CN1524705A - 驱动波形决定装置、电光学装置和电子器械 - Google Patents
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Abstract
一种波形驱动决定装置,其解析部(154)存储液滴的最佳重量和喷出速度、驱动波形的基本形。重量·粘度测定部(150)测定从喷头(110)所喷出的液滴的重量。解析部(154)利用CCD相机(152a)和闪光灯(152b)测定液滴的喷出速度。解析部(154)读出作为基本形的驱动波形,按照让所测定的重量和喷出速度与存储在解析部(154)中的重量和喷出速度一致那样来调整该驱动波形。然后解析部(154)存储被调整的驱动波形。这样,采用少数试验就可以决定液滴喷出装置的准确的驱动波形。
Description
技术领域
本发明涉及一种决定用于驱动液滴喷出装置的喷头的最佳驱动波形的技术。
背景技术
以往就利用喷出液滴附着在对象介质上的液滴喷出装置。在这种液滴喷出装置中,通过施加电压让压电元件伸缩,使得充填了液体的充填部收缩或膨胀。由此,液滴喷出装置从液滴喷头的喷口喷出液滴。作为这种液滴喷出装置的用途可以举电子器械的电路基板上的布线。这是利用分散导电性粒子的液体材料喷在基板上的方法来进行的。
但是,液滴喷出装置的工业应用上所利用的液体材料里有种种材料,每一种材料的密度、粘度等的特性是不同的。液滴的喷出状态(一滴的分量、喷出速度等)是随液体材料的特性而变化,因此,有必要对每一种液体材料调整施加到压电元件的驱动电压,以便总是保证最佳喷出状态。
已有以控制这样的液滴的喷出状态为目的的技术(例如,专利文献1)的提案。在该专利文献1所记载的技术中,根据墨盒内的墨水残留量变更驱动电压波形(以下称驱动波形)的方法,稳定喷出的墨水量。
然而,在以往,决定驱动波形时,一边试验性地测定所喷出的液滴的重量或飞行速度一边反复进行试验。因此,驱动波形的决定需要较长时间,另外,为了决定驱动波形消耗多量的液体材料,成为高成本的原因。
专利文献1:特开平11-309872号公报。
发明内容
本发明是针对上述问题而进行的,其目的在于提供一种以少数试验就可以决定液滴喷出装置的准确驱动波形的技术。
为了解决上述课题,本发明提供一种驱动波形决定装置,所具有的特征是包括:具备充填液体材料的液体充填部,通过让上述液体充填部随着驱动波形膨胀或收缩,将上述液体材料液滴化后喷出的喷头;向上述喷头供给驱动波形的驱动控制机构;存储上述液滴的最佳重量以及喷出速度的条件存储机构;测定从上述喷头喷出的液滴的重量的重量测定机构;测定从上述喷头喷出的液滴的喷出速度的速度测定机构;存储上述驱动波形的基本形的基本驱动波形存储机构;从上述基本驱动波形存储机构读出成为基本形的驱动波形,并调整该驱动波形以便让用上述重量测定机构测定的重量和用上述速度测定机构测定的喷出速度与由上述条件存储机构所存储的重量和喷出速度一致的波形调整机构;和存储由上述波形调整机构调整后的驱动波形的波形存储机构。
在上述构成所组成的驱动波形决定装置中,重量测定机构测定所喷出液滴的重量,速度测定机构测定液滴的喷出速度。并且,波形调整机构调整驱动波形,以便让所测定的重量和速度与在条件存储机构存储的重量和速度一致,波形存储机构存储被调整的驱动波形。
根据这样的驱动波形决定装置,以少数试验就可以决定液滴喷出装置的准确的驱动波形。因为可以测定每一滴液滴的重量和喷出速度,反映实际喷出状态的正确的调整成为可能。另外,通过存储驱动波形,可以选择最佳驱动波。
再有,优选:上述驱动波形决定装置还具备取得从上述喷头喷出的液滴的物性值的物性值取得机构;上述基本驱动波形存储机构存储与液滴的物性值对应的多个驱动波形;上述波形调整机构从上述基本驱动波形存储机构中读出与由上述物性值取得机构所取得的物性值对应的驱动波形;上述波形存储机构将由上述波形调整机构所调整的驱动波形与由上述物性值取得机构所取得的物性值建立对应关系后进行存储。
根据上述构成,可以决定对应于液滴物性值的最佳驱动波形。
优选:上述波形调整机构,对从上述基本驱动波形存储机构中读出的驱动波形,根据上述喷头的固有周期进行修正,对修正后的驱动波形进行上述调整。
根据上述构成,根据喷头的固有周期可以修正驱动波形的基本形。
再有,优选:上述物性值至少包含粘度、表面张力、接触角、密度中的任意一个。
并且,优选:上述物性值取得机构由至少一个上述物性值的测定机构所构成。
根据上述构成,即使是预先不知道液体材料的物性值时,也可以由测定机构来测定物性值。
再有,优选:上述重量测定机构包括面向上述喷头设置的电极;根据附着在上述电极表面的物质的重量改变频率的振动器;测定上述振动器频率的频率计数器;和根据上述频率计数器所测定的上述液滴的附着前后的频率变化量来运算上述液滴重量的运算机构。
根据上述构成,可以正确测定液滴的重量,可以决定为了喷出所需重量的液滴的最佳驱动波形。
再有,优选:上述物性值取得机构,利用上述液滴附着在上述电极表面时的上述振动器振幅的衰减特性,来求出上述液滴的粘度。
根据上述构成,可以正确测定液滴的粘度,可以根据液滴粘度决定最佳驱动波形。
再有,优选:上述速度测定机构,利用从上述喷头喷出的液滴的两个不同时刻的位置、和该两个时刻的时间差,来求出该液滴的喷出速度。
根据上述构成,正确地测定液滴的喷出速度成为可能,可以决定为了以所需喷出速度来喷出液滴的最佳驱动波形。
再有,优选:上述喷头具有多个喷嘴;上述波形调整机构,测定上述多个喷嘴的喷出速度的分散偏差,按照让该分散偏差最小,来决定维持上述驱动波形的最高电位的保持时间。
根据上述构成,按照让多个喷嘴的喷出速度偏差最小可以决定驱动波形。
再有,优选:上述波形调整机构,按照在上述驱动波形的高频区域中液滴重量的减少幅度最小,来决定维持上述驱动波形的最低电位的保持时间。
根据上述构成,可以对应驱动波形的频率变化,稳定液滴重量。
再有,优选:上述波形调整机构,按照上述液滴重量和喷出速度与由上述条件存储机构所存储的值一致,来决定上述驱动波形的最高电位和中间电位。
根据上述构成,可以决定驱动波形,以获得所希望的重量和喷出速度。
上述驱动波形决定装置也适用于组装在液滴喷出装置中。该液滴喷出装置包括:具备充填液体材料的液体充填部,通过让上述液体充填部随着驱动波形的变化膨胀或收缩,将上述液体材料液滴化后喷出的喷头;向上述喷头供给驱动波形的驱动控制机构;和权利要求1至9上述的驱动波形决定装置。然后,上述驱动控制机构向上述喷头供给上述驱动波形决定装置所决定的驱动波形。
根据上述构成的液滴喷出装置,因为驱动波形决定装置组装在液滴喷出装置里,可以迅速决定以所需的重量和喷出速度来喷出液滴的驱动波形。另外,在生产现场中可以根据液滴种类迅速决定驱动波,从而可以提高生产效率。
再有,优选采用上述液滴喷出装置进行制造电光学装置。进一步,优选将采用上述液滴喷出装置制造的电光学装置搭载在电子器械中。
附图说明
图1是表示驱动波形决定装置100的构成图。
图2是表示重量·粘度测定部150的构成图。
图3是表示传感芯片421的构成图。
图4是表示重量·粘度测定部310的构成图。
图5是表示驱动波形决定的流程图。
图6是表示基本驱动波形一例的图。
图7是表示改变保持时间Pwh1时的喷出速度的变化的图。
图8是表示决定Ta时所利用的驱动波形的一例的图。
图9是表示改变保持时间w时的喷出速度的变化的图。
图10是表示利用Tc和Ta来制作的基本驱动波形的一例的图。
图11是表示保持时间Pwh1与相对偏差之间关系的图。
图12是表示驱动电压频率与喷出液滴重量之间的关系的图。
图13是表示δIw与表示保持时间Pwh2之间关系的图。
图14是表示液滴的重量Iw与表示保持时间Pwh2之间关系的图。
图15是表示最高电位VH与喷出速度vm之间关系的图。
图16是表示中间电位VC与液滴的重量Iw之间关系的图。
图17是表示最高电位VH与液滴的重量Iw之间关系的图。
图18是表示液滴喷出装置的例子的图。
图19是具备彩色滤光器的电光学装置的断面图。
图20是装有电光学装置640的移动电话机700的外观图。
图中:100-驱动波形决定装置,110-喷头,120-驱动控制部,150-重量·粘度测定部,152a-CCD相机,152b-闪光灯,154-解析部。
具体实施方式
下面,结合附图说明本发明的实施方式。
<驱动波形决定装置的构成>
首先,说明本发明的驱动波形决定装置的构成。图1是表示驱动波形决定装置100的构成图。驱动波形决定装置100是用于决定液滴喷出装置的喷头的驱动波形的装置,该液滴喷出装置例如通过将在C14H30(十四烷)溶媒中分散了银微粒子的液体材料喷在基板的给定位置,而在基板上形成导电膜图案。
驱动控制部120向喷头110供给用于驱动喷头的驱动波形。喷头110具有设置了压电元件的液体充填部(图中未画出),通过由该驱动波形拉伸或收缩压电元件,膨胀或收缩液体充填部的要点。由此,喷头110使液体材料液滴化,喷向基板。另外,喷头110具有多个喷嘴。
解析部154是计算机装置,具有CPU(中央处理器)、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)等,通过由CPU执行保存在ROM的计算机程序,进行驱动波形决定装置100的各部的控制。
解析部154按照与液体材料的种类·物性值·温度的对应关系来存储液滴的最佳重量、最佳喷出速度。另外解析部154判定喷头所喷出的液滴的重量和喷出速度是否和存储的值一致来进行最佳驱动波形的决定。并且,解析部154按照与液体材料的种类·物性值·温度的对应关系存储所决定的驱动波形。对于解析部154所进行的处理流程将在后面说明。
另外,本实施例中,作为物性值利用了液体材料的粘度,但是,也可以利用表面张力、接触角、密度等。
重量·粘度测定部150是利用液滴附着在晶振时的共振频率的变化来测定液滴的重量的QCM(quartz Crystal Micro balance:石英晶体微量天平),作为重量测定机构和物性值测定机构的功能。另外,作为液体材料的物性值利用表面张力、接触角、密度等时,物性值测定机构应具有测定这些物性值的功能。
图2是表示重量·粘度测定部150构成的图。重量·粘度测定部150把传感芯片421、频率计数器422、运算部423和脉冲产生部420作为主要构成要素。图3是表示传感芯片421构成的图。图3中,表示面向喷头110的传感芯片421的面。在晶振424的两个面上,面对安装一对电极425a、425b。绝缘体426通过具有导电性的支撑体427a、427b自由振动地支撑晶振424。支撑体427a和电极425a接通的同时,接通固定在绝缘体426的接头428a。另一方面,支撑体427b和电极425b接通的同时,接通固定在绝缘体426的接头428b。依据上述构成,如果脉冲产生部420所产生的脉冲信号通过接头428a、428b输入到传感芯片421,晶振424以共振频率来振动。
传感芯片421按照其一方的电极425a面向喷头110的液滴喷出面而设置。重量·粘度测定部150中,如果喷头110喷出的液滴附着在电极425a,则运算出附着液滴的质量。
晶振具有的特性是在作用在其上的外力一定时,以一定的共振频率来振动,但是,如果在电极425a表面附着物质而外力发生变化,则给该变化而共振频率变化。另外,附着物质具有粘弹性时,晶振424则根据该物质的粘弹性而其共振频率变化。
这里,说明液滴重量的测定。为了排除液滴的粘弹性的影响,液滴重量的测定是在液滴干燥而析出溶质之后进行。频率计数器422检测出附着析出物的晶振424的共振频率并向运算部423供给表示其检测结果的信号。这里,附着在晶振的物质的重量与共振频率的关系是已知的。如果运算部423接收表示频率计数器422所输出的共振频率的信号,则利用它来求出析出物的重量。然后,从液体材料的浓度和析出物的重量求出干燥前的液滴的重量。另外,本实施例中虽然利用了晶振,也可以利用压电元件或磁应变元件。
另外,也可以利用以下的方法测定液滴的重量。
(甲)采取法
在采取法中,只喷出一定次数的液滴,采取在容器里。利用电子天平等来测定所采取的液体重量,其重量除以液滴数目的方法来可以求出每一滴液滴的重量。
(乙)减量法
在减量法中,测定液滴喷出前后的液体容纳箱子的重量,喷出前后的重量除以液滴数目的方法来可以求出每一滴液滴的重量。
下面,说明液滴的粘弹性特性值的测定。本实施例中,粘弹性特性值中利用粘度。粘度的测定中,利用粘度与衰减系数的关系。接触于有粘性液体的物体在振动时,其物体的振动的振幅随着液体的粘性而衰减。表示此时的时间与振幅的关系的物性值就是衰减系数,粘度与衰减系数有相关关系。在本实施例中,利用这一点来求出液滴的粘度。具体地,首先,利用实验来求出液体材料的粘度与衰减系数的关系。这里,对于已知粘度与衰减系数关系的液体材料,也可以不用做实验而利用已知的关系。然后,液滴附着在晶振时的振动振幅的变化来求出衰减系数,求出对应于该衰减系数的粘度。
除了上述方法以外,还可以利用如下的方法求出液滴的粘度和重量。图4是表示重量·粘度测定部310的构成图。重量·粘度测定部310是在上述重量·粘度测定部150的构成的基础上附加了阻抗运算部430。
晶振,如上所述,以对应于液滴质量的共振频率振动,同时根据其物质的粘度改变其共振频率的特性。重量·粘度测定部310是利用这个特性来求出液滴的质量和粘度的测定部。具体地,阻抗运算部430从施加在传感芯片421的电压和电流的关系求出晶振424的电阻抗。这个阻抗具有在共振频率附近,变化大的特性。阻抗的电阻部分变为最小时的频率就成为共振频率,其电阻部分成为共振电阻值。阻抗运算部430利用运算的方法求出晶振424的共振频率,把表示共振频率的信号供给到运算部423。另外,频率计数器422检测出晶振424的共振频率,将表示其结果的信号供给到运算部423。运算部423如果接收阻抗运算部430所输出的表示共振电阻值的信号和频率计数器422所输出的表示共振频率的信号,则利用表示共振频率、液滴的粘度和质量关系的已知的计算式,运算出液滴的粘度和质量。
下面,说明液滴的喷出速度。喷出速度的测定是利用CCD(ChargeCoupled Devise:电荷耦合器件)相机152a和闪光灯152b在暗室里进行。CCD相机152a布置可以从与喷出方向垂直的方向拍摄飞行中的液滴的位置上。解析部154以给定的时间间隔对闪光灯152b和CCD相机152a供给时序信号。如果供给这个时序信号,则同步进行闪光灯152b的发光和CCD相机152a摄影。这个时间间隔设定成在从一滴液滴喷出开始到在传感芯片421着陆为止的期间,进行多次摄影。然后,利用摄影的液滴的像的两点位置和被摄影的时间间隔,求出液滴的喷出速度。
上述的测定方法也用于液滴的喷出速度的偏差研究。在喷头110上设有多个喷嘴,但是,每一个喷嘴的尺寸和喷出特性都有误差。因此,每一个喷嘴的液滴一滴的重量之间产生偏差。这里,通过给所有喷嘴施加同一波形的驱动方法,知道了液滴的重量和喷出速度之间有相关关系,喷出速度偏差小的状态,每一滴液滴重量偏差也小。
在本实施方式中,通过利用这个相关关系来测定每一个喷嘴的喷出速度,评价喷嘴之间的喷出量的分散偏差。对分散偏差的评价将在后面说明。
另外,也可以利用如下的方法测定喷出速度。
(甲)按照让激光通过液滴的飞行路径上的两点的方式发射激光,面对光源的测定部中,测定激光的强度。如果喷出液滴,则因为飞行中的液滴遮断激光的一部分,通过检测此时的能量变化,可以求出液滴的通过时刻。于是,两点间的距离和通过时刻的时间差来可以求出液滴的速度。
(乙)由驱动控制部120的设定值,液滴的喷出时刻是已知的。另外,液滴的着陆时刻和重量·粘度测定部150中的共振频率开始变化时刻是同一个时刻。
从两者的时间差、喷头110与传感芯片421上表面之间的距离,可以求出液滴的喷出速度。
<驱动波形的决定流程>
下面,说明利用上述驱动波形决定装置100的驱动波形的决定流程。
图5是表示驱动波形决定流程的图。
最初,决定成为决定驱动波形时的出发点的基本驱动波形(步骤S1)。
图6是表示基本驱动波形一例的图。该基本驱动波形由让喷头110的液体充填部膨胀的期间t1~t2、维持液体充填部膨胀的期间t2~t3(保持时间Pwh1)、让液体充填部收缩的期间t3~t4、维持液体充填部收缩的期间t4~t5(保持时间Pwh2)、解放液体充填部收缩的期间t5~t6、和维持液体充填部最初容积的期间t6~t1所构成。这里,分别在期间t6~t1向喷头施加中间电位VC、在期间t2~t3向喷头施加最高电位VH、在期间t4~t5向喷头施加最低电位VL。
参数Tc按以下方法测定。首先,通过在喷头上施加图6所示波形的驱动电压,以某一个喷出速度喷出液滴。这个喷出速度随着驱动波形而变化。图7是表示改变保持时间Pwh1时的喷出速度变化的图。横轴为保持时间Pwh1、纵轴为喷出速度Vm。如图7所示,喷出速度Vm随保持时间Pwh1的长度呈周期性变化。此时的喷出速度Vm的变化周期tβ-tα就成为参数Tc。
下面,对在决定驱动波形中所利用的另一个参数Ta进行说明。图8是表示决定参数Ta时所利用的驱动波形的一例的图。该驱动波形由让喷头110的液体充填部膨胀的期间t1~t2、维持液体充填部膨胀的期间t2~t3、让液体充填部收缩的期间t3~t4、维持液体充填部的收缩的期间t4~t1(保持时间w)所构成。这里,期间t1~t2、期间t2~t3、期间t3~t4具有相同的长度Ta0,期间t4~t1具有长度w。长度Ta0可以从喷头的设计值来求出,用于求出Ta的初始值。
参数Ta按如下方法测定。首先,通过在喷头上施加图8所示波形的驱动电压,以某一个喷出速度喷出液滴。该喷出速度随着驱动波形而变化。
图9是表示改变保持时间w时的喷出速度Vm的变化的图。横轴为保持时间w、纵轴为喷出速度。如图9所示,喷出速度随保持时间w的长度的变化呈周期性变化。该波形是多个波形合成的波形,通过傅立叶解析可以求出各波形成份的周期。长周期相当于参数Tc。短周期相当于参数Ta。
利用上述两种方法中的哪一种方法都可以求出Tc,利用哪一种方法均可以。
图10是采用上述那样求出的Tc和Ta所制作的基本驱动波形的一例的图。在图10中,(a)是基本驱动波形的第一候补、(b)是第二候补、(c)是第三候补。首先,利用第一候补的驱动波形来试验喷出,通过由速度测定部152的CCD相机152a所摄影的图像来观察液滴的喷出状态。如果设在喷头110的多个喷嘴的所有喷嘴都喷出液滴,则采用第一候补的驱动波形作为决定驱动波形用的基本驱动波形。另一方面,存在不喷出液滴的喷嘴时,不采用第一候补,利用第二候补的驱动波形来试验喷出。然后,由于第二候补的驱动波形喷头的所有喷嘴都喷出液滴,则采用第二候补的驱动波形作为基本驱动波形。第二候补的驱动波形也存在不喷出液滴的喷嘴时,则采用第三候补的驱动波形作为基本驱动波形。
另外,基本驱动波形的决定也可以采用如下所述的方法。在这个方法中,首先,在解析部154里,将过去所求出的驱动波形与粘度关联后对应存储。然后,在重量·粘度测定部150里测定液滴的粘度,从所存储的波形中选择与最接近测定粘度对应的波形。
在如上述那样决定了基本驱动波形后,接着进行波形的调整。
在波形的调整中,最初进行最高电位的保持时间Pwh1的调整(步骤S2)。保持时间Pwh1的调整按如下所示方法进行。
首先,利用步骤S1中所选择的基本驱动波形来喷出液滴,通过利用CCD相机152a摄影多个喷嘴喷出的液滴的像,测定每个喷嘴的喷出速度。这里,改变几种基本驱动波形的Pwh1,进行喷出速度的测定。然后,对每一个喷嘴求出与作为目标的喷出速度vm之间的误差(偏差),进一步求出其平均值δvm。然后,通过目标喷出速度vm除以误差的平均值δvm,求出对速度的偏差的产生比例(相对偏差)δvm/vm。
图11是表示保持时间Pwh1与相对偏差δvm/vm之间关系的图。如图11所示,相对偏差δvm/vm在保持时间Pwh10中具有极小值。即由于最高电位的保持时间设定在Pwh10,喷出速度的相对偏差最小。因此,Pwh10为最高电位的保持时间的最佳值。
接着,调整最低电位的保持时间Pwh2(步骤S3)。保持时间Pwh2的调整按如下方法进行。
首先,利用步骤S2中所决定的驱动波形来喷出液滴。测定液滴的重量。这里,改变几个驱动电压的频率,进行重量测定。图12是表示驱动电压的频率f与液滴的重量Iw之间关系的图。如图12所示,随着驱动电压的频率f变高,液滴的重量Iw变小,超过某一个频率则重量Iw急剧变小的关系。这里,设重量Iw的最大值与频率f为20kHz时的重量之差为δIw。
接着,改变几个保持时间Pwh2,和上述的同样,测定液滴的重量。图13是表示上述的δIw和保持时间Pwh2之间关系的图。如图13所示,δIw在保持时间Pwh2具有极小值。即通过将最低电位的保持时间设定在Pwh20,对高频率,液滴重量的下降也最小。因此,Pwh20成为最低电位的保持时间的最佳值。
另外,也可以按如下方法进行最低电位的保持时间Pwh2的调整。图14是表示液滴的重量Iw和保持时间Pwh2之间关系的图。如图14所示,可以知道:保持时间Pwh2在某一个范围内时,正常喷出液滴,离开其范围时,引起喷出不良。以正常喷出该液滴的Pwh2范围的中点作为Pwh20的最佳值,也是可以的。
上述方法决定了驱动波形的时间轴方向的要素。由此,如上所述,可以谋求抑制喷嘴之间的不均匀、对频率的液滴重量的稳定化。对此,在下面,为了达到所要的液滴重量和喷出速度为目的,进行电位的调整。
最初,调整最高电位VH(步骤S4)。最高电位VH的调整按如下方法进行。首先,利用步骤S3中所求出的驱动波形喷出液滴,测定液滴的喷出速度vm。在此,改变几个最高电位VH来测定喷出速度vm。图15是表示最高电位VH和喷出速度vm之间关系的图。如图15所示,随着最高电位VH的增高,液滴的喷出速度vm也增加。从这个结果可以求出获得所要喷出速度的最高电位VH。
接着,调整中间电位VC(步骤S5)。中间电位VC的调整按如下方法进行。首先,利用步骤S4中所求出的驱动波形来喷出液滴,测定液滴的重量Iw。这里,改变几个中间电位VC来测定液滴的重量Iw。图16是表示中间电位VC与液滴的重量Iw之间关系的图。如图16所示,随着中间电位VC的增高,液滴的重量Iw增加。另外,与中间电位VC无关,喷出速度vm是一定的。从这个结果,求出获得所要液滴重量的中间电位VC。
接着,再调整最高电位VH(步骤S6)。最高电位VH的调整按如下方法进行。首先,利用步骤S5中所求出的驱动波形来喷出液滴,测定液滴的重量Iw。这里,改变几个最高电位VH来测定液滴的重量Iw。图17是表示最高电位VH与液滴的重量Iw之间关系的图。如图17所示,随着最高电位VH的增高,液滴的重量Iw增加。从这个结果,求出获得所要液滴重量的最高电位VH。
由上述方法决定驱动波形。另外,液滴的喷出状态随着液体材料的温度而变化,在估计范围内的多个阶段的温度中,进行上述的驱动波形决定作业。然后,将与粘度和温度相应的驱动波形存储在解析部154。
如上所说明,根据本发明,以少数试验就可以决定液滴喷出装置的准确的驱动波形。因为可以测定每一滴液滴的重量和喷出速度,反映实际喷出状态的正确的调整成为可能。另外,通过将液滴的粘度和驱动波形关联保存,可以根据粘度选择最佳驱动波形。
<变形例>
上述实施方式中所说明的驱动波形决定装置不过是一例,本发明可以有种种变形。
在上述实施方式中,表示了驱动波形决定装置的例子,也可以将该驱动波形决定装置组装在液滴喷出装置中。图18是表示液滴喷出装置例子的图。液滴喷出装置10是具备对基板9喷出的喷头部20。台子12是为了安装苯酚纸或玻璃等薄板基板9的载置台。
这里,喷头部20由滑块31可以在X方向移动,台子12可以在y方向移动的结构。由此,进行喷头部20和基板9的相对位置调整,可以在基板9的任意位置喷出液滴。
通过在这样的液滴喷出装置中组装本发明的驱动波形决定装置,在生产现场就可以根据液滴种类迅速决定最佳驱动波形,从而可以提高生产效率。
另外,在上述实施方式中是对设在喷头110的多个喷嘴施加了同一波形的电压,但是,也可以对每一个喷嘴施加不同波形的电压。此时,也可以利用上述波形调整方法,可以对每一个喷嘴生成最佳的波形。
另外,在上述实施方式中,虽然采用让喷头的液体充填部的膨胀以及收缩而喷出液滴的驱动波形,此外,也可以在让喷头的液体充填部的膨胀以及该膨胀的释放(即返回到中间电位VC)而喷出液滴的驱动波形中适用。再有,也可以在图6所示驱动波形的相反相位的驱动波形中适用。
在上述实施方式中,作为喷墨装置,是以包含将导电性材料的液滴附着在基板的给定位置上的装置进行了说明,此外,还可以用于带色液体在纸上印字、EL(Electro luminescence:电致发光)元件的制造、抗蚀剂层的形成、在液晶显示装置中的玻璃基板上形成彩色滤光器、液晶材料的封入、微透镜阵列的制造或用于生物体物质测定的液体喷出等的用途中。
本发明的喷墨装置可以举出譬如有机EL元件的空穴输送性发光层或电子输送层等的形成装置或无机EL元件的荧光发光层的形成装置。另外,作为本发明的喷墨装置可以举出譬如在形成给定导电膜图案时涂敷平板印刷工艺中的抗蚀剂层的装置、在微透镜阵列制造工艺中的在具有多个凸部的原盘里涂敷透光性材料的装置、注入在试验管等的容器介质里的DNA(deoxyribonucleic acid:脱氧核糖核酸)等的、测定生物体物质的种类或量的催化剂的喷出装置或其生物体物质喷在试验管等的介质的装置。
<电光学装置和电子器械>
对电光学装置和以该电光学装置作为显示部应用的电子器械进行说明,该电光学装置具备将由上述驱动波形决定装置所决定的驱动波形向液滴喷出装置供给所形成的彩色滤光器。
图19是具备彩色滤光器的电光学装置的截面图。如图19所示,电光学装置640大体上包括:向观察者放出光的背光机构642、和选择性透过背光机构642所放出的光的无源型液晶显示板644。其中,液晶显示板644包括基板646、电极648、取向膜650、隔片652、取向膜654、电极656、彩色滤光器660。从隔壁620看时,彩色滤光器660的基板600侧位于上侧(观察者一侧)。包含在这个彩色滤光器660的红色彩色滤光器632R、绿色彩色滤光器632G、蓝色彩色滤光器632B是利用本发明的液滴喷出装置来形成图案的彩色滤光器,它大体上具有等于设计值的厚度。另外,每一个彩色滤光器632R、632G、632B的背面分别设有作为保护目的的覆盖层658。
相距隔片652互相面向的两个取向膜650、654的间隙里封入液晶,如果由电极648、656施加电压,则在对应于每一个彩色滤光器632R、632G、632B的区域里选择性透过背光机构642所放出的光。
下面,图20是装有电光学装置640的移动电话机700的外观图。这个图中,移动电话机700包括多个操作按钮710、听话口720、送话口730,同时作为显示电话号码等的各种信息的显示部具备包含彩色滤光器在内的电光学装置640。
另外,除了移动电话机700以外,利用本发明的液滴喷出装置来制造的电光学装置640还可以应用在计算机、投影仪、数码相机、电影摄影机、PDA(Personal Digital Assistant:个人数字助理)、车载器械、复印机、音响器械等各种电子器械。
Claims (14)
1、一种驱动波形决定装置,其特征在于,包括:
具备充填液体材料的液体充填部,通过让所述液体充填部随着驱动波形膨胀或收缩,将所述液体材料液滴化后喷出的喷头;
向所述喷头供给驱动波形的驱动控制机构;
存储所述液滴的最佳重量以及喷出速度的条件存储机构;
测定从所述喷头喷出的液滴的重量的重量测定机构;
测定从所述喷头喷出的液滴的喷出速度的速度测定机构;
存储所述驱动波形的基本形的基本驱动波形存储机构;
从所述基本驱动波形存储机构读出成为基本形的驱动波形,并调整该驱动波形以便让用所述重量测定机构测定的重量和用所述速度测定机构测定的喷出速度与由所述条件存储机构所存储的重量和喷出速度一致的波形调整机构;和
存储由所述波形调整机构调整后的驱动波形的波形存储机构。
2、根据权利要求1所述的驱动波形决定装置,其特征在于,还具备取得从所述喷头喷出的液滴的物性值的物性值取得机构;所述基本驱动波形存储机构存储与液滴的物性值对应的多个驱动波形;所述波形调整机构从所述基本驱动波形存储机构中读出与由所述物性值取得机构所取得的物性值对应的驱动波形;
所述波形存储机构将由所述波形调整机构所调整的驱动波形与由所述物性值取得机构所取得的物性值建立对应关系后进行存储。
3、根据权利要求1或2所述的驱动波形决定装置,其特征在于,所述波形调整机构,对从所述基本驱动波形存储机构中读出的驱动波形,根据所述喷头的固有周期进行修正,对修正后的驱动波形进行所述调整。
4、根据权利要求2所述的驱动波形决定装置,其特征在于,所述物性值至少包含粘度、表面张力、接触角、密度中的任意一个。
5、根据权利要求4所述的驱动波形决定装置,其特征在于,所述物性值取得机构由至少一个所述物性值的测定机构所构成。
6、根据权利要求1所述的驱动波形决定装置,其特征在于,所述重量测定机构包括:
面向所述喷头设置的电极;
根据附着在所述电极表面的物质的重量改变频率的振动器;
测定所述振动器频率的频率计数器;和
根据所述频率计数器所测定的所述液滴的附着前后的频率变化量来运算所述液滴重量的运算机构。
7、根据权利要求5所述的驱动波形决定装置,其特征在于,所述物性值取得机构,利用所述液滴附着在所述电极表面时的所述振动器振幅的衰减特性,来求出所述液滴的粘度。
8、根据权利要求1所述的驱动波形决定装置,其特征在于,所述速度测定机构,利用从所述喷头喷出的液滴的两个不同时刻的位置、和该两个时刻的时间差,来求出该液滴的喷出速度。
9、根据权利要求1至3中任一项所述的驱动波形决定装置,其特征在于,所述喷头具有多个喷嘴;
所述波形调整机构,测定所述多个喷嘴的喷出速度的分散偏差,按照让该分散偏差最小,来决定维持所述驱动波形的最高电位的保持时间。
10、根据权利要求1至3中任一项所述的驱动波形决定装置,其特征在于,所述波形调整机构,按照在所述驱动波形的高频区域中液滴重量的减少幅度最小,来决定维持所述驱动波形的最低电位的保持时间。
11、根据权利要求1至3中任一项所述的驱动波形决定装置,其特征在于,所述波形调整机构,按照所述液滴重量和喷出速度与由所述条件存储机构所存储的值一致,来决定所述驱动波形的最高电位和中间电位。
12、一种液滴喷出装置,其特征在于,包括:
具备充填液体材料的液体充填部,通过让所述液体充填部随着驱动波形的变化膨胀或收缩,将所述液体材料液滴化后喷出的喷头;
向所述喷头供给驱动波形的驱动控制机构;和
权利要求1至9所述的驱动波形决定装置;
所述驱动控制机构向所述喷头供给所述驱动波形决定装置所决定的驱动波形。
13、一种电光学装置,其特征在于,利用权利要求12所述的液滴喷出装置进行制造。
14、一种电子器械,其特征在于:搭载有利用权利要求12所述的液滴喷出装置所制造的电光学装置。
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