CN101155480A - 图案形成装置和图案形成方法 - Google Patents

图案形成装置和图案形成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101155480A
CN101155480A CNA2007101532918A CN200710153291A CN101155480A CN 101155480 A CN101155480 A CN 101155480A CN A2007101532918 A CNA2007101532918 A CN A2007101532918A CN 200710153291 A CN200710153291 A CN 200710153291A CN 101155480 A CN101155480 A CN 101155480A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pattern
electrode
substrate
forms
current potential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007101532918A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101155480B (zh
Inventor
菅原宏人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Publication of CN101155480A publication Critical patent/CN101155480A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101155480B publication Critical patent/CN101155480B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/20Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by affixing prefabricated conductor pattern
    • H05K3/207Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by affixing prefabricated conductor pattern using a prefabricated paste pattern, ink pattern or powder pattern
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1266Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by electrographic or magnetographic printing
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/01Tools for processing; Objects used during processing
    • H05K2203/0104Tools for processing; Objects used during processing for patterning or coating
    • H05K2203/0117Pattern shaped electrode used for patterning, e.g. plating or etching
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/01Tools for processing; Objects used during processing
    • H05K2203/0104Tools for processing; Objects used during processing for patterning or coating
    • H05K2203/013Inkjet printing, e.g. for printing insulating material or resist
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/05Patterning and lithography; Masks; Details of resist
    • H05K2203/0502Patterning and lithography
    • H05K2203/0517Electrographic patterning
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1241Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by ink-jet printing or drawing by dispensing
    • H05K3/125Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by ink-jet printing or drawing by dispensing by ink-jet printing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S101/00Printing
    • Y10S101/37Printing employing electrostatic force

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)

Abstract

一种在印刷介质上形成导电液体的图案的图案形成装置包括:图案形成基板,该图案形成基板具有绝缘基板、布置在绝缘基板上的多个电极、和覆盖电极的绝缘层;选择性地对电极施加电位的电位控制器;和转印机构,该转印机构通过使在绝缘层上形成为预定图案的导电液体与印刷介质接触来转印图案。因此,能够以低成本形成精细图案。

Description

图案形成装置和图案形成方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2006年9月29日提交的日本专利申请No.2006-268135的优先权,在此将该日本专利申请的公开内容全部引入作为参考。
技术领域
本发明涉及图案形成装置和图案形成方法,该图案形成装置包括图案形成基板,在该图案形成基板的表面上形成预定图案,在该图案形成方法中,将导电液体的预定图案形成在印刷介质上。
背景技术
现有的喷墨印刷机包括喷射墨的喷墨头,在喷墨头内部,形成有包括喷出墨的喷嘴的多个墨通道和与喷嘴连通的压力腔室,且压电促动器布置在分别与压力腔室面对的位置。在这种喷墨印刷机中,每个促动器都连接到驱动器IC。而且,当每个促动器基于从驱动器IC输出的驱动信号而被驱动时,相应压力腔室的容量改变,且喷射能量被赋予该压力腔室中的墨。相应地,墨从与该压力腔室连通的喷嘴中喷出。
近些年,由于印刷速度和印刷质量的提高,上面提及的喷墨印刷机中的促动器的集成度逐年增高。由此,需要使配线间距小,该配线连接促动器上的电极和驱动器IC的终端。因此,已经开始探寻在低成本下形成小(精细)间距配线图案。
在日本专利特开No.11-163499的图5中,公开了一种通过从喷墨印刷机喷射一种是用于形成配线的材料的导电墨而在基板上形成配线图案的方法(喷墨方法),作为用于以低成本形成配线图案的技术。
发明内容
这里,例如,一个喷墨印刷机,其中1200个促动器布置在1英寸的宽度内,为了通过1英寸宽的柔性印刷电路(FPC)连接促动器上的电极并连接驱动器IC的终端,需要以20μm或更小的精细间距配线来进行配线。但是,在通过使用上面提及的喷墨方法制造FPC的情况下,可能能够实现的配线间距被限制在约40μm。而且,已经寻求即使在不同于喷墨头的电子设备的情况下,在配线基板和电路基板上形成精细间距配线。
从这点看,本发明的目的是提供一种能够以低成本形成精细图案的图案形成装置,和一种图案形成方法。
根据本发明第一方面,提供一种图案形成装置,该图案形成装置在印刷介质上形成导电液体的预定图案,该装置包括:
图案形成基板,该图案形成基板包括绝缘基板和布置在该绝缘基板上的多个电极;
电位施加机构,该电位施加机构选择性地对所述多个电极中的每个电极施加第一电位和第二电位,第一电位使图案形成基板的表面的分别和所述多个电极重叠的重叠区域具有第一抗液性,并且第二电位使所述重叠区域具有比第一抗液性低的第二抗液性;
电位控制器,该电位控制器控制电位施加机构对所述多个电极中与所述图案对应的某些电极施加第二电位,并且对所述多个电极中不与所述图案重叠的其它电极施加第一电位;和
转印机构,该转印机构通过使导电液体与印刷介质接触将在图案形成基板的所述表面上被布置形成所述预定图案的导电液体转印到印刷介质。
根据本发明第一方面,由于图案形成装置具有布置在不导电(绝缘)基板上的电极,并且导电液体布置(放置)在图案形成基板的表面上的导电液体允许在表面上成为需要的图案,因此可以有选择地对这些电极施加第一电位和第二电位。在此时,由于电润湿现象,可以在第一抗液性和第二抗液性之间改变图案形成基板的与电极重叠的重叠区域的抗液性。在这种方式中,由于可以根据施加到电极的电位调整重叠区域的抗液性,因此可以调整通过在图案形成基板上的润湿而散开的导电液体的图案。例如,通过精细地(很紧密地)布置电极,能够在图案形成基板的表面上形成导电液体的精细图案,并且通过将图案转印到印刷介质上,可以在印刷介质上形成精细图案。
这里,所述“第一电位”和所述“第二电位”可以是在固定范围内的值,不是唯一确定的值。但是,在这种情况下,第一电位和第二电位的可能取值范围不重叠。而且,“导电液体”不是限于具有较高导电性的液体的液体,诸如其中分散了铜等的纳导电粒子的液体,但是可以是包含产生电润湿现象的“导电液体”的液体,比如水溶液。此外,“图案形成基板的表面”指的是图案形成基板的一侧上相对于基板设有电极的表面。
在本发明的图案形成装置中,所述多个电极可以在基板上相互隔,可以规则的方式布置,并且电极可以具有相同的形状。
在这种情况下,由于电极相互隔离在基板上,且规则地布置,并且具有相同形状,因此可以在图案形成基板的表面上容易地形成具有预定形状的导电液体图案。
在本发明的图案形成装置中,在转印机构使布置形成图案的导电液体与印刷基板接触后,电位控制器可对相应于该图案的一些电极施加第一电位。
在这种情况下,由于图案形成基板表面相应于该图案的重叠部分的抗液性通过让对应于所需图案的电极的电位成为第一电位被提高,所以形成为所需图案的导电液体被确定地转印到印刷介质。
此外,在本发明的图案形成装置中,相应于通过电位施加机构被施加了第一电位的一些电极的重叠区域的第一抗液性可大于印刷介质的抗液性
在这种情况下,由于图案形成基板表面相应于图案的重叠区域(面对电极的面对区域)的抗液性高于印刷介质的抗液性,因此可以确定地将导电液体转印到印刷介质。
在本发明的图案形成装置中,在电位控制器控制电位施加机构布置导电液体,以在表面上形成图案之前,电位控制器可控制电位施加机构,以对多个电极中与中间图案相对应的中间图案电极施加第二电位,并且对多个电极中不与中间图案重叠的非重叠电极施加第一电位,导电液体,中间图案具有初始图案和该图案之间的中间形状。
在这种情况下,通过具有中间图案,可能使布置在图案形成基板表面上的导电液体平滑地成为所需的图案。
本发明的图案形成装置中还可包括液体供应机构,该液体供应机构向图案形成基板的表面供应导电液体。在这种情况下,由于图案形成装置包括液体供应机构,因此可以在图案形成基板的表面上容易地布置导电液体。
在本发明的图案形成装置中,可穿过图案形成基板形成通孔,该通孔具有图案形成基板表面上的开口;和
液体供应机构可通过该通孔向图案形成基板的表面供应导电液体。
在这种情况下,由于导电液体通过通孔被供应到图案形成基板的表面,所以不需要将图案形成基板移动直到不在印刷介质正下方的位置,并且能够减少(使变小)装置的尺寸。
在本发明的图案形成装置中,电位控制器可控制电位施加机构,以对多个电极中与预定初始图案相对应的初始图案电极施加第二电位,并且对多个电极中与初始图案不重叠的不重叠电极施加第一电位,从而布置通过液体供应机构供应到图案形成基板的表面上的导电液体,首先形成初始图案。
当导电液体被布置(放置)在图案形成基板的表面上时,在表面的抗液性稍高于整个表面的情况下,由于图案形成基板的振动,导电液体有流出表面并从表面落下的可能。而且,当表面的抗液性稍低于整个表面时,导电液体在表面上分散开,使表面湿润。根据上述结构,可以将液体堆积在图案形成基板表面的相应于预定初始图案的区域上。因此,其后,能够使导电液体平滑地改变为不同图案。
在本发明的图案形成装置中,电位控制器可控制电位施加机构,以对多个电极中位于中央部分的电极群施加第二电位,并且对不属于该电极群的其余电极施加第一电位,使得导电液体被布置以形成初始图案。
在这种情况下,能够将导电液体聚集在图案形成基板的中央部分。因此,其后,能够使导电液体平滑地改变为不同图案。
在本发明的图案形成装置中,液体供应机构可能够以与图案相对应的供应量供应导电液体;和
电位控制器可控制电位施加机构,导电液体使得当导电液体的供应量增加时,被施加了第二电位的初始图案电极的数量增加,导电液体而被施加了第一电位的非重叠电极的数量减少。
例如,在让布置在图案形成基板的表面上的导电液体成为中间图案或初始图案时,当对应于导电液体的量的图案的区域导电液体太小时,液体从相应于图案的区域扩散出。另一方面,当对应于导电液体的量的图案的区域导电液体太大时,不可能由导电液体形成图案。根据上述结构,能够使导电液体散布在整个区域上,没有导电液体从对应于通过电位施加机构被施加了第二电位的电极的区域扩散开。
本发明的图案形成装置中,图案形成基板还可包括覆盖多个电极的绝缘层。当电极由绝缘层覆盖时,与电极没有被绝缘层覆盖的情况相比,当第一电位由电位施机构施加时重叠区域的抗液性(第一抗液性),和当第二电位由电位施加机构施加时重叠区域的抗液性(第二抗液性)的差变的相当大。因此,根据上述结构,可以通过电位控制器提高当使布置在绝缘层上的导电液体成为所需图案(初始图案和中间图案)时的响应,其中绝缘层是图案形成基板的表面。
在本发明的图案形成装置中,通孔可形成在图案形成基板中,通孔穿透基板和绝缘层,并且具有绝缘层上的开口。在这种情况下,能够改善导电液体的响应,并通过通孔供应导电液体。
在本发明的图案形成装置中,电极可以矩阵形式布置在基板上。在这种情况下,可能通过一次转印形成二维图案。
在本发明的图案形成装置中,电极可以是平板,并且电极可以布置在同一平面上。在这种情况下,与电极布置在具有不规则形状的表面上的情况相比,制造变得更容易。
在本发明的图案形成装置,多个凹进可以分别相应于凹进形成凹进形状。在这种情况下,液布置(放置)在图案形成基板的表面上、在对应于被允许成为第二电位的电极的面向区域上扩散开的液体是稳定的,不会从面向区域分散出去。因此,液体图案形成的性能(能力)被提高。
本发明的图案形成装置还可包括可移动机构,该可移动机构具有设于其上的图案形成基板,并且可在液体供应机构和转印机构之间移动。
在这种情况下,例如,即使当液体供应机构通过从布置在图案形成基板上方的液体滴落装置滴下液体,向图案形成基板的表面供应液体时,在转印液体时,图案形成机构能够进行如此布置,使图案形成基板定位在印刷介质的正下方,并且在图案形成基板表面上布置导电液体时,图案形成基板从印刷介质的下方被移走,并且被向上移动到液体滴落装置正下方的位置。
根据本发明的第二方面,提供一种图案形成方法,该图案形成方法用于在印刷介质上形成导电液体的图案,该方法包括:
提供图案形成基板,该图案形成基板包括具有绝缘性的基板和布置在该基板上的多个电极;
将该导电液体放置在图案形成基板的表面上;
通过选择性地对所述多个电极中与该图案对应的某些电极施加第二电位、且对所述多个电极中不与该图案重叠的其它电极施加第一电位,布置放置在图案形成基板的所述表面上的导电液体以形成该图案,第一电位使图案形成基板的表面的分别面对所述多个电极的面对区域具有第一抗液性,第二电位使所述面对区域具有比第一抗液性低的第二抗液性;并且
通过使导电液体和印刷介质接触,将布置在图案形成基板的所述表面上以形成所述图案的导电液体转印到印刷介质上。
根据本发明第二方面,由于能够仅通过布置(放置)导电液体、对电极施加电位和将形成的图案转印在印刷介质上,在印刷介质上形成图案,因此图案以低成本形成。
在本发明的图案形成方法中,多个电极可以将在基板上相互隔离的规则方式布置在基板上,并且可具有相同的形状。
在这种情况下,由于电极在基板上相互隔离,且规则地排列,并且具有相同的形状,因此可以容易地形成具有预定形状的导电液体图案。
在本发明的图案形成方法中,在图案形成基板上放置导电液体,对多个电极的第一电位和第二电位的施加,和布置成形成图案的导电液体到印刷介质的转印,可以该顺序进行多次。在这种情况下,能够在印刷介质上形成大于图案形成基板表面的区域的图案,其中导电液体布置在该区域上。
在本发明的图案形成方法中,相应于被施加了第一电位的其它电极的面对区域的第一抗液性,高于印刷介质的抗液性;并且
当被布置以形成图案的导电液体被转印到印刷介质上时,在使布置为形成图案的导电液体与印刷介质接触以后,相应于图案的一些电极具有第一电位。在这种情况下,由于通过使相应于所需图案的电极的电位成为第一电位,图案形成基板表面上相应于图案的重叠区域的抗液性被提高,因此形成为所需图案的导电液体被确定地转印到印刷介质上。而且,由于相应于该图案的重叠区域(面对电极的面对区域)的抗液性高于印刷介质的抗液性,因此可以确定地将导电液体转印到印刷介质上。
在本发明的图案形成方法中,当第一和第二电位可以施加到多个电极上时,多个电极中与中间图案对应的中间图案电极具有第二电位,使得在表面上布置导电液体以形成图案之前,多个电极中不和中间图案重叠的非重叠电极具有第一电位,导电液体。在这种情况下,通过具有中间图案,能够使布置在图案形成基板表面上的导电液体平滑地形成所需的图案。
在本发明的图案形成方法中,当第一和第二电位被施加到多个电极上时,可使多个电极中相应于预定初始图案的初始图案电极具有第二电位,并使不与初始图案重叠的非重叠电极具有第一电位,使得放置在图案形成基板表面的上导电液体首先被布置,以形成初始图案。在这种情况下,导电液体可以将导电液体聚集在图案形成基板表面上相应于预定图案的区域,并且据此将导电液体平滑地改变导电液体为不同图案。
在本发明的图案形成方法中,当第一和第二电位被施加到多个电极上时,可使多个电极中位于中央部分的电极群具有第二电位,并可使不属于该电极群的剩余电极具有第一电位,使得导电液体被布置成形成初始图案。在这种情况下,导电液体可以将导电液体聚集在图案形成基板表面上的中央部分,并且据此将导电液体平滑地改变为不同图案。
在本发明的图案形成方法中,当导电液体被放置在图案形成基板表面上时,导电液体以与图案相应的供应量被供应到图案形成基板的表面上;并且
当导电液体的供应量增加时,被施加了第二电位的初始图案电极的数量增加,并且当导电液体的供应量增加时,被施加了第一电位的非重叠电极的数量减少。在这种情况下,能够使导电液体分散在区域的整个表面上,没有导电液体分散出相应于被施加了第二电位的电极的区域以外。
在本发明的图案形成方法中,图案形成基板还可包括覆盖多个电极的绝缘层。当电极被绝缘层覆盖时,与电极没有被绝缘层覆盖的情况相比,当第一电位由电位施机构施加时,重叠区域的抗液性,和当第二电位由电位施加机构施加时,重叠区域的抗液性(第二抗液性)的差变得相当大。因此,根据上述结构,能够改善在通过电位控制器使布置在绝缘层上的导电液体成为所需图案(初始图案和中间图案)时的响应,其中绝缘层是图案形成基板的表面。
附图说明
图1是表示根据本发明第一实施例的图案形成装置的概略结构的图;
图2是图1所示的图案形成基板的透视图;
图3A是图1所示的图案形成基板的顶视图;
图3B是沿图3A的IIIB-IIIB线的剖视图;
图4是表示控制图1所示的图案形成装置的控制器的概略结构的框图;
图5是通过使用图1所示的图案形成装置形成的图案的一个示例;
图6A和图6B是表示图1所示的图案形成装置中的处理过程的流程图;
图7是表示在图1所示的图案形成装置中使与初始图案对应的电极的电位为正电位的状态的图;
图8是表示在图1所示的图案形成装置中的液体布置步骤(过程)的图;
图9A和图9B是使具有图8中所示的初始图案的导电液体成为形成图案(形成的图案)的图;
图10是表示使在图8所示的步骤(过程)中布置的导电液体成为中间图案的状态的图;
图11A和图11B是使具有图10中所示的中间图案的导电液体成为形成图案(形成的图案)的图;
图12是表示图1所示的图案形成装置中的转印步骤(过程)的图;
图13A是表示设置在根据本发明第二实施例的图案形成装置中的图案形成基板的图;
图13B是设置在根据本发明第二实施例的图案形成装置中的送液机构(液体供给机构);
图14A是表示设置在根据本发明第三实施例的图案形成装置中的图案形成基板的图;
图14B是沿图14A的XIVB-XIVB线的剖视图;
图15A和15B是表示根据本发明第一实施例的图案形成基板的变型实施例的图;并且
图16是与图3A相对应且示出表面电极的图。
具体实施方式
参考附图,下面将描述本发明的示例性实施例。图1是表示根据本发明第一实施例的图案形成装置的概略结构的图。
如图1所示,第一实施例的图案形成装置1主要包括图案形成基板10、印刷头20、转印机构30、移动机构40、和底座50。该图案形成基板10具有水平的图案形成表面15a。该印刷头20将导电液体3滴落到图案形成基板10的图案形成表面15a上。通过支撑图案形成基板10并使图案形成基板10在垂直方向(图1中的竖直方向)上移位,转印机构30使图案形成表面15a上的导电液体3与印刷介质5接触。移动机构40在水平平面中移动图案形成基板10。底座50支撑移动机构40。而且,图案形成装置1由将在后面描述的控制器60(参见图4)控制。导电液体3包括含有较高导电性的液体的液体,在导电液体3中,分散了诸如铜的材料的纳米导电粒子,且在第一实施例中,导电液体3在所有的时间都保持在地电位。而且,在第一实施例中,印刷介质5是聚酰亚胺膜。
这里,图案形成基板10将参考图2、3A、和3B被详细描述。图2是图案形成基板10的透视图,图3A是图2的顶视图,且图3B是沿图3A的IIIB-IIIB线的剖视图。如图2、3A、和3B所示,图案形成基板10是大致正方形形状的板件,并且包括不导电的基板11、布置成在基板11上相互分离的多个电极13、和覆盖电极13的绝缘层15。而且,图案形成基板10的与基板11的布置有电极13的同一侧上的表面即绝缘层15的表面是图案形成表面15a。在第一实施例中,绝缘层15由氟树脂制成。
电极13是具有大致正方形形状的平板电极,并且在与图案形成表面15a平行的平面上布置成矩阵形式。在第一实施例中,电极13的长度是5μm。电极13通过导线13a电连接到驱动器IC14(参见图4)。而且,电位信号通过驱动器IC14供应到每个电极13。该电位信号是交替地取地电位和预定正电位的脉冲序列信号。由驱动器IC14供给的电位信号的正电位的大小不小于预定值,在该预定值,会产生将在后面描述的电润湿现象。
随着保持为地电位的导电液体3滴落在图案形成表面15a上,使定位在预定区域中的电极13的电位为正电位,且使定位在除了预定区域以外的区域中的电极13的电位为地电位。由于电润湿现象,在图案形成表面15a上的面对处于正电位的电极13的区域中,导电液体3相对于图案形成表面15a的接触角变小。换句话说,与面对处于地电位的电极13的区域(未施加电压的区域即在电极13和导电液体3之间没有电位差的区域)的抗液性(第二抗液性)相比,被施加电压的区域的抗液性(第一抗液性)下降(变差)。因此,图案形成表面15a上的导电液体3移动到该预定区域(电压施加区域)。这里,在第一实施例中,图案形成表面15a的未施加电压的区域的抗液性高于印刷介质5的抗液性。
如图1所示,印刷头20由图中未示出的保持机构保持,且将导电液体3滴落在位于印刷头20正下方的图案形成基板10的图案形成表面15a上。如后面将要描述的那样,印刷头20将与待转印到印刷介质5的图案对应的量的导电液体3滴到图案形成表面15a上。
转印机构30包括Z方向移动台31,该移动台31能够通过马达31a(参见图4)在垂直方向(Z方向)上移动。图案形成基板10安装在Z方向移动台31上。而且,Z方向移动台31能够通过将在后面描述的移动机构40在滴落位置和转印位置之间移动,该滴落位置在印刷头20正下方,该转印位置在由图中未示出的保持机构保持与图案形成表面15a平行的印刷介质5上的转印场所的正下方。转印机构30在转印位置处移动Z方向移动台31,且使在图案形成表面15a上的导电液体3与印刷介质5接触。
移动机构40包括X方向移动台41和Y方向移动台43,该X方向移动台能够通过马达41a(参见图4)在与水平平面(表面)平行的X方向上移动,该Y方向移动台能够通过马达43a(参见图4)在与水平平面(表面)平行且与X方向正交的Y方向上移动。这里,如图1所示,Y方向移动台43安装在X方向移动台41上,且Z方向移动台31安装在Y方向移动台43上。因此,移动机构40能够在水平平面(表面)中移动安装有图案形成基板10的Z方向移动台31。
这里,将在下面描述控制器60。控制器60包括例如通用个人计算机。该计算机容纳硬件如中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、和硬盘,并且在该硬盘中存储各种软件,所述软件包括用于控制整个图案形成装置1的操作的计算机程序。而且,通过将硬件和软件组合,构筑全部图案存储部分61、部分图案存储部分62、液量确定部分63、电位控制器64、转印控制器65、和定位部分66(参见图4)。
接着,参考图4将在下面描述控制器60,图4是表示控制器60的概略结构的框图。如图4所示,控制器60包括全部图案存储器部分61、部分图案存储部分62、液量确定部分63、电位控制器64、转印控制器65、和定位部分66。而且,印刷头20、驱动器IC14、转印机构30的马达31a、以及移动机构40的马达41a和43a连接到控制器60。
全部图案存储部分61存储要形成在一张印刷介质5上的图案。部分图案存储部分62存储如下图案(在下面的描述中称为“形成图案”),该图案是存储在全部图案存储部分61中的图案的一部分,且(将要)通过进行一次转印形成在印刷介质5上。在进行每次转印时,部分图案存储部分62的存储内容被更新。
液量确定部分63基于存储在部分图案存储部分62中的形成图案确定产生形成图案所需的导电液体3的量作为要滴落在图案形成表面15a上的导电液体3的量,并且将该量输出到印刷头20。
电位控制器64通过对驱动器IC14输出控制信号来控制每个电极13的电位。更具体地,电位控制器64控制使得:当在图案形成表面15a上的导电液体3将要形成为某个图案时,使被施加正电位的电极13的数量与滴落在图案形成表面15a上的导电液体3的量正相关,或者换句话说,与通过液量确定部分63确定的导电液体3的量正相关。同时,电位控制器64控制使得:使被施加地电位的电极13的数量和通过液量确定部分63确定的导电液体3的量逆相关。
具体地,在将导电液体3滴落到图案形成表面15a上之前,电位控制器64对驱动器IC14输出控制信号,该控制信号对以矩阵形式布置的所述多个电极13的中央部分处形成组的电极13施加正电位,并且对其它电极13施加地电位。因此,图案形成表面15a上的面对被施加正电位的电极13的区域的抗液性降低。因此,滴落在图案形成表面15a上的导电液体3在图案形成表面15a的中央部分(图案形成表面15a的面对被施加正电位的电极13的区域)处扩散,从而润湿该中央部分。此时,在图案形成表面15a的中央部分处存在的待变干的导电液体3的图案被称为“初始图案”。在第一实施例中,此时被施加了正电位的电极13的数量等于在图案形成表面15a上的面对与部分图案存储部分62中记录的形成图案对应的区域的电极13的数量。
此外,基于存储在部分图案存储部分62中的形成图案,电位控制部分64对驱动器IC14输出控制信号,用于使布置在图案形成表面15a上的导电液体3的形状接近形成图案,该控制信号用于对面对图案形成表面15a的与形成图案对应的区域的电极13施加正电位,并且也用于对面对离开形成图案的区域的电极13施加地电位。
此外,当存储在部分图案存储部分62中的形成图案具有多个相互隔离的部分时,在对面对与形成图案对应的区域的电极13施加正电位之前,电位控制器64能够使导电液体3的形状成为中间图案,该中间图案是在初始图案和形成图案之间(中间)的形状。在这种情况下,电位控制部分64对驱动器IC14输出控制信号,用于对面对图案形成表面上的与中间图案对应的区域的电极13施加正电位,并且对面对离开中间图案的区域的电极13施加地电位。此时,在第一实施例中,被施加正电位的电极13的数量等于面对图案形成表面15a中的与形成图案对应的区域的电极13的数量。
在转印机构30使图案形成表面15a上的导电液体3与印刷介质5接触以后,电位控制部分64对驱动器IC14输出控制信号,用于对所有的电极13施加地电位。
在对面对图案形成区域15a的与存储在部分图案存储部分62中的形成图案对应的区域的电极13施加正电位之后,转印控制器64对转印机构30的马达31a输出控制信号,且向上移动图案形成基板10,并且使图案形成表面15a上的导电液体3和印刷介质5接触。
定位部分66对X方向移动台41的马达41a和Y方向移动台43的马达43a输出控制信号,并且在与图案形成表面15a平行的水平平面(表面)中移动图案形成基板10的位置。具体地,在将导电液体3滴落在图案形成表面15a上的时刻,图案形成基板10被移动到位于印刷头20正下方的滴落位置。另外,在导电液体3滴落到图案形成表面15a上以后,图案形成基板10被移动到在被支撑在图1的印刷头20的右侧的印刷介质5的正下方的位置。更具体地,图案形成基板10被移动到印刷介质5上的一个位置(转印位置),该位置在对形成于图案形成表面15a上的形成图案进行转印的场所的正下方。
接着,以下将参考图6A和6B描述用于通过利用导电液体3在由聚酰亚胺膜制成的印刷介质5上形成如图5所示的配线图案来制备FPC的过程,图6A和6B是表示在第一实施例的图案形成装置1中的处理过程的流程图。
假定使如图5所示的图案存储在全部图案存储部分61中。此外,例如在图5中由虚线示出的区域A和区域B中的图案作为形成图案被存储在部分图案存储部分62中,并且基于所述形成图案在液量确定部分63中确定导电液体3的量。
首先,通过电位控制部分64的控制,如图7所示,驱动器IC14对每个电极13供应电位信号,该电位信号用于对与初始图案对应的电极13(由图7的斜格示出的电极13)施加正电位,其中根据由液量确定部分63确定的导电液体3的量来确定初始图案,并且该电位信号用于对离开初始图案的电极13施加地电位(步骤S101)。接着,作出对图案形成基板10是否在滴落位置(滴下位置)正下方的判断(步骤S102)。这里,当图案形成基板10被判断为在滴落位置正下方(在步骤S102处为“是”)时,省略将在后面描述的步骤S103,并且过程前进到步骤S104。另一方面,当图案形成基板10被判断为不在滴落位置正下方(在步骤S102处为“否”)时,通过定位部分66的控制,移动机构40将图案形成基板10移动到滴落位置(步骤S103)。
接着,印刷头20将由液量确定部分63确定的量的导电液体3滴落到图案形成表面15a上(步骤S104)。上面提到的步骤S101到S104对应于导电液体布置步骤(过程)(布置(放置)导电液体)。此时,如图8所示,滴落在图案形成表面15a上的导电液体3的形状与初始图案(的形状)相同。其后,作出对存储在部分图案存储部分62中的形成图案是否具有多个相互隔离的部分的判断(步骤S105)。这里,当与图5中由虚线围绕的区域A对应的图案存储在部分图案存储部分62中时,换句话说,当形成图案没有(不包括)相互隔离的部分(在步骤S105处为“否”)时,省略后面将要描述的步骤S106。
接着,通过电位控制部分64的控制,如图9所示,驱动器IC14对每个电极13供应电位信号,用于对与存储在部分图案存储部分62中的形成图案对应的电极13(由图9A和图9B的斜格示出的电极13)施加正电位,并且对离开形成图案(不在形成图案中)的电极13施加地电位(步骤S107)。此时,图案形成表面15a上的面对被施加正电位的电极13的区域的抗液性与其它区域的抗液性相比下降(降低)。因此,在步骤S107中正电位被施加到与形成图案对应的电极13上以后,图案形成表面15a上的导电液体3趋向于在与形成图案对应的区域上扩散,从而润湿该区域(参见图9A)。另外,在正电位被施加到与形成图案对应的电极13以后,当经过充分的时间(例如几十毫秒)时,导电液体3趋向于在与形成图案对应的区域上扩散,从而润湿该区域(参见图9B)。
另一方面,当与图5中由虚线围绕的区域B对应的图案被存储在部分图案存储部分62中时,换句话说,当形成图案具有(包括)多个相互隔离的部分(在步骤S105处为“是”)时,通过电位控制部分64的控制,如图10所示,驱动器IC14对每个电极13供应电位信号,用于对与具有在初始图案和形成图案之间(中间)的形状的中间图案对应的电极13(由图10中的斜格示出的电极13)施加正电位、并对离开中间图案的电极13(不在中间图案中的电极13)施加地电位(步骤S106)。此时,由于图案形成表面15a上的面对被施加正电位的电极13的区域的抗液性与其它(其余)区域的抗液性相比下降(降低),所以图案形成表面15a上的导电液体3在与中间图案对应的区域中扩散,从而润湿该区域,如图10所示。
此后,过程前进到步骤S107,并且如图11所示,正电位被施加到与形成图案对应的电极13(由图11中的斜格示出的电极13)。此时,呈中间图案形式扩散的导电液体3趋向于在与形成图案对应的区域上扩散,从而润湿该区域(参见图11A)。此外,在正电位被施加到与形成图案对应的电极13以后,当经过充分的时间时,导电液体3趋向于在与形成图案对应的区域上扩散,从而润湿该区域(参见图11B)。上面提到的步骤S105到S107对应于电位施加步骤(过程)(施加电位)。
接着,通过定位部分66的控制,移动机构40将图案形成基板10移动到转印位置(步骤S108)。此外,如图12所示,通过转印控制部分65的控制,转印机构30将图案形成基板10向上移动,并且使形成为形成图案的导电液体3与印刷介质5接触(步骤S109)。接着,通过电位控制部分64的控制,驱动器IC14供应电位信号,用于对所有的电极13施加正电位(步骤S110)。此时,图案形成表面15a的面对与形成图案对应的电极13的区域的抗液性与将正电位施加到该区域中的电极13的情况相比变高,且图案形成表面15a的抗液性变均匀。而且,如以上已经描述的那样,由于当地电位被施加到电极13时图案形成表面15a的抗液性高于印刷介质5的抗液性,因此图案形成表面15a上的导电液体3被确定地转印到印刷介质5上。
接着,通过转印控制部分65的控制,转印机构30使图案形成基板10降低(下降)(步骤S111)。上面提到的步骤S108到S111对应于转印步骤(过程)。此外,作出对存储在全部图案存储部分61中的整个图案是否已形成在印刷介质5上的判断(步骤S112)。这里,当判断存储在全部图案存储部分61中的图案还没有被形成(在步骤S112处为“否”)时,存储在部分图案存储部分62中的形成图案被重写(更新)成与存储在全部图案存储部分61中的图案中的还没有形成的部分对应的图案(步骤S113)。此后,回到步骤S101,使与基于在步骤S113中重写的形成图案确定的初始图案对应的电极13的电位为正电位。另一方面,在步骤S112中,当判断存储在全部图案存储部分61中的整个图案已经形成(在步骤S112处为“是”)时,图案形成装置1中的处理终止。
如以上已经描述的那样,第一实施例的图案形成基板10包括:不导电的基板11;在基板11上以矩阵形式布置成相互隔离的所述多个电极13;和覆盖电极13的绝缘层15。而且,在第一实施例的图案形成装置1和图案形成方法中,电位控制部分64控制驱动器IC14,驱动器IC选择性地对图案形成基板10的电极13施加地电位和正电位。具体地,电位控制部分64对驱动器IC14输出控制信号,用于在导电液体3布置(放置)在图案形成基板10的图案形成表面15a上的情况下对与形成图案对应的电极13施加正电位,且用于对离开形成图案的电极13施加地电位。而且,转印机构30通过使导电液体3与印刷介质5接触将扩散成与图案形成表面15a上的形成图案(的形状)相同的形状的导电液体3转印。因此,通过布置精细电极13,能够在图案形成形面15a上形成导电液体3的精细二维图案,并且通过将该图案转印到印刷介质5上,能够在印刷介质5上形成精细图案。而且,由于能够仅通过在图案形成基板10上布置导电液体3的步骤(过程)、对电极13施加电位的步骤(过程)、和将形成的图案转印到印刷介质5上的步骤(过程)在印刷介质5上形成图案,因此处理的成本低。
而且,在第一实施例的图案形成装置1和图案形成方法中,当地电位被施加到电极13时,图案形成表面15a的面对电极13的区域的抗液性高于印刷介质5的抗液性。在图案形成表面15a上的导电液体3与印刷介质5接触以后,通过电位控制部分64的控制将地电位施加到所有的电极13上。因此,导电液体3被确定地转印到印刷介质5上。
此外,在第一实施例的图案形成装置1和图案形成方法中,当形成图案具有所述多个相互隔离的部分时,通过电位控制部分64的控制,在正电位被施加到与形成图案对应的电极13上之前,正电位被施加到与中间图案对应的电极13上,且地电位被施加到离开中间图案的电极上。因此,能够将布置(放置)在图案形成表面15a上的导电液体3平滑地转变为(成为)形成图案。
而且,本发明的图案形成装置1包括将导电液体3滴落在图案形成表面15a上的印刷头20。因此,能够容易地在图案形成表面15a上布置(放置)导电液体3。
在第一实施例的图案形成装置1和图案形成方法中,在导电液体3滴落在图案形成表面15a上以前,正电位被施加到所述多个电极中的与初始图案对应的电极13即施加到在中央部分处形成组的电极13上,并且地电位被施加到其余的电极13上。因此,能够在图案形成表面15a的中央部分处聚集(保持)导电液体3。因此,能够防止导电液体3从图案形成表面15a落下。此外,能够将导电液体3的图案平滑地改变为中间图案或形成图案。
而且,在第一实施例的图案形成装置1和图案形成方法中,印刷头20将用于制备存储在部分图案存储部分62中的形成图案所需的量的导电液体3滴落在图案形成表面15a上。另外,电位控制部分64对驱动器IC14输出控制信号,使得面对图案形成表面15a的与形成图案对应的区域的电极13的数量等于与初始图案对应的电极13的数量、以及与中间图案对应的电极13的数量。因此,在对与初始图案或中间图案对应的电极13施加正电位时,能够使导电液体3在图案的整个表面上扩散,而不从图案中流出(扩散出)。
此外,在第一实施例的图案形成装置1和图案形成方法中,所述多个电极13由绝缘层15覆盖。这里,已知的是:即使在所述多个电极13没有被绝缘层15覆盖的情况下,也发生电润湿现象,并且随着保持在地电位的导电液体3滴落在图案形成基板10的图案形成表面15a(即基板11的位于布置有所述多个电极13的一侧的表面)上,使电极13的电位成为正电位。图案形成表面15a的面对电极13的区域的抗液性与在电极13和导电液体3之间没有电位差的区域的抗液性相比变低。但是,此时,与存在绝缘层15的情况比较,面对处于正电位的电极13的区域的抗液性的下降程度(比率)变低(小),并且稳健性和再现性下降(来源:C.Quilliet,B.Berge,“Electrowetting:a recent outbreak”,Current Opinion in Colloid & Interface Science 6(2001)34-39)。因此,在第一实施例中,由于能够充分降低(下降)图案形成表面15a的面对被施加正电位的电极13的区域的抗液性,因此,通过电位控制部分64的控制,能够提高使放置在图案形成表面15a上的导电液体3成为初始图案或中间图案或形成图案时的响应。
在第一实施例的图案形成方法中,在图案形成表面15a上布置(放置)导电液体3的步骤、对与形成图案对应的电极13施加正电位的步骤、将形成为形成图案的导电液体3转印到印刷介质5的步骤中的每个步骤以上述顺序被执行多次。因此,能够制备如图5所示的整个图案。
而且,在第一实施例的图案形成基板10中,电极13是在平面图中具有正方形形状的平板,并且布置在一个平面上。因此,与电极13布置在不规则表面上的情况相比,能够容易地制造。
接着,以下将在参考图13A和图13B的同时描述本发明的第二实施例。图13A是在第二实施例的图案形成装置101中包括的图案形成基板110的顶视图,并且图13B是沿图13A的XIIIB-XIIIB线的剖视图。在根据第二实施例的图案形成装置101的结构、和根据第一实施例的图案形成装置1的结构之间的主要区别点如下。在第一实施例的图案形成装置1中,布置(放置)在图案形成表面15a上的导电液体3从印刷头20滴落,而在第二实施例的图案形成装置101中,布置(放置)在图案形成表面115a上的导电液体3通过图案形成表面115a上(中)的具有一个开口的供应孔117供给到图案形成表面115a。其余结构和第一实施例中几乎相似。对具有与第一实施例中几乎相似的结构的部件分配相同的附图标记,并省略对这些部件的描述。
如图13A和图13B所示,穿过图案形成基板110切出(更具体地穿过基板111和绝缘层115切出)的供应孔117形成于由在平面图中具有正方形形状的板件制成的图案形成基板110的中央部分中。换句话说,穿过基板111和绝缘层115切出的供应孔117在绝缘层115的图案形成表面115a上、和在基板111的位于与布置有电极113的一侧的相反侧上的表面(在下文中称作“后表面”)上打开(具有开口)。
此外,如图13B所示,图案形成装置101包括送液机构(液体供应机构)120,该送液机构120通过供应孔117对图案形成表面115a(上)供给导电液体3。送液机构120和墨容器连通,并包括液体通道121和泵122,该液体通道121连接到基板111的后表面上的供应孔117的另一端,该泵122将液体通道121内部的液体送到图案形成基板110。而且,在第二实施例中,由液量确定部分63确定的量的导电液体3被输出到泵122。
如以上已经描述的那样,在第二实施例的图案形成装置101中能够,与第一实施例的图案形成装置1类似,能够以低成本形成精细图案。
而且,在第二实施例的图案形成装置101中,导电液体3通过设置在图案形成基板110中的供应孔117被供应到图案形成表面115a(上)。因此,移动机构40将图案形成基板110移动到印刷介质5的正下方。换句话说,由于不需要将图案形成基板110移动直到离开印刷介质5正下方(的位置)的位置,因此能够减少(使变小)该装置的尺寸。
接着,以下将在参考图14A和图14B的同时描述本发明的第三实施例。图14A是设置在第三实施例的图案形成装置201中的图案形成基板210的顶视图,并且图14B是沿图14A的XIVB-XIVB线的剖视图。在根据第三实施例的图案形成装置201的结构和根据第一实施例的图案形成装置1的结构之间的主要区别点如下。在第一实施例的图案形成装置1中,电极13是在平面图中具有正方形形状的平板,并且彼此布置在同一平面(表面)上,而在第三实施例的图案形成装置201中,多个凹进212形成在基板211中,并且电极213具有沿着该凹进212的凹进的形状。其余结构和第一实施例中几乎相似。对具有与第一实施例中几乎相似的结构的部件分配相同的附图标记,并省略对这些部件的描述。
如图14A和图14B所示,具有正方形形状的底表面的凹进212以矩阵的形式形成在基板211中。具有凹进形状的电极213沿每个凹进212布置,并且绝缘层215覆盖所述多个电极213。换句话说,图案形成表面215的面对电极213的区域成为在图案形成表面215a上形成为多个的凹部216的内部。
如以上已经描述的那样,在第三实施例的图案形成装置201中,与在第一实施例的图案形成装置1中类似,能够以低成本形成精细图像。
而且,在本发明的图案形成装置201中,当正电位通过电位控制部分64被施加到面对形成图案的电极213上时,放置在图案形成表面215a上的导电液体3在面对被施加正电位的电极213的凹部216中扩散,从而润湿该表面。由于在凹进216中扩散的导电液体3是稳定的,不会从面对被施加正电位的电极213的区域流出(扩散出),因此形成液体图案的能力被提高。
上面已经描述了本发明的示范实施例。但是,本发明不限于上述的实施例,并且能够实施完全落入这里提出的基本教导内的各种设计变型。例如,在从第一实施例到第三实施例的实施例中,已经描述了移动机构40移动图案形成基板10(110和210)的情况。但是,不限于这种布置,可以作出如下布置,该布置使得能够改变印刷介质5(及印刷头20)、和图案形成基板10(110和210)的相对位置。因此,可以作出使得印刷介质5(和印刷头20)被移动的布置。
而且,在从上述的第一实施例到第三实施例的实施例中,已经描述了所述多个电极13(113和213)在基板11(111和211)上布置成矩阵形式的情况。但是,不限于这些情况,作为根据第一实施例的图案形成基板10的变型实施例,如图15A和图15B所示,通过使用将多个电极313沿一个方向布置的图案形成基板310,可以形成一排图案并将其转印到印刷介质5上。
此外,在从上述第一实施例到第三实施例的实施例中,已经描述了如下情况:导电液体3被保持在地电位,并且驱动器IC14对电极13(113和213)施加电位信号,以使电位为正电位和地电位。但是,本发明不限于这些情况。导电液体3的电位、以及通过驱动器IC14施加到电极13(113和213)的两种类型的电位的值可以设置成使得图案形成表面15a(115a和215a)的区域可以具有预定抗液性和比该预定抗液性低的抗液性。而且,电极13(113和213)可以取的两种类型的电位可以是为这两种电位中的每一种电位分别(单独地)确定的值,或者可以是在固定范围内的不相互重叠(不相同)的值。如图16所示,用于对导电液体3施加所述预定电位的表面电极313可以形成在图案形成表面15a的不和电极13重叠的区域中。在这种情况下,能够对导电液体3稳定地施加所述预定电位(例如地电位),并且提高在形成液体图案时的响应。这里,表面电极的形状不限于图16中所示的形状,并且可以是任意的。
而且,在从第一实施例到第三实施例的实施例中,已经描述了这样的情况:当电极13(113和213)处于地电位时,图案形成表面15a(115a和215a)的面对电极13(113和213)的区域的抗液性高于印刷介质5的抗液性,并且在图案形成表面15a(115a和215a)上的导电液体3与印刷介质5接触以后,通过电位控制部分64的控制,将地电位施加到所有的电极13(113和213)。但是,本发明不限于这些情况。在导电液体3和印刷介质5接触之后,电极13(113和213)的电位可以使得绝缘层15(115和215)的抗液性高于印刷介质5的抗液性。此外,当在例如印刷介质5表面上有不规则形状的情况下液体的吸收率高时,并且当印刷介质5由多孔材料形成时,绝缘层15(115和215)的抗液性可以不必优于(高于)印刷介质5的抗液性。
此外,在从第一实施例到第三实施例的实施例中,已经描述了这样的情况:形成图案具有所述多个相互隔离的部分,且在形成形成图案之前形成中间图案。但是,本发明不限于这些情况。可以作出如下布置,该布置使得:即使当形成图案具有(包括)所述多个相互隔离的部分时,也可以不形成中间图案,并且即使当形成图案没有所述多个相互隔离的部分时,也可以形成中间图案。
在从第一实施例到第三实施例的实施例中,已经描述了这样的情况:在放置导电液体3之前,对来自所述多个电极13(113和213)中的布置在中央部分上的那组电极13(113和213)施加正电位,用于使放置在图案形成表面15a(115a和215a)上的导电液体3的形状与初始图案(的形状)相同。但是,本发明不限于这些情况。例如,初始图案可以不聚集(集中)在图案形成表面15a(115a和215a)的中央部分处,并且可以例如分散在多个位置处。而且,控制电极13(113和213)的电位使得图案为初始图案的定时可以在放置导电液体3之后。此外,可以不制备初始图案。在这种情况下,在导电液体3被放置(滴落)之前,可以将相同的电位(例如,地电位或正电位)施加到所有的电极13(113和213)上。
在以上已经描述的第一实施例到第三实施例的实施例中,已经描述了这样的情况:与形成图案对应的电极13(113和213)的数量等于分别与初始图案及中间图案对应的电极13(113和213)的数量。但是,分别与初始图案及中间图案对应的电极13(113和213)的数量不限于此,并且控制可以使得电极13(113和213)的数量与基于形成图案确定的导电液体3的供应量成正比地增加。此外,与初始图案和中间图案的每一个相对应的电极13(113和213)的数量可以独立于导电液体3的供应量。
而且,在从第一实施例到第三实施例的实施例中,已经描述了这样的情况:在图案形成表面15a(115a和215a)上布置(放置)导电液体3的步骤、使与形成图案对应的电极13(113和213)的电位为正电位的步骤、和将形成为形成图案的导电液体3转印的步骤中的每个步骤按上述顺序进行多次。但是,本发明不限于这些情况。整个图案可以通过一个步骤(在一个步骤中)形成。
在从第一实施例到第三实施例的实施例中,已经描述了所述多个电极13(113和213)被绝缘层15(115和215)覆盖的情况。但是,可以没有绝缘层115(115和215)。在这种情况下,如上面已经描述的那样,面对被施加正电位的电极13(113和213)的区域的抗液性的下降很低(小)。因此,在通过电位控制部分64的控制使放置在图案形成表面15a(115a和215a)上的导电液体3成为初始图案、中间图案、和形成图案时的响应降低。但是,由于是本发明的图案形成装置1、101和210中不寻求高响应,因此,即使当没有绝缘层15(115和215)时,本发明也可适用。
在从第一实施例到第三实施例的实施例中,已经描述了通过在聚酰亚胺膜上由导电液体3形成配线图案而制备FPC的情况。但是,本发明不限于这些情况,也可用于制备诸如硅基板的电配线基板的情况。此外,本发明还可应用于制备精细导波路径和三维模型、高清晰平面显示器的制备、以及在DNA芯片和μ-TAS中的化学和生物材料的精细图案的形成。这里,在通过利用导电UV可固化墨在基板上形成图案以后,通过用照射预定的UV光使UV可固化墨固化(变硬),并且进一步通过重复地罩印UV可固化墨,能够容易地进行三维造型。而且,能够通过利用导电的且具有预定折射率的透明液体(电介质)形成期望的图案来容易地形成光学导波路径。而且,在将本发明应用于除了制备电配线基板之外的情况的情况下,能够使用具有导致电润湿现象的水平的导电性的液体,而不是具有相对较高导电性的分散有诸如铜的材料的纳米导电粒子的液体例如上述实施例中使用的导电液体3。

Claims (25)

1.一种图案形成装置,该图案形成装置在印刷介质上形成导电液体的预定图案,该装置包括:
图案形成基板,该图案形成基板包括绝缘基板和布置在该绝缘基板上的多个电极;
电位施加机构,该电位施加机构选择性地对所述多个电极中的每个电极施加第一电位和第二电位,第一电位使图案形成基板的表面的分别和所述多个电极重叠的重叠区域具有第一抗液性,并且第二电位使所述重叠区域具有比第一抗液性低的第二抗液性;
电位控制器,该电位控制器控制电位施加机构对所述多个电极中与所述图案对应的某些电极施加第二电位,并且对所述多个电极中不与所述图案重叠的其它电极施加第一电位;和
转印机构,该转印机构通过使导电液体与印刷介质接触将在图案形成基板的所述表面上被布置形成所述预定图案的导电液体转印到印刷介质。
2.根据权利要求1所述的图案形成装置,其中所述多个电极在所述基板上相互隔离,以规则方式布置,且具有在所述多个电极中相同的形状。
3.根据权利要求2所述的图案形成装置,其中在所述转印机构使布置形成所述图案的所述导电液体与所述印刷介质接触以后,所述电位控制器对与所述图案对应的所述某些电极施加所述第一电位。
4.根据权利要求2所述的图案形成装置,其中与被所述电位施加机构施加所述第一电位的所述某些电极对应的所述重叠区域的所述第一抗液性大于所述印刷介质的抗液性。
5.根据权利要求2所述的图案形成装置,其中在所述电位控制器控制所述电位施加机构在所述表面上布置导电液体形成所述图案之前,所述电位控制器控制所述电位施加机构对所述多个电极中与中间图案对应的中间图案电极施加所述第二电位、并且对所述多个电极中不与该中间图案重叠的非重叠电极施加所述第一电位,该中间图案具有在所述初始图案和所述图案之间的中间形状。
6.根据权利要求2所述的图案形成装置,还包括液体供应机构,该液体供应机构对所述图案形成基板的所述表面供应所述导电液体。
7.根据权利要求5所述的图案形成装置,其中穿过所述图案形成基板形成通孔,该通孔在所述图案形成基板的所述表面上具有开口;并且
所述液体供应机构通过该通孔对所述图案形成基板的所述表面供应所述导电液体。
8.根据权利要求6所述的图案形成装置,其中所述电位控制器控制所述电位施加机构对所述多个电极中与预定初始图案对应的初始图案电极施加所述第二电位,并且对所述多个电极中与所述初始图案不重叠的非重叠电极施加所述第一电位,使得通过所述液体供应机构供应到所述图案形成基板的所述表面上的导电液体首先被布置形成所述初始图案。
9.根据权利要求8所述的图案形成装置,其中所述电位控制器控制所述电位施加机构对所述多个电极中位于中央部分的电极组施加所述第二电位,并且对不属于该电极组的其余电极施加所述第一电位,使得所述导电液体被布置形成所述初始图案。
10.根据权利要求8所述的图案形成装置,其中所述液体供应机构能够供应与所述图案相对应的供应量的所述导电液体;并且
所述电位控制器控制所述电位施加机构,使得当所述导电液体的供应量增加时,被施加所述第二电位的所述初始图案电极的数量增加,并且当所述导电液体的供应量增加时,被施加所述第一电位的所述非重叠电极的数量减少。
11.根据权利要求2所述的图案形成装置,其中所述图案形成基板还包括覆盖所述多个电极的绝缘层。
12.根据权利要求11所述的图案形成装置,其中在所述图案形成基板中形成通孔,该通孔穿透所述基板和所述绝缘层,并且该通孔在所述绝缘层上具有开口。
13.根据权利要求1所述的图案形成装置,其中所述多个电极以矩阵形式布置在所述基板上。
14.根据权利要求1所述的图案形成装置,其中所述多个电极中的每个电极是平板,并且所述电极布置在同一平面中。
15.根据权利要求1所述的图案形成装置,其中多个凹进形成在所述基板中;并且所述电极形成为分别与所述凹进对应的凹进形状。
16.根据权利要求6所述的图案形成装置,还包括可移动机构,该可移动机构在其上设有所述图案形成基板,且可在所述液体供应机构和所述转印机构之间移动。
17.一种图案形成方法,该图案形成方法用于在印刷介质上形成导电液体的图案,该方法包括:
提供图案形成基板,该图案形成基板包括具有绝缘性的基板和布置在该基板上的多个电极;
将该导电液体放置在图案形成基板的表面上;
通过选择性地对所述多个电极中与该图案对应的某些电极施加第二电位、且对所述多个电极中不与该图案重叠的其它电极施加第一电位,布置放置在图案形成基板的所述表面上的导电液体以形成该图案,第一电位使图案形成基板的表面的分别面对所述多个电极的面对区域具有第一抗液性,第二电位使所述面对区域具有比第一抗液性低的第二抗液性;并且
通过使导电液体和印刷介质接触,将布置在图案形成基板的所述表面上以形成所述图案的导电液体转印到印刷介质上。
18.根据权利要求17所述的图案形成方法,其中所述多个电极以规则方式布置在所述基板上,从而在所述基板上相互隔离,且具有在所述多个电极中相同的形状。
19.根据权利要求18所述的图案形成方法,其中在所述图案形成基板的所述表面上的放置所述导电液体、对所述多个电极施加所述第一电位和所述第二电位、以及将布置以形成所述图案的导电液体转印到所述印刷介质以该顺序执行多次。
20.根据权利要求18所述的图案形成方法,其中与被施加所述第一电位的所述其它电极对应的所述面对区域的所述第一抗液性高于所述印刷介质的抗液性;并且
当被布置以形成所述图案的所述导电液体被转印到所述印刷介质上时,在使布置以形成所述图案的所述导电液体与所述印刷介质接触以后,使与所述图案对应的所述某些电极具有所述第一电位。
21.根据权利要求18所述的图案形成方法,其中当所述第一和第二电位被施加到所述多个电极上时,在所述表面上布置所述导电液体形成所述图案之前,使所述多个电极中与中间图案对应的中间图案电极具有所述第二电位,并且使所述多个电极中不和该中间图案重叠的非重叠电极具有所述第一电位。
22.根据权利要求18所述的图案形成方法,其中当所述第一和第二电位被施加到所述多个电极上时,使所述多个电极中与预定初始图案对应的初始图案电极具有所述第二电位,并使不与该初始图案重叠的非重叠电极具有所述第一电位,使得被放置在所述图案形成基板的所述表面上的所述导电液体首先被布置形成所述初始图案。
23.根据权利要求22所述的图案形成方法,其中当所述第一和第二电位被施加到所述多个电极时,使所述多个电极中位于中央部分的电极组具有所述第二电位,并使不属于该电极组的其余电极具有所述第一电位,使得所述导电液体被布置形成所述初始图案。
24.根据权利要求22的图案形成方法,其中当所述导电液体被放置在所述图案形成基板的所述表面上时,所述导电液体以与所述图案相对应的供应量被供应到所述图案形成基板的所述表面上;并且
当所述导电液体的供应量增加时,被施加所述第二电位的所述初始图案电极的数量增加,并且当所述导电液体的供应量增加时,被施加所述第一电位的所述非重叠电极的数量减少。
25.根据权利要求18所述的图案形成方法,其中所述图案形成基板还包括覆盖所述多个电极的绝缘层。
CN2007101532918A 2006-09-29 2007-09-29 图案形成装置和图案形成方法 Expired - Fee Related CN101155480B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006268135 2006-09-29
JP2006268135 2006-09-29
JP2006-268135 2006-09-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101155480A true CN101155480A (zh) 2008-04-02
CN101155480B CN101155480B (zh) 2010-06-16

Family

ID=38953959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007101532918A Expired - Fee Related CN101155480B (zh) 2006-09-29 2007-09-29 图案形成装置和图案形成方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8033648B2 (zh)
EP (1) EP1906716B1 (zh)
CN (1) CN101155480B (zh)
DE (1) DE602007012183D1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102905473A (zh) * 2011-07-29 2013-01-30 富泰华工业(深圳)有限公司 电路板及电路板的制作方法
CN105592640A (zh) * 2014-10-22 2016-05-18 中国科学院理化技术研究所 一种柔性印制电路的制备方法
CN108064120A (zh) * 2016-11-09 2018-05-22 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种弹性电路或电极的制备方法以及制备装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8679140B2 (en) 2012-05-30 2014-03-25 Covidien Lp Surgical clamping device with ratcheting grip lock
US11581547B2 (en) * 2019-05-29 2023-02-14 Uchicago Argonne, Llc Electrode ink deposition system for high-throughput polymer electrolyte fuel cell

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4263601A (en) * 1977-10-01 1981-04-21 Canon Kabushiki Kaisha Image forming process
US5777576A (en) * 1991-05-08 1998-07-07 Imagine Ltd. Apparatus and methods for non impact imaging and digital printing
JPH11163499A (ja) 1997-11-28 1999-06-18 Nitto Boseki Co Ltd プリント配線板の製造方法及びこの製造方法によるプリント配線板
JP2000216330A (ja) 1999-01-26 2000-08-04 Seiko Epson Corp 積層型半導体装置およびその製造方法
JP4723116B2 (ja) * 2001-05-24 2011-07-13 ベルク工業有限会社 静電印刷装置及び静電印刷方法
JP4039035B2 (ja) 2001-10-31 2008-01-30 セイコーエプソン株式会社 線パターンの形成方法、線パターン、電気光学装置、電子機器、非接触型カード媒体
JP4182468B2 (ja) 2002-04-16 2008-11-19 セイコーエプソン株式会社 デバイスの製造方法及びデバイス製造装置、デバイス及び電子機器
GB0316926D0 (en) * 2003-07-18 2003-08-27 Eastman Kodak Co Method of coating
WO2006008736A1 (en) 2004-07-22 2006-01-26 Cerel (Ceramic Technologies) Ltd. Fabrication of electrical components and circuits by selective electrophoretic deposition (s-epd) and transfer
JP2006081985A (ja) * 2004-09-15 2006-03-30 Seiko Epson Corp パターン形成方法、電子機器の製造方法、および基体の製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102905473A (zh) * 2011-07-29 2013-01-30 富泰华工业(深圳)有限公司 电路板及电路板的制作方法
CN102905473B (zh) * 2011-07-29 2017-06-06 富泰华工业(深圳)有限公司 电路板及电路板的制作方法
CN105592640A (zh) * 2014-10-22 2016-05-18 中国科学院理化技术研究所 一种柔性印制电路的制备方法
CN108064120A (zh) * 2016-11-09 2018-05-22 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种弹性电路或电极的制备方法以及制备装置
CN108064120B (zh) * 2016-11-09 2019-11-19 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种弹性电路或电极的制备方法以及制备装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101155480B (zh) 2010-06-16
US8033648B2 (en) 2011-10-11
US20080079890A1 (en) 2008-04-03
DE602007012183D1 (de) 2011-03-10
EP1906716A3 (en) 2009-12-23
EP1906716A2 (en) 2008-04-02
EP1906716B1 (en) 2011-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101155480B (zh) 图案形成装置和图案形成方法
EP1976355B1 (en) Method for connecting two objects electrically
JP4748503B2 (ja) 処理装置
EP3286006B1 (en) Print pattern generation on a substrate
RU2633873C2 (ru) Формованная проточная для текучей среды структура
US9902162B2 (en) Molded print bar
EP3219467B1 (en) Manufacturing apparatus and manufacturing method
US20110096126A1 (en) Printer head and printing method having the same
US6774021B2 (en) Pattern forming method and pattern forming device
US20170333936A1 (en) Segmented or selected-area coating
US20040087063A1 (en) Edge-sealed substrates and methods for effecting the same
EP1612046B1 (en) Printing apparatus
CN114728465A (zh) 材料喷射系统、打印头、3d打印机和材料喷射的方法
GB2369087A (en) Method of forming a circuit element on a surface using droplet deposition of an organically-modified polymeric-based or inorganic-based fluid
JP4844517B2 (ja) パターン形成装置、およびパターン形成方法
US20060141864A1 (en) Flexible circuit sheet, continuous tape, and ink jet head
CN104093499A (zh) 图案形成方法、器件和器件制造方法
JP2006218397A (ja) 液滴吐出量測定方法、液滴吐出量測定用治具、液滴吐出量調整方法、液滴吐出量測定装置および描画装置
KR20120015798A (ko) 삼중 전극을 이용한 정전방식 다중 노즐 액적 토출 장치 및 그의 구동방법
JP6095680B2 (ja) 印刷装置
US7541063B2 (en) Method for forming layer
JP2014017360A (ja) 配線形成方法および配線形成装置
KR20100048001A (ko) 패턴 간격을 조정가능한 전기수력학적 패터닝 장치 및 이를이용한 전기수력학적 패터닝 방법
Hladík et al. Direct deposition of thick film pastes to form fine line patterns
KR20170089144A (ko) 터치 패널 전극과 절연막 제조용 더블 헤드 잉크젯 프린터

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100616

Termination date: 20190929

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee