專利名稱:微液滴噴印裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微液滴噴印裝置及方法，特別是指一種應(yīng)用于微組件涂布的微液滴噴印裝置及方法。
背景技術(shù)：
可控制微液滴噴印(Drop-on-Demand Ink Jet Printing)技術(shù)為一種精細，再現(xiàn)性高的涂布方式，其利用噴印頭在噴印標的上做微液滴噴印的動作，可應(yīng)用于各種不同印刷電路板、電路基板的精密線路噴印成形。一般多利用噴印頭在X軸方向往復(fù)移動，加上噴印標的可做Y軸方向移動前進，以共同達到微液滴噴印的目的，由于微液滴噴印的用途廣泛，在印刷電路板(Printed CircuitBoard，PCB)、彩色濾光片(Color Filter，CF)、有機薄膜晶體管(Organic ThinFilm Transistor，OTFT)、高分子有機發(fā)光二極管(Polymer Lighting EmissionDiode，PLED)、生物芯片(Bio-chip)等不同的領(lǐng)域都在微小化上扮演相當重要的角色。
現(xiàn)有的微液滴噴印平臺，是針對微液滴噴印所需項目來作設(shè)計規(guī)劃，其中有可以移動的基板平臺、噴印頭模塊、噴印頭維護模塊、影像觀測模塊、打印控制單元所組成，但常遭遇噴印頭阻塞與氣泡問題，無法有效解決打印不良的問題。再者當微液滴噴印完成以后，對噴印頭模塊進行維護作業(yè)時，無法實時做基板影像觀測，不能實時確認打印的品質(zhì)。造成輸出時間的延誤，如果有不同的微液滴噴印方法的需求時，并無法提供適當?shù)姆绞絹斫鉀Q不同基材與待微液滴于方法中所發(fā)生的問題。
美國專利公告第US6145981號專利案，提出一種可通過待噴印組件的失效墨點，而能在噴墨未達預(yù)期時實時偵測發(fā)現(xiàn)噴印效果。
美國專利公告第US6582048號專利案，提出一種可提高基板與噴印頭對準的精確度的噴印頭調(diào)整裝置，其含有位置偏移偵測法以偵測噴印頭的相對位置，以及角度偵測法以偵測噴印頭的傾角，以求得噴印頭與基板的噴涂過程對位準確。
美國專利公告第US6667795號專利案，提出一種針對噴印標的為彩色濾光片的微液滴噴印裝置，利用噴印頭中各噴孔之間的一自然倍數(shù)相隔距離，以達成噴印工作的最佳化。

發(fā)明內(nèi)容上述所揭示的前案中，并未完全考慮到微液滴噴印裝置的多任務(wù)需求，噴印過程中噴印頭與移動平臺的精度不足與定位系統(tǒng)不合適，以及因應(yīng)不同待微液滴與基板的方法并無法共有一致的平臺，微液滴噴印后的薄膜成型的固化與平坦性的不順遂，也嚴重影響基板良率，噴印頭的維護作業(yè)不徹底以及順遂噴印頭上線準備的不足，除了上述所揭示的前案，仍有其它形式的微液滴噴印裝置可符合多任務(wù)需求，因而本發(fā)明提供一種可以符合多任務(wù)需求的微液滴噴印裝置及方法。
本發(fā)明提供的一種微液滴噴印裝置，其包含有一噴印模塊，包含一具有多個噴孔的噴印頭，用以噴印微液滴，使其分布于一基板；所述噴印模塊具有一姿態(tài)調(diào)整模塊，用以調(diào)整所述噴印頭與所述基板的平行度與距離；一運動平臺模塊，用以承載所述基板，使得所述基板可相對于所述噴印頭移動；所述運動平臺模塊具有一X-Y軸運動裝置以控制所述基版的移動，另具有一旋轉(zhuǎn)模塊位于所述X-Y軸運動裝置上，以控制所述基版的旋轉(zhuǎn)；一影像檢測模塊，用以檢測所述噴印模塊與所述基板的相對位置與所述噴印模塊的噴印狀況；以及一溫度控制模塊，設(shè)置于所述運動平臺模塊，用以控制所述基板表面溫度。
本發(fā)明提供的另一微液滴噴印裝置，其包含有一噴印模塊，包含一具有多個噴孔的噴印頭，用以噴印微液滴，使其分布于一基板；一噴印頭維護模塊，具有一沖洗保濕本體，用以維護所述噴印頭，一運動平臺模塊，用以承載所述基板，使得所述基板可相對于所述噴印頭移動；一影像檢測模塊，用以檢測所述噴印模塊與所述基板的相對位置與噴印狀況；以及一溫度控制模塊，設(shè)置于所述運動平臺模塊，用以控制所述基板表面溫度。其中所述噴印頭維護模塊包含有一封蓋，設(shè)置于所述沖洗保濕本體，以覆蓋所述噴印頭；一沖洗槽，設(shè)置于所述沖洗保濕本體，以一溶劑沖洗清潔所述噴孔；一疏孔體，呈帶狀并接觸于所述噴印頭，以吸收所述噴印頭中殘留的微液滴及溶劑；以及一移動模塊，用以移動所述疏孔體，使所述疏孔體持續(xù)接觸所述噴印頭。
本發(fā)明還提供一種微液滴噴印方法，其包含有下列步驟維護一具有多個噴孔的噴印頭；檢測所述噴印頭與欲微液滴噴印的一基板間的相對位置；調(diào)控所述基板的表面溫度，以使所述基板與一欲噴印的所述微液滴達到溫度均勻；以及噴印所述微液滴于所述基板。
根據(jù)本發(fā)明所揭示的微液滴噴印裝置及方法，其具整合性的多任務(wù)平臺架構(gòu)，可取代原有的網(wǎng)版印刷、旋轉(zhuǎn)涂布與光罩的繁復(fù)方法，而縮短微組件的方法時間，提高作業(yè)效率，同時兼顧噴印后的基板檢測與噴頭維護與觀測的需求，并且通過加熱、冷卻和隔熱的設(shè)計，以達到均勻溫控的效果，從而能夠改善微液滴噴印后薄膜成型的平坦性，配合不同基板方法的需求，此外也可以使用各種不同的微液滴，達到平臺的使用功能一致性。
為了讓本發(fā)明的上述和其它特征與優(yōu)點更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細說明。
圖1為實施例的外觀示意圖；圖2為實施例的運動平臺模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為實施例的溫度控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為實施例的噴印模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為實施例的影像檢測模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為實施例的噴印頭維護模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為實施例的噴印頭儲存模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為實施例的供應(yīng)模塊供應(yīng)情況示意圖；圖9為實施例的噴印頭維護模塊中吸收模塊運作原理示意圖；圖10為實施例的噴印頭維護模塊中吸收模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為實施例的噴孔排列狀態(tài)圖；圖12為實施例的噴印頭維護模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為實施例的步驟方法示意圖；以及圖14為實施例的噴印頭維護步驟示意圖。
其中，附圖標記10 微液滴噴印裝置100 基座
200 支撐架300 龍門架400 運動平臺模塊500 噴印模塊401、501X軸基座402、502X軸線性馬達403、503X軸線性導(dǎo)引件404、504X軸線性編碼器411 Y軸基座412 Y軸線性馬達413 Y軸線性導(dǎo)引件414、703Y軸線性編碼器421 步進馬達模塊422 Θ旋轉(zhuǎn)模塊430 平臺模塊441 加熱組件442 熱電耦443 冷卻模塊444 冷卻切換器445 加熱切換器450 溫度控制模塊451 平板層452 冷卻層453 隔熱層454 溫控層455 挾持層511、701步進馬達512 軸承座513 滾珠螺桿514、604調(diào)整座
515 Z軸線性編碼器521 步進馬達模塊522 諧和傳動器530 姿態(tài)調(diào)整模塊540 噴印頭模塊541 噴印頭542 噴孔600 影像檢測模塊601 電荷耦合組件602 鏡頭603 光源模塊700 噴印頭維護模塊701 步進馬達703 Y軸線性編碼器710 沖洗保濕模塊711 沖洗槽712 封蓋713 沖洗保濕本體720 吸收模塊721 疏孔體722 承載件723 移動模塊724 皮帶輪725 第一滾子726 第二滾子727 旋轉(zhuǎn)編碼器728 固定旋鈕729 推壓件732 閃頻觀測器800 噴印頭儲存模塊
801 儲存本體802 儲存封蓋803 儲存清洗體900 供應(yīng)模塊901 微液滴供應(yīng)源902 清洗液供應(yīng)源903 供應(yīng)切換開關(guān)904 貯槽905 微液滴調(diào)節(jié)單元906 氣泡去除單元907 溫度控制單元908 壓力控制單元910 節(jié)流閥911 壓力切換開關(guān)912 緩沖單元具體實施方式
根據(jù)本發(fā)明所揭示的微液滴噴印裝置及方法，此所指的微液滴噴印裝置及方法可應(yīng)用于印刷電路板，然而并不僅限于印刷電路板，諸如彩色濾光片、有機薄膜晶體管、高分子有機發(fā)光二極管、生物芯片等可通過微液滴噴印制作的微組件也可應(yīng)用本發(fā)明所揭示的技術(shù)。
請參照圖1所示，圖示中為本發(fā)明的微液滴噴印裝置10，其包含有基座100、支撐架200、龍門架300、運動平臺模塊400、噴印模塊500、影像檢測模塊600、噴印頭維護模塊700、噴印頭儲存模塊800，以共同達成本微液滴噴印的目的。
請參照圖2所示，圖示中為運動平臺模塊400，在確保噴印的精度下，運動平臺模塊400可移動基板以達到噴印到位，其包含有一X-Y軸運動裝置，其X軸基座401以承載X軸線性馬達402、X軸線性導(dǎo)引件403與X軸線性編碼器404，X軸線性編碼器404可控制X軸位移的所需精度，以共同達成平臺模塊430的X方向位移，另有Y軸基座411以承載Y軸線性馬達412、Y軸線性導(dǎo)引件413與Y軸線性編碼器414，Y軸線性編碼器414可控制Y軸位移的所需精度，以共同達成平臺模塊430的Y方向位移。另有一Θ旋轉(zhuǎn)模塊422位于X-Y軸運動裝置上，在Θ方向轉(zhuǎn)角的方式，通過步進馬達模塊421轉(zhuǎn)換到Θ旋轉(zhuǎn)模塊422上，作為小角度的調(diào)整，平臺模塊430位于Θ旋轉(zhuǎn)模塊422之上以承載基板，運動平臺模塊400設(shè)有加熱組件441與熱電耦442一同進行控溫的操作，可以視基板方法的所需，而對基板進行加熱、冷凍、隔熱與冷卻的情況。
請參照圖3所示，圖示中為溫度控制模塊450，設(shè)置于運動平臺模塊400的平臺模塊430上，其由五層結(jié)構(gòu)所依序組成，溫度控制模塊450包含有平板層451、冷卻層452、隔熱層453(為硅酸鈣板材質(zhì))、溫控層454與挾持層455(為工具鋼材質(zhì)，SKD11)，挾持層455且以真空方式吸附基板，使得基板能被承載于挾持層，而為了保持高精確性的溫度控制，溫控層454還結(jié)合有加熱組件441，加熱組件441可任選為電熱棒、紅外線與陶瓷加熱器其中之一，且可由復(fù)數(shù)組的大功率加熱組件與小功率加熱組件所組成，加熱組件441通過加熱切換器445來達到均勻加溫，以及冷卻模塊443供以降溫與冷卻用途，冷卻模塊443可任選為水冷式模塊、氣冷式模塊與熱電芯片其中之一，此外，基板可通過接觸式的溫度測量組件測量溫度，因此運動平臺模塊400處于加熱狀態(tài)時，依據(jù)溫度測量結(jié)果，加熱切換器445會緩調(diào)加熱組件441以逐漸增溫，同時，冷卻切換器444會切換冷卻模塊443到位于隔熱層453下方的冷卻層452，隔熱層453即用以防止熱傳遞，確實達到升溫加熱效果，若運動平臺模塊400處于降溫狀態(tài)時，加熱切換器445會緩調(diào)加熱組件441以逐漸降溫，同時，冷卻切換器444會切換冷卻模塊443到溫控層454，供作溫度降低用途。
請參照圖4所示，圖示中為噴印模塊500，其包含有X軸基座501以承載X軸線性馬達502與X軸線性導(dǎo)引件503與X軸線性編碼器504，X軸線性編碼器504可控制X軸位移的所需精度，以共同達成噴印頭模塊540的X方向位移，另有Z軸步進馬達511以調(diào)整噴印頭模塊540與基板之間的距離，Z軸步進馬達511通過軸承座512、滾珠螺桿513、與調(diào)整座514以進行噴印頭模塊540的Z方向位移，而Z軸線性編碼器515可控制Z軸位移的所需精度，此外噴印頭模塊540包含有噴印頭541與多個噴孔542，其中噴印頭541的角度旋轉(zhuǎn)上通過步進馬達模塊521與諧和傳動器522來完成功能，另為了確保噴印頭541與基板之間的平行度，以及距離不致過近與過遠，噴印頭541上設(shè)置有姿態(tài)調(diào)整模塊530，姿態(tài)調(diào)整模塊530可以光學(xué)影像的方式(如雷射位移計)來偵測噴印頭541與基板間的平行狀態(tài)與距離，以達到更加精確噴印的功能。
請參照圖5所示，圖示中為影像檢測模塊600，以作噴印前的噴印頭與基板間位置對正，還有噴印過程中的實時影像檢測，檢測基板是否有漏噴印區(qū)域以及噴印頭的噴孔是否受微液滴所阻塞，其可利用電荷耦合組件(ChargeCoupled Device，CCD)601、鏡頭602與光源模塊603來達成，且通過調(diào)整座604來調(diào)整噴點的影像清晰度，電荷耦合組件亦可替以互補式金屬氧化半導(dǎo)體感測組件(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS)。
請參照圖6、圖9、圖10、圖11、圖12所示，圖示中為噴印頭維護模塊700，可用來作為噴印頭模塊540的維護與清潔，其包含有步進馬達701、Y軸線性編碼器703、沖洗保濕模塊710、吸收模塊720與閃頻觀測器732，其中步進馬達701以帶動噴印頭維護模塊700作Y軸方向的移動，Y軸線性編碼器703可作進一步的精確定位，而沖洗保濕模塊710還包含有沖洗槽711、封蓋712與沖洗保濕本體713，吸收模塊720則包含有疏孔體721、承載件722、移動模塊723、可帶動移動模塊723的皮帶輪724、旋轉(zhuǎn)編碼器727、固定旋鈕728與推壓件729，同時噴印頭維護模塊700還設(shè)有閃頻觀測器732，用以觀測噴印頭541所噴印的微液滴狀況。
沖洗保濕模塊710中的沖洗槽711與封蓋712設(shè)于沖洗保濕本體713上(如圖12所示)，封蓋對應(yīng)于噴印頭541的形狀，且沖洗槽711與封蓋712平行于噴孔542的排列方向，沖洗槽711中裝有可清潔噴印頭541的溶劑，溶劑可為與微液滴相同的液體，亦可為與微液滴主要成分相同的液體，當噴印頭541有微液滴積留時，噴印頭541可下降至沖洗槽711以達到清潔噴印頭541的作用，而封蓋712的功能在于能覆蓋噴印頭541，使噴印頭541處于飽和蒸氣的環(huán)境里，而能確保噴印頭541的濕潤，利于噴印頭541的上線準備，亦可于封蓋712處加裝真空泵(Vacuum Pump)，用以產(chǎn)生真空吸力，在噴印頭541發(fā)生微液滴積留而造成噴印頭541阻塞時，可將阻塞物吸出使噴印頭541以恢復(fù)正常動作，另外噴印頭541中的噴孔542排列成一直線(如圖11所示)，所以沖洗槽711以及封蓋712平行于噴孔542的排列方向。
在噴印頭541經(jīng)過沖洗或封蓋抽吸的過程后，需要吸收模塊720來使噴印頭541保持干燥，并將噴印頭541上的殘余微液滴或溶劑除去，因此吸收模塊720設(shè)于吸收模塊710的附近，吸收模塊720中的疏孔體721可接觸于噴印頭541，疏孔體721類似錄音卡匣中磁帶的卷動動作，且疏孔體721可任選為多孔性材質(zhì)與高分子材質(zhì)其中之一，所以能夠吸收噴印頭541中殘余微液滴或溶劑(如圖10所示)，移動模塊723包括有第一滾子725與第二滾子726，由于疏孔體721呈帶狀，可卷繞于第一滾子725與第二滾子726上，卷動的方式由控制器控制馬達經(jīng)皮帶輪724將動力傳動到第一滾子725，通過帶狀的疏孔體721帶動第二滾子726轉(zhuǎn)動，因而使得疏孔體721通過第一滾子725與第二滾子726的卷動而能移動疏孔體721，疏孔體721上尚未吸收的干燥的部分，可以持續(xù)與噴印頭541保持接觸，致能保持吸收的功能(如圖9所示)，另外，也可以旋轉(zhuǎn)編碼器727來計算疏孔體721的使用長度，以便決定是否進行疏孔體721的更換，欲更換疏孔體721時，只要將疏孔體721前后端的固定旋鈕728松開，就可輕易拿開來進行更換，疏孔體721的材質(zhì)可為多孔性材質(zhì)與高分子材質(zhì)，疏孔體721用其含有微小流道，而毛細力使得微液滴被引流導(dǎo)引流出，可以補充噴孔542表面的飽和蒸氣壓使噴孔542揮發(fā)性降低外，毛細力所造成的微小壓力差，會對噴孔542造成潛流(Creep Flow)，將微小的粒子引流導(dǎo)出，使噴印頭541具有自吸(Priming)的功能。
吸收模塊720還可設(shè)置承載件722與推壓件729，推壓件729可提供疏孔體721一側(cè)的壓掣力，以使疏孔體721維持一定的張力，而承載件722可以是一種多孔性物質(zhì)，承載件722設(shè)于疏孔體721另側(cè)，當噴印頭541與疏孔體721接觸時，承載件722提供支撐力以支撐疏孔體721，將噴印頭541下降，使疏孔體721與噴印頭541接觸更緊密，接觸造成的壓力差將使得引流的速度加快，因而使得疏孔體721將殘留微液滴與溶劑清除干凈。
請參照圖7所示，圖示中為噴印頭儲存模塊800，用以考慮到使用不同的微液滴時，可置換微液滴與提供噴印頭541清洗之用，其可分成容易拿取與放置的儲存本體801、儲存封蓋802與儲存清洗體803，另一當作預(yù)備用途的噴印頭模塊540則放置于其上。
請參照圖8所示，圖示中為供應(yīng)模塊900，用以控制微液滴的供應(yīng)情況，以便噴印頭模塊540賴以噴印的微液滴能有適當?shù)墓ぷ鳁l件來配合方法所需。
供應(yīng)模塊900包含有微液滴供應(yīng)源901，來作為噴印的供應(yīng)來源，以及清洗液供應(yīng)源902來提供噴印頭541的清洗用途，另外，端視噴印頭541的工作所需，供應(yīng)切換開關(guān)903可切換控制微液滴與清洗液的供應(yīng)，貯槽904維持微量的微液滴來接近噴印頭541，使得供應(yīng)模塊900能夠?qū)A槽904里的微液滴進行精確的溫度與壓力控制，同時，用微液滴調(diào)節(jié)單元905偵測貯槽904內(nèi)的微液滴容量，氣泡去除單元906則去除微液滴供應(yīng)源901流動到貯槽904的氣泡，避免上線噴印時造成噴印頭541發(fā)生驅(qū)動控制的問題，此外，噴印頭541的供應(yīng)模塊900通過溫度控制單元907與壓力控制單元908來控制微液滴的所需壓力與所需溫度，所以在貯槽904內(nèi)的微液滴溫度與壓力便開始分別由溫度控制單元907與壓力控制單元908來控制，其中溫度控制單元907可配合運動平臺模塊400的溫度控制模塊450，達到要噴印的微液滴與基板之間工作條件的最佳化，而壓力控制單元908通過一個具有往復(fù)運動的節(jié)流閥910來輸出正壓力或負壓力，再通過壓力切換開關(guān)911切換所輸出壓力，連結(jié)到一個緩沖單元912，以能通過調(diào)整壓力或管線出口截面積，來保持所需壓力的穩(wěn)定性。
請參照圖13、圖14所示，首先初始化微液滴噴印裝置，如噴印頭541的架設(shè)(步驟101)，再來進行噴印頭541的上線前維護工作(步驟102)，也就是對噴印頭541進行沖洗清潔(步驟103)，將噴印頭541置入沖洗槽711，沖洗槽711裝有可清潔噴印頭541的溶劑，再將噴印頭541置于封蓋712處，封蓋712會確保噴印頭541的濕潤，并且可吸出阻塞于噴印頭541的阻塞物質(zhì)，接著噴印頭541移至吸收模塊720，利用吸收模塊720中的疏孔體721以接觸于噴印頭541，疏孔體721可吸收噴印頭541中所積留殘液(步驟104)如微液滴或溶劑，以徹底清潔噴印頭541，如果疏孔體721的長度不夠，則必須更換疏孔體721以繼續(xù)清潔噴印頭541，直到清潔完畢。
開啟閃頻觀測器732(步驟105)，檢測噴印頭541所噴印的微液滴狀況是否正常與是否能夠接受，如果發(fā)生異常，則重新執(zhí)行步驟102，視情況亦可再進一步執(zhí)行步驟103與步驟104，通過閃頻觀測器732觀測到微液滴的訊號經(jīng)過，可以傳達給發(fā)光二極管去做閃頻，以擷取瞬間的微液滴影像，而可將微液滴的大小與飛行的相對位置與速度記錄下來，并且整合每個噴印頭有無噴印與微液滴的相關(guān)信息。
利用影像檢測模塊600對基板進行初步定位，也就是將基板的噴印區(qū)域初步定位于噴印頭模塊540的噴孔542的下方，然后進行噴印頭試噴(步驟106)，試噴乃先將一個參考指示噴孔移動至基板上的定位區(qū)上，再加以試噴，以調(diào)整噴印頭541的相對位置，試噴之后，通過影像檢測模塊600以偵測其定位區(qū)，直至調(diào)整完畢。
利用溫度控制模塊450以激活溫度控制(步驟107)，其可調(diào)控運動平臺模塊400上所承載的基板表面溫度，視其基板的方法需要，加熱組件441與冷卻模塊443會選擇性地相互調(diào)制，同時也使基板在噴印后，微液滴可順利固化成薄膜。
運動平臺模塊400上有Θ旋轉(zhuǎn)模塊422，可以小角度的調(diào)整平臺模塊430，同時也調(diào)整所承載基板的相對角度，噴印頭541亦有諧和傳動器522來完成角度調(diào)校(步驟108)，藉此基板可旋轉(zhuǎn)Θ軸以達成與X-Y軸的平行，再通過影像檢測模塊600中的電荷耦合組件601以偵測基板狀況，而辨別噴印區(qū)域以對正基準線(步驟109)。
在計算機控制端輸入噴印參數(shù)(步驟110)，并操作姿態(tài)調(diào)整模塊530，通過噴印頭541姿態(tài)調(diào)整(步驟111)可調(diào)整噴印頭541傾角，使得噴印頭541與基板表面處于平行狀態(tài)，以確保噴印頭541與基板表面的平行度，同時可調(diào)整噴印頭541與基板的距離，不致過近而損傷噴印頭541或是過遠而導(dǎo)致微液滴無法在基板上一次到位。
確認校正無誤后，開始進行噴印頭541的噴印微液滴(步驟112)工作，微液滴直接噴印在基板上，在完成噴印工作以便噴印頭541下線維護(步驟113)以順遂下次噴墨工作，或是更換其它微液滴以繼續(xù)進行微液滴噴印工作時，噴印頭541可移至噴印頭儲存模塊800處，置入儲存清洗體803或是從儲存本體801置換其它待微液滴。
雖然本發(fā)明以前述的較佳實施例公開如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所作出的等效變化與修改，都屬于本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種微液滴噴印裝置，其特征在于，包含有一噴印模塊，包含一具有多個噴孔的噴印頭，用以噴印微液滴，使其分布于一基板；所述噴印模塊具有一姿態(tài)調(diào)整模塊，用以調(diào)整所述噴印頭與基板的平行度與距離；一運動平臺模塊，用以承載所述基板，使得所述基板可相對于所述噴印頭移動；所述運動平臺模塊具有一X-Y軸運動裝置以控制所述基版的移動，另具有一旋轉(zhuǎn)模塊位于所述X-Y軸運動裝置上，以控制所述基版的旋轉(zhuǎn)；一影像檢測模塊，用以檢測所述噴印模塊與基板的相對位置與所述噴印模塊的噴印狀況；以及一溫度控制模塊，設(shè)置于所述運動平臺模塊，用以控制所述基板表面溫度。
2.如權(quán)利要求
1所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述姿態(tài)調(diào)整模塊以一雷射位移計偵測所述平行度。
3.如權(quán)利要求
1所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述影像檢測模塊包含有一電荷耦合組件。
4.如權(quán)利要求
1所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述影像檢測模塊還可包含有互補式金屬氧化半導(dǎo)體感測組件。
5.如權(quán)利要求
1所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述溫度控制模塊包含有一平板層；一冷卻層，一側(cè)接觸于所述平板層；一隔熱層，一側(cè)接觸于所述冷卻層的另側(cè)；一溫控層，結(jié)合有一加熱組件，且所述溫控層一側(cè)接觸于所述隔熱層的另側(cè)；一挾持層，接觸于所述溫控層的另側(cè)；一冷卻模塊，可選擇地結(jié)合于所述溫控層；以及一冷卻切換器，用以切換所述冷卻模塊結(jié)合至所述冷卻層，使所述運動平臺模塊處于一加熱狀態(tài)，或是切換所述冷卻模塊以結(jié)合至所述溫控層，使所述運動平臺模塊處于一降溫狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求
5所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述溫度控制模塊還包含有一加熱切換器，在所述運動平臺模塊處于加熱狀態(tài)時，所述加熱切換器緩調(diào)所述加熱組件以逐漸增溫，或是在所述運動平臺模塊處于降溫狀態(tài)時，所述加熱切換器緩調(diào)所述加熱組件以逐漸降溫。
7.如權(quán)利要求
5所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述挾持層以真空方式吸附所述基板，使得所述基板承載于所述挾持層。
8.如權(quán)利要求
1所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，還包含有一噴印頭儲存模塊，用以置換所述微液滴與提供所述噴印頭清洗之用。
9.如權(quán)利要求
1所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述噴印模塊具有一供應(yīng)模塊，用以控制所述微液滴的供應(yīng)情況。
10.如權(quán)利要求
9所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述供應(yīng)模塊可包含有一壓力控制單元與一溫度控制單元，用以控制所述微液滴的所需壓力與所需溫度。
11.一種微液滴噴印裝置，其包含有一噴印模塊，包含一具有多個噴孔的噴印頭，用以噴印微液滴，使其分布于一基板；一噴印頭維護模塊，具有一沖洗保濕本體，用以維護所述噴印頭；一運動平臺模塊，用以承載所述基板，使得所述基板可相對于所述噴印頭移動；一影像檢測模塊，用以檢測所述噴印模塊與所述基板的相對位置與噴印狀況；以及一溫度控制模塊，設(shè)置于所述運動平臺模塊，用以控制所述基板表面溫度；其中，所述噴印頭維護模塊包含有一封蓋，設(shè)置于所述沖洗保濕本體，以覆蓋所述噴印頭；一沖洗槽，設(shè)置于所述沖洗保濕本體，以一溶劑沖洗清潔所述噴孔；一疏孔體，呈帶狀并接觸于所述噴印頭，以吸收所述噴印頭中殘留的微液滴及溶劑；以及一移動模塊，用以移動所述疏孔體，使所述疏孔體持續(xù)接觸所述噴印頭。
12.如權(quán)利要求
11所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述噴印模塊可包含有一姿態(tài)調(diào)整模塊，用以調(diào)整所述噴印頭與所述基板的一平行度與一距離。
13.如權(quán)利要求
12所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述姿態(tài)調(diào)整模塊以一雷射位移計偵測所述平行度。
14.如權(quán)利要求
11所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述封蓋對應(yīng)于所述噴印頭的形狀，且平行于所述噴孔的排列方向。
15.如權(quán)利要求
11所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述沖洗槽平行于所述噴孔的排列方向。
16.如權(quán)利要求
11所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述溶劑可為一與所述微液滴主要成分相同的液體。
17.如權(quán)利要求
11所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述移動模塊具有一第一滾子與一第二滾子，且所述疏孔體卷繞于所述第一滾子及所述第二滾子，所述疏孔體通過所述第一滾子與所述第二滾子的卷動而移動。
18.如權(quán)利要求
11所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述疏孔體一側(cè)可接觸有一推壓件，所述推壓件提供一壓掣力于所述疏孔體，以使所述疏孔體維持一張力。
19.如權(quán)利要求
18所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述疏孔體側(cè)可接觸有一承載件，所述承載件提供一支撐力于所述疏孔體，以使所述疏孔體緊密接觸所述噴印頭。
20.如權(quán)利要求
19所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述承載件為一多孔性材質(zhì)。
21.如權(quán)利要求
11所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述影像檢測模塊包含有一電荷耦合組件。
22.如權(quán)利要求
11所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述影像檢測模塊還可包含有互補式金屬氧化半導(dǎo)體感測組件。
23.如權(quán)利要求
11所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述基板可通過一接觸式的溫度測量組件測量溫度。
24.如權(quán)利要求
11所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述溫度控制模塊包含有一平板層；一冷卻層，一側(cè)接觸于所述平板層；一隔熱層，一側(cè)接觸于所述冷卻層的另側(cè)；一溫控層，結(jié)合有一加熱組件，且所述溫控層一側(cè)接觸于所述隔熱層的另側(cè)；一挾持層，接觸于所述溫控層的另側(cè)；一冷卻模塊，可選擇地結(jié)合于所述溫控層；以及一冷卻切換器，用以切換所述冷卻模塊結(jié)合至所述冷卻層，使所述運動平臺模塊處于一加熱狀態(tài)，或是切換所述冷卻模塊以結(jié)合至所述溫控層，使所述運動平臺模塊處于一降溫狀態(tài)。
25.如權(quán)利要求
24所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述溫度控制模塊還包含有一加熱切換器，在所述運動平臺模塊處于加熱狀態(tài)時，所述加熱切換器緩調(diào)所述加熱組件以逐漸增溫，或是在所述運動平臺模塊處于降溫狀態(tài)時，所述加熱切換器緩調(diào)所述加熱組件以逐漸降溫。
26.如權(quán)利要求
24所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述挾持層以真空方式吸附所述基板，使得所述基板承載于所述挾持層。
27.如權(quán)利要求
11所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，還包含有一噴印頭儲存模塊，用以置換所述微液滴與提供所述噴印頭清洗之用。
28.如權(quán)利要求
11所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述噴印模塊具有一供應(yīng)模塊，用以控制所述微液滴的供應(yīng)情況。
29.如權(quán)利要求
28所述的微液滴噴印裝置，其特征在于，所述供應(yīng)模塊可包含有一壓力控制單元與一溫度控制單元，用以控制所述微液滴的所需壓力與所需溫度。
30.一種微液滴噴印方法，其包含有下列步驟維護一具有多個噴孔的噴印頭；檢測所述噴印頭與欲微液滴噴印的一基板間的相對位置；調(diào)控所述基板的表面溫度，以使所述基板與一欲噴印的所述微液滴達到溫度均勻；以及噴印所述微液滴于所述基板。
31.如權(quán)利要求
30所述的微液滴噴印方法，其特征在于，所述維護一具有多個噴孔的噴印頭的步驟，包含有用以沖洗清潔所述噴印頭與吸收所述噴孔所殘留的所述微液滴。
32.如權(quán)利要求
30所述的微液滴噴印方法，其特征在于，所述檢測所述噴印頭與欲微液滴噴印的一基板間的相對位置的步驟，初步定位所述基板的一噴印區(qū)域于所述噴印頭之下，并試噴所述噴印頭，并將一參考指示噴孔移動至所述基板上的一定位區(qū)，以調(diào)整所述噴印頭與所述基板間的相對位置。
33.如權(quán)利要求
30所述的微液滴噴印方法，其特征在于，所述噴印所述微液滴于所述基板之前，還包含有所述噴印頭的一姿態(tài)調(diào)整步驟。
34.如權(quán)利要求
33所述的微液滴噴印方法，其特征在于，所述姿態(tài)調(diào)整步驟，通過一光學(xué)影像方式加以偵測。
35.如權(quán)利要求
30所述的微液滴噴印方法，其特征在于，所述調(diào)控所述基板的表面溫度，通過一接觸式的溫度測量組件來測量溫度。
專利摘要
一種微液滴噴印裝置及方法，用以噴印微組件，其包含有噴印模塊、運動平臺模塊、影像檢測模塊、溫度控制模塊與噴印頭維護模塊，噴印頭維護模塊用以清潔噴印頭，待噴印基板則被承載于運動平臺模塊，并通過影像檢測模塊以偵測噴印頭與基板的相對位置及相對角度，通過溫度控制模塊以調(diào)控基板的表面溫度，使得基板與微液滴達到溫度均勻，而能夠改善微液滴噴印后薄膜成型的平坦性，并且可配合不同基板的方法需求，達到平臺的多任務(wù)功能，提高作業(yè)效率。
文檔編號B41J25/304GK1990238SQ200510132988
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月31日
發(fā)明者伍國華, 鄭兆凱, 林智堅 申請人:財團法人工業(yè)技術(shù)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan