发明名称 微液滴喷印装置及其制程
摘要 一种微液滴喷印装置及其制程,用以喷印微元件,其包含有喷印模组、运动平台模组、影像检测模组、温度控制模组与喷印头维护模组,喷印头维护模组系用以清洁喷印头,待喷印基板则被承载于运动平台模组,并透过影像检测模组以侦测喷印头与基板的相对位置及相对角度,藉由温度控制模组以调控基板之表面温度,使得基板与微液滴达到温度均匀,而能够改善微液滴喷印后薄膜成型的平坦性,并且可配合不同基板的制程需求,达到平台的多工功能,提高作业效率。
申请公布号 TWI289108 申请公布日期 2007.11.01
申请号 TW094147327 申请日期 2005.12.29
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 伍国华;郑兆凯;林智坚
分类号 B41J2/01(2006.01) 主分类号 B41J2/01(2006.01)
代理机构 代理人 许世正 台北市信义区忠孝东路5段410号4楼
主权项 1.一种微液滴喷印装置,其包含有: 一喷印模组,包含一具有复数个喷孔之喷印头,用 以喷印一微液滴,使其植布于一基板;该喷印模组 具有一姿态调整模组,用以调整该喷印头与该基板 之平行度与距离; 一运动平台模组,用以承载该基板,使得该基板可 相对于该喷印头移动;该运动平台模组具有一X-Y轴 运动装置以控制该基版的移动,另具有一旋转模组 位于该X-Y轴运动装置上,以控制该基版的旋转; 一影像检测模组,用以检测该喷印模组与该基板之 相对位置与该喷印模组之喷印状况;以及 一温度控制模组,置设于该运动平台模组,用以控 制该基板表面温度。 2.如申请专利范围第1项所述之微液滴喷印装置,其 中该姿态调整模组系以一雷射位移计侦测该平行 度。 3.如申请专利范围第1项所述之微液滴喷印装置,其 中该影像检测模组系包含有一电荷耦合元件。 4.如申请专利范围第1项所述之微液滴喷印装置,其 中该影像检测模组亦可包含有互补式金属氧化半 导体感测元件。 5.如申请专利范围第1项所述之微液滴喷印装置,其 中该基板可藉由一接触式之温度量测元件量测温 度。 6.如申请专利范围第1项所述之微液滴喷印装置,其 中该温度控制模组系包含有: 一平板层; 一冷却层,一侧系接触于该平板层; 一隔热层,一侧系接触于该冷却层之另侧; 一温控层,结合有一加热元件,且该温控层一侧系 接触于该隔热层之另侧; 一挟持层,系接触于该温控层之另侧; 一冷却模组,系可选择地结合于该温控层;以及 一冷却切换器,用以切换该冷却模组结合至该冷却 层,使该运动平台模组处于一加热状态,或是切换 该冷却模组以结合至该温控层,使该运动平台模组 处于一降温状态。 7.如申请专利范围第6项所述之微液滴喷印装置,其 中该温度控制模组更包含有一加热切换器,系在该 运动平台模组处于加热状态时,该加热切换器缓调 该加热元件以逐渐增温,或是在该运动平台模组处 于降温状态时,该加热切换器缓调该加热元件以逐 渐降温。 8.如申请专利范围第6项所述之微液滴喷印装置,其 中该加热元件可任选为电热棒、红外线与陶瓷加 热器其中之一。 9.如申请专利范围第6项所述之微液滴喷印装置,其 中该冷却模组可任选为水冷式模组、气冷式模组 与热电晶片其中之一。 10.如申请专利范围第6项所述之微液滴喷印装置, 其中该隔热层系为一矽酸钙板材质。 11.如申请专利范围第6项所述之微液滴喷印装置, 其中该挟持层系为一工具钢材质。 12.如申请专利范围第6项所述之微液滴喷印装置, 其中该挟持层系以真空方式吸附该基板,使得该基 板承载于该挟持层。 13.如申请专利范围第1项所述之微液滴喷印装置, 其中更包含有一喷印头储存模组,用以置换该微液 滴与提供该喷印头清洗之用。 14.如申请专利范围第1项所述之微液滴喷印装置, 其中该喷印模组具有一供应模组,系用以控制该微 液滴之供应作动。 15.如申请专利范围第14项所述之微液滴喷印装置, 其中该供应模组可包含有一压力控制单元与一温 度控制单元,藉以控制该微液滴之所需压力与所需 温度。 16.一种微液滴喷印装置,其包含有: 一喷印模组,包含一具有复数个喷孔之喷印头,用 以喷印一微液滴,使其置布于一基板; 一喷印头维护模组,具有一冲洗保湿本体,用以维 护该喷印头,该喷印头维护模组系包含有: 一封盖,置设于该冲洗保湿本体,以覆盖该喷印头; 一冲洗槽,置设于该冲洗保湿本体,以一溶剂冲洗 清洁该喷孔; 一疏孔体,系呈带状并接触于该喷印头,以吸收该 喷印头中残留之该微液滴及该溶剂;以及 一移动模组,用以移动该疏孔体,使该疏孔体持续 接触该喷印头; 一运动平台模组,用以承载该基板,使得该基板可 相对于该喷印头移动; 一影像检测模组,用以检测该喷印模组与该基板之 相对位置与喷印状况;以及 一温度控制模组,置设于该运动平台模组,用以控 制该基板表面温度。 17.如申请专利范围第16项所述之微液滴喷印装置, 其中该喷印模组可包含有一姿态调整模组,用以调 整该喷印头与该基板之一平行度与一距离。 18.如申请专利范围第17项所述之微液滴喷印装置, 其中该姿态调整模组系以一雷射位移计侦测该平 行度。 19.如申请专利范围第16项所述之微液滴喷印装置, 其中该封盖系对应于该喷印头之形状,并平行于该 喷孔的排列方向。 20.如申请专利范围第16项所述之微液滴喷印装置, 其中该冲洗槽系平行于该喷孔的排列方向。 21.如申请专利范围第16项所述之微液滴喷印装置, 其中该溶剂可为一与该微液滴相同的液体。 22.如申请专利范围第16项所述之微液滴喷印装置, 其中该溶剂可为一与该微液滴主要成分相同的液 体。 23.如申请专利范围第16项所述之微液滴喷印装置, 其中该疏孔体可任选为多孔性材质与高分子材质 其中之一。 24.如申请专利范围第16项所述之微液滴喷印装置, 其中该移动模组系具有一第一滚子与一第二滚子, 且该疏孔体卷绕于该第一滚子及该第二滚子,该疏 孔体藉由该第一滚子与该第二滚子的卷动而移动 。 25.如申请专利范围第16项所述之微液滴喷印装置, 其中该疏孔体一侧可接触有一推压件,该推压件系 提供一压掣力于该疏孔体,以使该疏孔体维持一张 力。 26.如申请专利范围第25项所述之微液滴喷印装置, 其中该疏孔体侧可接触有一承载件,该承载件系提 供一支撑力于该疏孔体,以使该疏孔体紧密接触该 喷印头。 27.如申请专利范围第26项所述之微液滴喷印装置, 其中该承载件系为一多孔性材质。 28.如申请专利范围第16项所述之微液滴喷印装置, 其中该影像检测模组系包含有一电荷耦合元件。 29.如申请专利范围第16项所述之微液滴喷印装置, 其中该影像检测模组亦可包含有互补式金属氧化 半导体感测元件。 30.如申请专利范围第16项所述之微液滴喷印装置, 其中该基板可藉由一接触式之温度量测元件量测 温度。 31.如申请专利范围第16项所述之微液滴喷印装置, 其中该温度控制模组系包含有: 一平板层; 一冷却层,一侧系接触于该平板层; 一隔热层,一侧系接触于该冷却层之另侧; 一温控层,结合有一加热元件,且该温控层一侧系 接触于该隔热层之另侧; 一挟持层,系接触于该温控层之另侧; 一冷却模组,系可选择地结合于该温控层;以及 一冷却切换器,用以切换该冷却模组结合至该冷却 层,使该运动平台模组处于一加热状态,或是切换 该冷却模组以结合至该温控层,使该运动平台模组 处于一降温状态。 32.如申请专利范围第31项所述之微液滴喷印装置, 其中该温度控制模组更包含有一加热切换器,系在 该运动平台模组处于加热状态时,该加热切换器缓 调该加热元件以逐渐增温,或是在该运动平台模组 处于降温状态时,该加热切换器缓调该加热元件以 逐渐降温。 33.如申请专利范围第31项所述之微液滴喷印装置, 其中该加热元件可任选为电热棒、红外线与陶瓷 加热器其中之一。 34.如申请专利范围第31项所述之微液滴喷印装置, 其中该冷却模组可任选为水冷式模组、气冷式模 组与热电晶片其中之一。 35.如申请专利范围第31项所述之微液滴喷印装置, 其中该隔热层系为一矽酸钙板材质。 36.如申请专利范围第31项所述之微液滴喷印装置, 其中该挟持层系为一工具钢材质。 37.如申请专利范围第31项所述之微液滴喷印装置, 其中该挟持层系以真空方式吸附该基板,使得该基 板承载于该挟持层。 38.如申请专利范围第16项所述之微液滴喷印装置, 其中更包含有一喷印头储存模组,用以置换该微液 滴与提供该喷印头清洗之用。 39.如申请专利范围第16项所述之微液滴喷印装置, 其中该喷印模组具有一供应模组,系用以控制该微 液滴之供应作动。 40.如申请专利范围第39项所述之微液滴喷印装置, 其中该供应模组可包含有一压力控制单元与一温 度控制单元,藉以控制该微液滴之所需压力与所需 温度。 41.一种微液滴喷印制程,其包含有下列步骤: 维护一具有复数个喷孔之喷印头; 检测该喷印头与欲微液滴喷印之一基板间的相对 位置; 调控该基板之表面温度,以使该基板与一欲喷印之 该微液滴达到温度均匀;以及 喷印该微液滴于该基板。 42.如申请专利范围第41项所述之微液滴喷印制程, 其中该维护一具有复数个喷孔之喷印头的步骤,系 包含有用以冲洗清洁该喷印头与吸收该喷孔所残 留之该微液滴。 43.如申请专利范围第41项所述之微液滴喷印制程, 其中该检测该喷印头与欲微液滴喷印之一基板间 的相对位置的步骤,系初步定位该基板之一喷印区 域于该喷印头之下,并试喷该喷印头,并将一参考 指示喷孔移动至该基板上之一定位区,以调整该喷 印头与该基板间的相对位置。 44.如申请专利范围第41项所述之微液滴喷印制程, 其中该喷印该微液滴于该基板之前,更包含有该喷 印头的一姿态调整步骤。 45.如申请专利范围第44项所述之微液滴喷印制程, 其中该姿态调整步骤,系藉由一光学影像方式加以 侦测。 46.如申请专利范围第41项所述之微液滴喷印制程, 其中该调控该基板之表面温度,系藉由一接触式之 温度量测元件以量测温度。 图式简单说明: 第1图系为实施例之外观示意图。 第2图系为实施例之运动平台模组结构示意图。 第3图系为实施例之温度控制模组结构示意图。 第4图系为实施例之喷印模组结构示意图。 第5图系为实施例之影像检测模组结构示意图。 第6图系为实施例之喷印头维护模组结构示意图。 第7图系为实施例之喷印头储存模组结构示意图。 第8图系为实施例之供应模组供应作动示意图。 第9图系为实施例之喷印头维护模组中吸收模组运 作原理示意图。 第10图系为实施例之喷印头维护模组中吸收模组 结构示意图。 第11图系为实施例之喷孔排列状态图。 第12图系为实施例之喷印头维护模组结构示意图 。 第13图系为实施例之步骤制程示意图。 第14图系为实施例之喷印头维护步骤示意图。
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