板的下方的一部分由透明材料构成。另外，将第1基板作为透明材料，但是为了将激光分配为透射成分和反射成分而也可以将在透明部件的表面或内部施加了处理的部件用作第1基板。
即，所谓的透射性部件，是透过入射后的光的至少一部分的部件，可以将入射后的激光分支为照射在液滴的滴落位置或滴落位置附近的第1激光、和照射在与第1激光的照射位置不同的位置的第2激光。关于该透射性部件，并不局限于为了将激光分配为透射成分和反射成分而在透明部件的表面或内部施加了某种处理的半透明镜等部件，也包括不施加处理的素玻璃(玻璃基材)的部件。
在上述实施方式中，固定半导体激光器L位置，并从该半导体激光器L照射激光。并不局限于此，也可以在将第1激光的照射位置大致固定在液滴Fb的滴落位置或其附近的状态下，使半导体激光器L转动，以使第2激光的照射位置与液滴Fb的基板的移动相一致地随动。具体地讲，设置使半导体激光器L与基板的移动相一致随动的随动部70(在图7中用双点划线表示)，控制该随动部70的移动。由此，延长用于烧成的第2激光的照射时间，可促进烧成。
在上述实施方式中，在激光驱动电路52的延迟脉冲电路61中，在经过了待机时间T1、T2时，输出开闭信号GS2。在控制装置40中，计算待机时间T1、T2，在经过了待机时间T1、T2时，向激光驱动电路52输出控制信号。并且，激光驱动电路52，也可以与控制信号响应，输出基于从喷头驱动电路51的闩锁电路57输入的喷出控制信号SI生成的开闭信号GS2。
在上述实施方式中，将闩锁信号LAT的下降作为基准而设定了待机时间T1、T2，但是也可以将闩锁信号LAT的上升作为基准而设定待机时间T1、T2，总之，若将决定静电驱动器的驱动动作的驱动信号为基准而设定待机时间T1、T2，则可以是任意的时间。
在上述实施方式中，作为加压部使用静电驱动器喷出了液滴Fb，但是由除了静电驱动器以外的方法，即使使用加压压力室(滑架32c)的加压部，若半导体激光器L侧的喷头30的一部分为将激光分支为第1激光及第2激光的部件，则也可以是其他构成。例如，也可以利用除了静电驱动器以外的方法(例如，使用压电元件的方法或使用气泡的方法等)加压腔室32c内，喷出液滴Fb。例如，在使用压电元件的情况下，使压电元件接触到构成腔室32c的振动板32b，通过驱动信号变更腔室32c的体积而使液滴Fb喷出。另外，在使用气泡的情况下，在腔室32c内生成气泡并使其破裂而喷出液滴Fb。即使在这种情况下，通过将来自激光照射部的激光由喷头30的一部分分支为第1激光及第2激光，可以高效地进行从喷嘴N喷出干燥及烧成滴落的液滴Fb。
在上述实施方式中，具体化为用于形成构成点图案10的点D的液滴喷出装置20，但是例如，也可以应用在作为功能性材料将含有布线材料的液滴喷在基板上，并在基板上形成金属布线的液滴喷出装置或形成绝缘膜的液滴喷出装置等中。即使在这种情况下，也可以高效地通过液滴喷出装置进行后工序的干燥/烧成。
在上述实施方式中，具体化为半球状的点D，但是其形状并不局限于此，例如，其平面形状可以是椭圆形的点，或如构成条形码的条那样的线状。
在上述实施方式中，图案为2维代码的识别代码，但是并不局限于此，例如也可以是条形码。并且，图案可为文字、数字、记号等。
在上述实施方式中，将点图案10作为显示用基板形成在基板2上，但是也可以是硅晶片、树脂薄膜、金属板等。
在上述实施方式中，具体化为显示模块。并不局限于此，例如也可以是有机电致发光显示装置的显示模块，或也可以是具备平面状的电子放出元件并具备利用了基于从该元件放出的电子的荧光物质的发光的场效应型装置(FED或SED等)的显示模块。另外，形成点图案10的基板2等，不仅使用在这些显示装置中，也可以使用在其他电子仪器中。
这里，只说明了多个实施方式，但是在不脱离本发明的主旨的范围内也可以具体化为其他特有的方式。本发明并不局限于所述的内容，在添加的权利要求的范围内可以进行改进。
权利要求
1.一种液滴喷出装置(20)，其中，该液滴喷出装置(20)具有向对象物(2)喷出由含有功能性材料的液状体构成的液滴的喷出部(30)，所述喷出部(30)具有储存所述液状体的压力室(32c)、向该压力室(32c)施加压力使所述液滴喷出的加压部(32b、33a)、和透射性部件(31)，该液滴喷出装置(20)还具有向所述透射性部件(31)照射激光的激光照射部(L)，所述激光由所述透射性部件(31)分支为第1激光和第2激光，所述第1激光透过所述透射性部件(31)，能够照射所述液滴滴落在所述对象物(2)上的位置或其附近，所述第2激光照射与所述第1激光的照射位置不同的对象物(2)上的位置。
2.根据权利要求1所述的液滴喷出装置(20)，其中，所述第1激光被照射在刚滴落在所述对象物(2)上后的液滴上，所述第2激光被照射在照射了所述第1激光后的液滴上。
3.根据权利要求1所述的液滴喷出装置(20)，其中，所述透射性部件(31)分支所述激光，使所述第2激光的量大于所述第1激光的量。
4.根据权利要求1所述的液滴喷出装置(20)，其特征在于，所述透射性部件(31)具备反射膜(31a)，该反射膜(31a)具有半透射性。
5.根据权利要求4所述的液滴喷出装置(20)，其中，所述第2激光被所述反射膜(31a)反射，第2激光的量大于透过所述反射膜(31a)的所述第1激光的量。
6.根据权利要求1所述的液滴喷出装置(20)，其中，所述透射性部件(31)是第1基板(31)，所述第2激光被所述第1基板(31)反射，所述喷出部还具备第2基板(32)，所述第1基板(31)和第2基板(32)区划所述压力室(32)。
7.根据权利要求1所述的液滴喷出装置(20)，其中，所述液滴喷出装置(20)还具备使所述激光照射部(L)的朝向相对所述喷出部(30)变化的变化部(70)。
8.根据权利要求1～7的任意一项所述的液滴喷出装置(20)，其中，还具备用于区划所述压力室(32)的基板(32)，其中，该基板(32)具有面向所述压力室(32)的可弯曲部(32b)。
9.根据权利要求8所述的液滴喷出装置(20)，其中，所述加压部(32b、33a)包括所述可弯曲部(32b)和与所述可弯曲部(32b)对置的电极(33a)，来自所述电极(33a)的静电力使所述可弯曲部(32b)弯曲。
10.根据权利要求1～7中任意一项所述的液滴喷出装置(20)，其特征在于，所述第1激光相对所述对象物(2)的表面倾斜照射。
11.一种液滴喷出装置(20)，其特征在于，该液滴喷出装置(20)具有向对象物(2)喷出由含有功能性材料的液状体构成的液滴的喷出部(30)，该喷出部(30)具有透射性部件(31)，该液滴喷出装置(20)还具有向所述透射性部件(31)照射激光的激光照射部(L)，所述激光由所述透射性部件(31)分支为第1激光和第2激光，所述第1激光被照射在刚滴落在所述对象物(2)上后的液滴上，所述第2激光被照射在照射了所述第1激光后的液滴上。
全文摘要
一种液滴喷出装置，具备向对象物喷出由含有功能性材料的液状体构成的液滴的喷出部。喷出部具有透射性部件。激光照射部向透射性部件照射激光。激光由所述透射性部件分支为第1激光和第2激光。所述第1激光透过所述透射性部件，以能够照射所述液滴滴落在所述对象物上的位置或其附近。所述第2激光照射与所述第1激光的照射位置不同的对象物上的位置。从而，可以高精度地向液滴照射激光，高效地进行干燥/烧成。
文档编号G02F1/13GK1840334SQ20061007155
公开日2006年10月4日 申请日期2006年3月28日 优先权日2005年3月28日
发明者岩田裕二 申请人:精工爱普生株式会社