JP2005502447A - ポリマー発光ダイオード表示装置、印刷回路基板等用の産業用マイクロデポジションシステム - Google Patents

Abstract

マイクロデポジションシステム（２０）及び方法は、基板の上に精密な量の流体材料を堆積させる。マイクロデポジションヘッド（５０）は、間隔を置いて配置された複数のノズルを含む。位置決め装置は、基板に対するマイクロデポジションヘッドの位置を制御する。制御装置（２２）は、位置決め装置と連絡しまた位置決め装置のための位置制御信号を発生する位置決めモジュールを含む。ノズル発射モジュールは、マイクロデポジションヘッド（５０）と連絡しまた抵抗、印刷回路基板の上の図形及びコンデンサ、ポリマー発光ダイオード、及び光パネル等の電気装置の少なくとも一つの層の機能を画定するためにノズル発射コマンドを選択的に発生する。

Description

【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２００１年６月１日出願の米国暫定特許出願第６０／２９5，１１８号発明の名称「基板上への液体の圧電堆積を用いた微細構造の形成」及び２００１年６月１日出願の米国暫定特許出願第６０／２９5，１００号発明の名称「基板への液体の圧電堆積を用いた印刷回路基板構造の形成」のもつ利益を主張するものである。これら各出願は、その関連性によって本出願に編入される。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、マイクロデポジション（微細堆積）システムに関し、印刷回路基板、ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）表示装置、及び他のより詳しくは流体材料のマイクロデポジションを必要とする装置の製造ためのマイクロデポジションシステムに関する。
【背景技術】
【０００３】
基板上に小さい機能的寸法を有する微細構造を製造するための各種技術が製造業者によって開発されてきた。通常、微細構造は、電子回路の一以上の層を形成する。これらの構造の例としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）表示装置、ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）表示装置、液晶表示（ＬＣＤ）装置、印刷回路基板等が挙げられる。これらの製造技術の多くは、その実施に比較的高い経
費がかかり、製造機器の費用の償却のために大量生産の必要がある。
【０００４】
基板上に微細構造を形成するための技術の一つにスクリーン印刷がある。スクリーン印刷では、細かい網目のスクリーンが基板の上に置かれる。流体材料がスクリーンを通して基板上に堆積され該スクリーンによって定義されるパターンを形成する。スクリーン印刷では、スクリーンと基板が互いに接触する必要がある。接触は、スクリーンと流体材料の間にも起こり、基板及び流体材料の双方が汚染される。
【０００５】
スクリーン印刷は、ある種の微細構造を形成するのに適しているが、実用に適した装置を生産するための多くの製造プロセスは、汚染が生じないものでなければならない。従って、スクリーン印刷は、一定の微細構造の製造には発展性のあるオプションではない。例えば、ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）表示装置は、汚染が生じない製造プロセスを必要とする。
【０００６】
ダイオードにある種の高分子物質を用いると波長の異なる可視光を発生することができる。このようなポリマーを用いれば、赤色、緑色、及び青色のサブコンポーネントをもつ画素を有する表示装置を発生することができる。ＰＬＥＤ流体材料は、完全なカラー表示装置を実現できしかも極めてわずかな電力しか要さずにかなりの量の光を発する。ＰＬＥＤ表示装置は、将来、テレビジョン、コンピュータ・モニター、ＰＤＡ、他の手持ち式計算装置、携帯電話等々を含む各種の用途に用いられることが期待されている。また、ＰＬＥＤ技術が、オフィス、倉庫、及び生活空間用の環境照明用に利用されることも期待されている。ＰＬＥＤ表示装置の普及に対する一つの障害は、ＰＬＥＤ表示装置の製造が困難なことである。
【０００７】
基板上に微細構造を製造するために用いられるもう一つの技術にフォトリソグラフィーがある。フォトリソグラフィーは、またＰＬＥＤ表示装置とは両立性がない。フォトリソグラフィーを用いた製造プロセスは、一般に、基板の上にフォトレジスト材料を堆積させることを含む。その後、フォトレジスト材料を露光によって硬化させる。パターニングされたマスクを用いてフォトレジスト材料に光を選択的に当る。露光したフォトレジストは硬化し、露光しない部分は硬化しない。硬化しない部分は基板から除去される。
【０００８】
下にある基板の表面がフォトレジスト層を通して露出する。フォトレジストの硬化した部分は、基板の上に残る。次に、フォトレジスト層の上の開かれたパターンを通して基板の上に他の材料を堆積させ、続いてフォトレジスト層の硬化した部分を除去する。
【０００９】
フォトリソグラフィーは、従来から、例えば回路基板の上の図形など多くの微細構造の製造に用いられて成功してきた。しかし、フォトレジストは、基板及び基板の上に形成された材料を汚染させる。フォトレジストは、ＰＬＥＤポリマーを汚染するために、ＰＬＥＤ表示装置の製造とは両立しない。さらに、フォトリソグラフィーは、フォトレジスト材料を適用しまた処理するための多数の工程をともなう。比較的少量の構造を形成する場合には費用がかかり過ぎて採算がとれないおそれがある。
【００１０】
スピンコーティング微細構造を形成するために用いられてきた。スピンコーティングは、基板を回転させながら基板の中心に流体材料を堆積させるものである。基板の回転運動によって、流体材料が基板の全表面に均等に広がる。しかし、スピンコーティングは、基板の上にとどまる流体材料が少ないため、経費を要するプロセスである。さらに、スピンコーティングでは、基板の大きさが約１２”以下に限定され、ＰＬＥＤテレビジョンなどの比較的大きい装置にスピンコーティングは適していない。
【発明の開示】
【００１１】
本発明に基くマイクロデポジションシステム及び方法は、基板上に正確な量の流体材料を堆積させるものである。マイクロデポジションヘッドは、互いに隔てられた複数のノズルを含む。位置決め装置が、基板に対するマイクロデポジションヘッドの位置を制御する。制御装置は、位置決め装置と連絡しまた位置決め装置のために位置制御信号を発生する位置決めモジュールを含む。ノズル発射モジュールは、マイクロデポジションヘッドと連絡し、電気装置の諸機能を画定するためのノズル発射コマンドを選択的に発生する。
【００１２】
他の特徴として、電気装置とは、ポリマー発光ダイオード、光パネル、及び印刷回路基板の一つである。基板上の流体材料が乾燥すると、乾燥した流体材料は、発光素子、電気導体、電気的図形、絶縁素子、コンデンサ、抵抗の少なくとも一つを形成する。
【００１３】
さらに他の特徴として、ヘッドアセンブリーは、ヘッドのための据え付け面を提供する。ヘッド位置決めモジュールは、ヘッドアセンブリーを回転させてピッチを調整する。制御装置は、特徴解像度を改善するために用いられるオーバークロッキング信号を発生する。ノズル発射モジュールは、ピッチの変化を補正するためにオーバー・クロッキング信号を用いてノズル発射コマンドのタイミングを調整する。
【００１４】
さらに他の特徴として、第一のカメラは、小液滴のデジタル画像を発生する。小液滴分析モジュールは、光学的文字認識機能を用いて小液滴の形状、大きさ、位置、速度の少なくとも一つを分析し、この小液滴分析に基いて少なくとも一つのノズル発射パラメーターを調整する。ノズル発射パラメーターは、タイミング、振幅、持続時間、立上りこう配、立下りこう配の少なくとも一つを含む。
【００１５】
さらに他の特徴として、位置決め装置は、ヘッドアセンブリーを回転させる回転モーターを含む。位置決め装置は、ヘッドアセンブリーを回転させる回転モーターを含む。回転センサーは、制御装置と連絡して、マイクロデポジションヘッドの回転位置に基いて回転位置信号を発生する。第一のモーターは、マイクロデポジションヘッドアセンブリーを第一の軸に沿って移動させる。第一の位置センサーは、制御装置と連絡して第一の軸上のマイクロデポジションヘッドの位置に基いて第一の位置信号を発生する。第二のモーターは、第一の軸にほぼ垂直な第二の軸にそって基板を移動させる。第二の位置センサーは、制御装置と連絡して第二の軸上の基板の位置に基いて第二の位置信号を発生する。
【００１６】
さらに他の一つを特徴として、基板位置決め装置は、マイクロデポジションの間に、真空を用いて基板と選択的に係合する。温度制御装置は、基板の温度を制御自在に調整する。紫外線源は、紫外線を発生し、基板に紫外線を照射して堆積した流体材料を硬化させる。
【００１７】
さらに他の一つの特徴として、ヘッドアセンブリーは、第二の複数のノズルを備えた第二のマイクロデポジションヘッドを含む。マイクロデポジションヘッドのノズルは、行を形成し、均等に間隔を置いて配置される。マイクロデポジションヘッドのノズルは、振動板（ダイアフラム）、及び該振動板を変調する圧電トランスジューサを含む。ノズル板は、ノズル開口を含む。流体チャンネルは、剛性の壁、振動板、及びノズル板の間に形成される。ノズル発射コマンドを受け取ると、音波がノズル開口から小液滴を発射する。
【００１８】
さらに他の一つの特徴として、第二のマイクロデポジションヘッドは、ヘッドアセンブリーの上に配置される。第一のアクチュエータは、マイクロデポジションヘッドの位置を調整する。第二のアクチュエータは、第二のマイクロデポジションヘッドの位置を調整する。
【００１９】
さらに他の一つの特徴として、波形発生装置は、各ノズルのために少なくとも一つのノズル発射波形の調整を可能にする。波形発生装置は、ノズルの作動条件に基いて各ノズルのために複数のノズル発射波形の一つを選択するセレクタを含む。
【００２０】
他の特徴として、一つのヘッドアセンブリーすなわちレーザーヘッドアセンブリーの上にレーザーが据え付けられ、レーザーは、特徴解像度を改善するために用いられる。
【００２１】
本発明の他の適用領域は、以下で行なう詳細な説明から明らかになろう。詳細な説明及び具体例は、本発明の好ましい実施の形態を示すものではあるが、単に説明のためのものであって、本発明の範囲を限定するためのものではない。
【００２２】
以下の好ましい実施の形態の説明は、本来、単に例として示されるものであって、本発明、その適用、及び使用をなんら限定するものではない。理解を容易にするために、図では同様な要素を識別するために同じ参照番号を使用する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１を参照して、図１は、マイクロデポジションシステム２０を示し、マイクロデポジションシステム２０は、制御装置２２、ヘッドアセンブリー２４、及び基板アセンブリー２６を含む。ヘッドアセンブリー２４の回転位置又はピッチは、回転位置モーター３０及び回転位置センサー３２を用いて調整される。同様に、基板アセンブリー２６に対するヘッドアセンブリー２４の高さも、高さ調整モーター３４及び高さセンサー３６を用いて調整される。ヘッドアセンブリー２４の側方位置は、側方位置モーター４０及び側方位置センサー４２を用いて調整される。
【００２４】
複数のノズルを備えたマイクロデポジションヘッド５０は、ヘッドアセンブリー２４の上に据え付けられる。さらに詳しいことは、同時出願の２００２年５月３１日出願ＰＣＴ特許出願第_____号発明の名称「マイクロデポジション装置」、２００２年５月３１日出願ＰＣＴ特許出願第_____号発明の名称「温度制御真空チャック」、２００２年５月３１日出願ＰＣＴ出願第_____号発明の名称「互換自在のマイクロデポジションヘッド装置及び方法」、２００２年５月３１日出願ＰＣＴ出願第_____号発明の名称「マイクロデポジション制御システムのための波形発生装置」、２００２年５月３１日出願ＰＣＴ特許出願第_____号発明の名称「解像度を高めるためのマイクロデポジションシステムにおけるオーバークロッキング」、２００２年５月３１日出願ＰＣＴ特許出願第_____号発明の名称「圧電マイクロデポジションを用いた印刷回路基板の形成」、及び２００２年５月３１日出願ＰＣＴ特許出願第_____号発明の名称「多流体材料のマイクロデポジション用装置」に最も良く記載されている。これら各出願は、その関連性によって本出願に編入される。第一のカメラ５２は、ヘッドアセンブリー２４の上に据え付けられる。第一のカメラ５２は、基板アセンブリー２６の上に置かれる基板５３に対してヘッドアセンブリー２４を位置決めするために用いられる。より詳しくは、第一のカメラ５２は、基準としてヘッド５０の一以上のノズルを用いてマイクロデポジションヘッド５９を心合わせするために用いられる。さらに、第一のカメラ５２は、以下でより詳細に説明するように基板上で液滴分析を行うためにも用いられる。
【００２５】
最小機能寸法を縮小し及び（又は）ビアを発生する目的で、適用された流体材料のレーザー研磨のためにレーザー６０を使用することができる。レーザー６０は、図１のヘッドアセンブリー２４の上に据え付けられが、ヘッドアセンブリー２４から独立して移動するレーザーアセンブリーの上に据え付けることもできる。流体供給源６２は、一以上の導管６４によってヘッドアセンブリー２４に接続される。該流体供給源６２は、例えば赤色、緑色、及び青色用ポリマーＰＰＶ、溶剤、抵抗性流体材料、導電性流体材料、レジスト流体材料、及び／又は絶縁性流体材料など一以上の異なる種類の流体材料を供給する。流体材料源６２は、新しい流体材料に切り替える前に、溶剤で洗い流してから供給される流体材料を変えることができることが好ましい。
【００２６】
側方位置モーター６４及び側方位置センサー６６は、ヘッドアセンブリー２４に対して基板アセンブリー２６を位置決めするために用いられる。好ましい一実施の形態にあっては、側方位置モーター４０は第一の軸に沿って移動する。側方位置モーター６４は、第一の軸に対して垂直な第二の軸に沿って移動する。当業者には容易に理解されるように、位置モーター３０，３４、４０、及び６４は、ヘッドアセンブリー２４又は基板アセンブリー２６に関連している。換言すれば、相対移動及び回転の程度は、基板アセンブリー２８及び／又はヘッドアセンブリー２４を移動又は回転させることによって及びそれらの任意の組み合わせによって規定される。
【００２７】
吸い取りステーション７０及び吸い取り媒体モーター７２は、好ましくは基板アセンブリー２６に近接して配置される。マイクロデポジションヘッド５０のノズルの詰まりを防ぐために、マイクロデポジションヘッド５０は、使用中周期的に清浄される。マイクロデポジションヘッド５０は、吸い取りステーション７０の上から所定の位置へ動かされ、マイクロデポジションヘッドのノズル板（図示していない）は、吸い取りステーション７０の上で拭かれる。吸い取りステーション７０は、吸い取り材料のロールを含む。吸い取りモーター７２は、吸い取り材料のロールを前進させて、マイクロデポジションヘッド５０のノズル板の吸い取りのためにきれいな表面を提供する。
【００２８】
キャッピングステーション・ステーション８０は、ヘッドアセンブリー２４に隣接して配置される。マイクロデポジションシステム２０の不使用時、マイクロデポジションヘッド５０は、キャッピングステーション８０の中に置いておかれる。キャッピングステーション８０は、湿った流体材料及び／又は溶剤を収容したカップを含む。キャッピングステーション８０は、マイクロデポジションヘッド５０によって配送される流体材料がマイクロデポジションヘッド５０のノズルを詰まらせるのを防ぐために用いられる。第二のカメラ８４は、小液滴分析のために用いられ、キャッピングステーション８０に隣接して配置される。好ましくは、以下により詳細に説明するように第一及び第二のカメラ５２及び８４及び制御装置２２によって、デジタル光学認識機能が与えられる。小液滴を捕捉するためにはストロボ８５を設けることもできる。
【００２９】
基板アセンブリー２６は、基板５３と係合して基板５３の位置決めを行なうチャック８６を含む。基板アセンブリー２６は、好ましくは温度制御装置９０及び／又は紫外線（ＵＶ）源９２などの硬化装置を含む。温度制御装置９０は、チャック８６の温度を制御する。厚さが約０．３〜１．２ｍｍの基板の乾燥時間を短縮するためには、通常、約５０℃の温度が適当である。チャック８６は、好ましくは基板５３を位置決めして基板５３と係合する真空回路を含む。或いは、チャック８６は、マイクロデポジションの間基板５３を位置決めして基板５３と係合する他の種類の装置を含むものとすることができる。マイクロデポジションの間基板５３と係合するためには、例えば、流体表面張力、磁気、基板の物理的係合、或いは他のなんらかの方法を使用することもできる。チャックに関するこれ以上の詳細は、２００２年５月３１日出願ＰＣＴ特許出願第_____号「温度制御真空チャック」に記載されている。この出願は、その関連性によって本出願に編入される。
【００３０】
当業者には、費用の節減のために、モーター３０、３４、４０、及び６４の一以上の代わりに手で調整する用具など手動調整装置（例えば、ウオームギアを回すノブ又は他の機械的調整用具）を使用できることが理解されよう。同じく費用の節減のために、センサー３２、３６、４２、及び６６の代わりに目盛りなどの視覚的装置を使用することもできる。さらに、のぞむ場合には、モーター３０、３４、４０、及び／又は６４の機能を組み合わせるために多軸モーターを用いることもできる。好ましい一実施の形態にあっては、エア・ベアリング及びリニアモーターを用いて一以上の位置決め装置が実現される。当業者には、さらに他の変形例が可能なことは明らかであろう。モーター及びセンサーによって与えられる機能は、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）フライス盤に似ている。好ましくは、これらのモーターは、３以上の軸で調整を行なう。三次元（３Ｄ）マイクロデポジション又は複雑な湾曲形状のマイクロデポジションのためにはさらに多くの運動の範囲を規定することもできる。
【００３１】
マイクロデポジションヘッド５０は、好ましくは基板上方約０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの間の距離のところに位置される。極めて好ましい一実施の形態にあっては、マイクロデポジションヘッドは、流体材料の小液滴の大きさの据え付け５倍の距離のところに配置されるが、他の高さを使用することもできる。比較的小さい大きさのピッチが求められる場合には、マイクロデポジションヘッド５０を回転させてピッチを低減させる。比較的大きいピッチが求められる場合には、マイクロデポジションヘッド５０を回転させ、ノズルのいくつか、例えば一つおきのノズルを使用しない。
【００３２】
次に、図２を参照して、同図は、制御装置２２をさらに詳細に示している。制御装置２２は、一以上のプロセッサ１００、メモリ１０２（ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、及び／又は他の任意の適当な電子記憶媒体など）、及び入力／出力インターフェース１０４を含む。図には一つの制御装置２２しか示していないが、多数の制御装置を使用できることは理解されよう。液滴分析モジュール１１０は、以下に詳細に説明するように第一のカメラ５２及び／又は第二のカメラ８４を使用して液滴分析を行なう。
【００３３】
心合わせモジュール１１２は、好ましくは第一のカメラ５２及び／又は第二のカメラ８４を使用する光学的文字認識機能を用いて（流体材料を堆積させる前に）基板とヘッド５０の心合わせを行なう。ノズル位置及び発射モジュール１１４は、基板５３に対するヘッドアセンブリー２４の位置を調整し、ノズル発射波形を発生して、基板の上に機能を発生する。波形発生モジュール１１６は、該ノズル位置及び発射モジュール１１４と共に作動して、以下により詳細に説明するようにノズル発射波形のタイミング、立上りこう配、立下りこう配、及び／又は振幅を調整する。波形発生モジュール１１６も、ヘッドのピッチを変えるためにノズル発射のタイミングを随意に調整する。
【００３４】
次に図３及び図４を参照して、基板５３は、好ましくは、一又はそれ以上の流体材料の堆積を行なう前に基板５３とヘッド５０の心合わせをするために第一のカメラ５２及び／又は第二のカメラ８４によって使用される複数のマーク１１７−１、１１７−２、１１７−３、．．．、１１７−ｎを含む。望ましい場合には、手動で大まかな初期の位置決めを行なうこともできる。或いは、心合わせモジュール１１２が、光学的文字認識機能を使用して大まかな及び／又はマーク１１７を用いる精細な心合わせを行なうこともできる。
【００３５】
次に図５を参照して、図５は、マイクロデポジションヘッド５０の例をさらに詳細に示す。せん断モード圧電トランスジューサ（ＰＺＴ）マイクロデポジションヘッドに関連して本発明を説明する。当業者は、熱又はバブルマイクロデポジションヘッド、連続滴下マイクロデポジションヘッド、ＰＺＴ弁、及び微細電気機械弁など他の種類のマイクロデポジションヘッドについても同様であることが理解されよう。マイクロデポジションヘッド５０は、振動板１３４の上に配置されるＰＺＴ１３０を含む。図には一つのノズルしか示さないが、当業者にはマイクロデポジションヘッド５０が複数のノズルを含むことは理解されよう。
【００３６】
流体供給源６２は、一又はそれ以上の流体材料を一又はそれ以上の導管１３８を経由して振動板１３４と剛性の壁１４０の間に形成された流体チャンネル１３９へ供給する。ノズル板１４２は、その中に形成されたノズル開口１４４を含む。一又は複数の電気リード線（図示していない）は、ＰＺＴ１３０を制御装置２２へ接続する。制御装置２２は、音響パルスを発生するノズル発射波形を送信する。音響パルスは、流体チャンネル１３９の中の流体材料を通って移動し小液滴を発射する。小液滴の形状、量、及びタイミングは、ノズル発射波形によって制御される。
【００３７】
マイクロデポジションヘッド５０は、基板５３上へ発射される流体の小液滴１５０を精密に分与する。より詳しくは、マイクロデポジションヘッドアセンブリー２４は、マイクロデポジションヘッドシステム２０の制御装置２２を用いて基板に対して精密に位置決めされる。その結果、マイクロデポジションヘッド５０は、小液滴を基板５３上の場所に精密に布置する。
【００３８】
制御装置２２がノズル発射波形を発生させるときは、せん断モード作動によって小液滴１５０が分与される。通常、マイクロデポジションヘッド５０は、６４から２５６のノズルを含むが、それ以上又はそれ以下の数のノズルを利用することもできる。マイクロデポジションヘッド５０の各ノズル１４４は、毎秒５０００−２０，０００の液滴を分与することができるが、それより高い又は低い液滴分与速度を得ることもできる。通常、各小液滴は、使用するマイクロデポジションヘッドの種類によって１０から８０ピコリットルの間の流体材料を含むが、それより大きい又は少ない小液滴の量を得ることもできる。図６を参照して、同図は、さらにせん断モードＰＺＴ１３０を示すものである。電場が加えられると、ＰＺＴ１３０は、せん断によって反応し、せん断が音波１４８を発生する。
【００３９】
図７及び図８に戻って、同図は、マイクロデポジションシステム２０を用いて製造することのできる装置の例を示す。図７には、モノクロームのＰＬＥＤ１６０を示し、基板１６４を含む、基板１６４は、一以上のガラス層１６６及び／又はシリコン層１６８を含むものとすることができる。基板１６４の上には、フォトリソグラフィー、エッチング等の適当な製造技術を用いてレジスト１７０が形成さられている。レジスト１７０の間にはウェル１７２が形成されている。マイクロデポジションヘッド５０は、ウェル１７２の中に一以上の流体材料を堆積させる。例えば、第一の層１７６は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）である。第二の層１８０は、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）である。第三の層１８２は、ＰＰＶポリマーである。
【００４０】
次に図８を参照して、同図は、一以上のガラス層１９６及び／又はシリコン層１９８を有する基板１９４を含むカラーＰＬＥＤ１９０を示す。基板１９４上にはレジスト２００が形成されており、後者は、ウェル２０２を形成している。マイクロデポジションシステム２０を用いてウェル２０２の中に多数の層が形成される。例えば、第一の層２０４は、ＩＴＯを含む。第二の層２０６は、ＰＰＶポリマーを含む。第三の層２０８は、ＩＴＯを含む。第四の層２１０は、キャップ層である。
【００４１】
次に図９を参照して、マイクロデポジションヘッド５０によって分与される流体材料の中には、流体材料が乾燥するに従って収縮するものもある。従って、硬化及び収縮を制御するために好ましくは基板アセンブリー２６と共に硬化装置が配設される。ウェルの中に堆積する流体材料が容易に正しく硬化できるように、温度制御装置９０及び／又は紫外線（ＵＶ）源９２が配設される。例えば、温度制御装置９０は、チャック８６を加熱し、加熱されたチャック９８が接触によって基板５３を暖める。或いは、ＵＶ源９２が紫外線を発生し、基板５３上に堆積した流体材料に照射され、硬化を容易にする。さらに、基板アセンブリーを取り巻く近辺で、囲い、ファン、又は適当な空気流機器を用いて空気流を制御（防止）する。クリーンルームで通常用いられる機器をここでも用いることができる。
【００４２】
流体材料が最初に適用されると、２１０で示すようにバブルが形成される。流体材料は、環境条件で乾燥するように放置されると、乾燥した流体材料は、２１１、２１２、又は２１３で示すようになるおそれがある。正しく処理されれば、乾燥した流体材料は、２１４に示すようになる。均等な表面２１４が得られる具体的な空気流、ＵＶ光、及び／又は温度は、選ばれた流体材料によって異なる。
【００４３】
次に図１０を参照して、同図は、従来の一印刷回路基板（ＰＣＢ）を示す。フォトレジストが銅クラッド誘電基板２１５に適用される。光源２１６及びマスク２１７を用いてフォトレジストの選ばれた部分を露光する。選ばれた部分の露光によって、フォトレジストが硬化する。フォトレジストの露光されない部分は、エッチングで除去され、図形（トレース）を有するＰＣＢ２１８が形成される。
【００４４】
次に図１１を参照して、本発明に基くマイクロデポジションシステム２０を用いて、エッチングに先立って銅クラッド誘電材料２１５の上にアクリルポリマーなどのレジストに代わるもの２１９をマイクロデポジションさせる。その結果、マスク及び露光プロセスが不必要になる。
【００４５】
或いは、マイクロデポジションシステム２０を用いて、金属粉末を含んだ金属質のインク又は他の金属質の導電性流体２２０を堆積させて誘電基板２２２の上に図形２２１を発生する。誘電基板２２２の上には銅のフォイル又はクラッドを設ける必要はなく、マスクもまたエッチング工程を行なうことも不必要である。金属質のインク又は金属質の導電性流体２２０は、誘電基板２２２の上に導体の通路すなわち図形を発生する。敵労な金属質流体の例としては、銅、銀、及びインジウムの酸化物の溶液を挙げることができる。使用する流体材料によっては、図形２２１を硬化させ一体化させるためにフラッシュバックプロセスを用いることが好ましい。
【００４６】
さらに、抵抗性インクなど抵抗性をもつ流体を用いて、抵抗及びコンデンサを形成する。例えば、図１３Ａ及び図１３Ｂでは、抵抗性インクなど複数の抵抗性流体材料を用いて抵抗性小液滴２２３−１及び２２３−１を堆積させる。これらの小液滴が組み合わされて、さまざまに異なる抵抗値をもつ抵抗２２３−３，２２３−４、及び２２３−５が発生される。例えば、第一の小液滴２２４−１は１０ｋオーム（Ω）の抵抗値を生じ、第二の小液滴２２４−２は１ｋΩの抵抗値を生じ、抵抗２２３−５は５ｋΩの抵抗であり、抵抗２２３−４は６ｋΩの抵抗であり、抵抗２２３−３は７ｋΩの抵抗である。当業者には、小液滴に他の抵抗値を生じさせまた他の小液滴の組み合わせをつくることが可能なことは理解されよう。マイクロデポジションシステムは、また、印刷回路基板の製造で用いられる凡例、ハンダマスク、ハンダペースト、及び他の流体材料を堆積させるために使用することもできる。正確さを改善するためには、堆積した小液滴にレーザートリミングを行なうことが好ましい。図１４では、導電性の図形２２４−１及び２２４−２及び間隔を置いて配置されたプレート２２４−３及び２２４−４を用いたマイクロデポジションによってコンデンサ２２４が形成される。
【００４７】
図１５に示す他の一実施の形態にあっては、ブランク基板又は表示装置の背後（いずれも２２７で示す）にマイクロデポジションシステム２０を用いて堆積によって図形２２６が形成される。アクリルポリマーなどの絶縁性を持つ流体材料を用いて図形の上に絶縁層２２８が積層される。必要な場合には、追加の図形及び絶縁層を付加することもできる。積層される絶縁層２２８としては、キャプトン（Ｋａｐｔｏｎ）（登録商標）のようなポリイミド膜が用いられ、レーザー６０を用いて異なる層の図形の間にビアを発生する。或いは、図形２２６の上又は全表面の上で基板に直接絶縁層を堆積させることもできる。
【００４８】
次に図１６を参照して、マイクロデポジションを用いて多層ＰＣＢの間に抵抗２２３及びコンデンサ２２４が形成される。多層ＰＣＢは、個別の回路コンポーネントを含むものとすることができる。層の間に抵抗を形成することによって、価値の高い外側表面部分を個別の回路コンポーネントのために使用することができる。より詳しいことは、_____出願ＰＣＴ特許出願第_____号「印刷回路基板の製造方法」に記載されている。この出願は、その関連性によって本出願に編入される。
【００４９】
次に図１７を参照して、本発明のマイクロデポジションシステムは、また、光パネル２３０の画素板２２９を形成するために使用することもできる。光パネルは、また、画素拡散板２３１及び光学的フューズ板２３２を含む。光学的フューズ板は、フューズ及びマイクロデポジションで得られる図形を含むものとすることができる。
【００５０】
次に図１８及び図１９を参照して、各ノズル２３４−１，２３４−２，２３４−３、．．．、及び２３４−ｎのためのノズル発射波形は、制御装置２２によって個々に制御される。ノズル発射波形を個々に制御することによって、小液滴の均一性が有意に改善される。換言すれば、特定のノズルからの小液滴１５０が非均一な又はのぞましくない形状を有するものである場合、対応するノズルが調整されて均一な又は望ましい形状を有する小液滴１５０が提供される。波形発生モジュール１１６、液滴分析モジュール１１０、及び／又はノズル位置及び発射モジュール１１４は、第一及び／又は第二のカメラ５２及び８４及び光学的文字認識機能を使ってデータを収集する。調整は、ソフトウエア及び液滴分析からのフィードバックを使って自動的に行なわれるようにすることができる。
【００５１】
より詳しくは、波形発生モジュール１１６は、波形発生器２３６−１，２３６−２、２３６−３、．．．、２３６−ｎと連絡して、各ノズル２３４のためにノズル発射波形のタイミング、持続時間、振幅、立上りこう配、及び／又は立下りこう配を個々に調整する。図１９は、ノズル発射波形の例を示す。例示したノズル発射波形２４０−１は、持続時間ｔ_Ｄ２４１−１、立上りこう配２４２−１、立下りこう配２４４−１、及び振幅２４６−１を有する。
【００５２】
次に図２０を参照して、例示のノズル発射波形２４０−１は、複数の異なる調整を行なうことができる。例えば、持続時間２４１−２は、２４０−２で示すように増加させる。同様に、持続時間を減少させる（図示していない）こともできる。ノズル発射波形２４０−３の立上りこう配２４３−３及び立下りこう配２４４−３は増加させ、ノズル発射波形２４０−３の持続時間２４１−３は減少させている。或いは、ノズル発射波形のタイミングを２４０−４で示すように調整することもできる。当業者には、他の変更を行なえることも明らかであろう。
【００５３】
次に図２１を参照して、同図は、先行技術に基く従来のノズル駆動回路２５０を示し、該ノズル駆動回路２５０は、固定電圧源２５１、ノズル２５２、及びスイッチ２５３を含む。スイッチ２５３は、それが閉じられたときにはノズル２５２に固定電圧をかけてノズル２５２を発射させる。接地２５４は図示のように接続されている。この従来のノズル駆動回路２５０では、ヘッド５０は、矢印で示すように発射が行なわれると、共通棒の中に電流が流れ込み、尖端線から流れ出るように構成されている。
【００５４】
次に図２２を参照して、同図は、本発明に基くノズル駆動回路２５５を示し、ノズル駆動回路２５５は、図示のようにノズル２５７及び接地２５８に接続された波形発生器２５６を含む。波形発生器２５６は、調整自在な電圧波形を発生する。発射のために同じ電流の極性を維持するために、ノズル駆動回路２５５は、共通線を接地レベルに保持し、尖端線を負に駆動する。接地レベルは、アース又はシステム電力の接地に対して浮動正電圧である。
【００５５】
次に図２３を参照して、同図は、波形発生モジュール及び波形発生器をより詳細に示す。制御装置２２は、バス２６０を介してＦＩＦＯレジスタ２６１に接続されている。ＦＩＦＯレジスタ２６１は、データパスシーケンサ２６２及びシフトレジスタ２６３に接続されている。データパスシーケンサ２６２は、構成制御装置２６４に連結され、構成制御装置２６４は、構成ラッチ２６５、画素ラッチ２６６、及び一以上のデジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）シーケンサ２６７−１、２６７−２、．．．２６７−ｎ（これらは、全体を参照番号２６７で示す）に連結されている。構成ラッチ２６５及び画素ラッチ２６６は、シフトレジスタ２６８に連結されている。画素ラッチ２６６は、ＤＡＣシーケンサ２６７に連結されている。構成ラッチ２６５は、一以上の構成メモリ回路２６９−１、２６９−２、．．．、２６９−ｎに接続されている。構成メモリ回路２６９−１、２６９−２、．．．、２６９−ｎは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）或いは他の適当な電子記憶装置である。
【００５６】
ＤＡＣシーケンサ２６７−１、２６７−２、．．．２６７−ｎは、加重抵抗性梯子ＤＡＣ回路（ＲＤＡＣ）２７０−１、２７０−２、．．．、２７０−ｎ（これらは、全体を参照番号２７０で示す）に連結されている。ＲＤＡＣ２７０−１、２７０−２、．．．、２７０−ｎの出力は、ノズル２３０を駆動する出力電圧を発生する高電圧オペアンプ（ＯｐＡｍｐ）２７１−１、２７１−２、．．．、２７２−ｎに連結されている。構成メモリ２６９が一以上の構成セットを含む場合には、以下により詳細に説明するように、構成セットの一つを選ぶためにセレクタ２７２−１、２７２−２、．．．、２７２−ｎが使用される。セレクタ２７２は、各構成メモリ２６９ごとに示されているが、全構成メモリのために単一のセレクタが用いられる。共通のセレクタが、全構成セットを個々に又は統合的に切り替える。
【００５７】
好ましい一実施の形態にあっては、オペアンプ２７１が、＋１５０Ｖから−１５Ｖの電圧（図示していない）を供給するように作動し、また０Ｖから＋１３５Ｖまでの単一の電圧域を有する。ただし、他の電圧域を使用することも可能である。ヘッド・コモンは、電圧供給レール又は電圧供給レールの中点のいずれかに接続される。電圧波形は、オペアンプ２７１から出力され、また電圧及び持続時間の対を含む一以上の構成セットによって定義される。好ましい一実施の形態にあっては、電圧及び持続時間の対は、ｖ０、ｔ０、からｖ７、ｔ７で示される八つの電圧の値及び持続時間の値によって定義される。これらの電圧及び持続時間の値は、対応する構成メモリ２６７に記憶されている。
【００５８】
次に図２４を参照して、構成メモリ２６９は、一以上の構成セット２７６−１、２７６−２、．．．、２７６−ｎを含むものとすることができる。以下により詳細に説明するように、第一の構成メモリ２７６−１は、第一の作動条件のために選ばれ、、第二の構成メモリ２７６−２は、第二の作動条件のために選ばれ、第ｎの構成メモリ２７６−ｎは、第ｎの作動条件のために選ばれる。構成セット２７６を選ぶためには、セレクタ２７２が使用される。以下、図９Ｇ−図９Ｊを参照して、多構成セットが使用できる一例をさらに説明する。構成セットを構成メモリ２６９へ転送するためには、構成ラッチ２６５が使用される。転送画素発射データをＤＡＣシーケンサ２６７へ転送するためには画素ラッチが使用される。
【００５９】
次に図２５を参照して、同図は、ヘッド５０のピッチを変えるための一調整方法を示す。ピッチタイミングアジャスター２７７は、制御装置２２からヘッドピッチ信号を受け取る。ピッチタイミングアジャスター２７７は、ヘッドピッチ角及びノズル間隔を利用して各ノズルのためにノズル発射パラメーターを調整する。タイミングオフセットが発生され、電圧と持続時間の対を調整するために使用される。
【００６０】
次に図２６を参照して、同図は、構成セット２７６の例に対応する電圧波形を示す。構成セット例の中の第一の電圧と持続時間の対ｖ０、ｔ０は、上り傾斜及び下がり傾斜データを記憶するために用いられる。シーケンスの中の最後の電圧及び持続時間の対ｖ７、ｔ７は、好ましくはｔ＝０の値をもち、これが波形発生シーケンスを終わらせる。出力電圧は、前の電圧と持続時間の対によって設定されたレベルにとどまることが好ましい。例えば、ｔ＝７ならば、出力電圧は、ｖ６にとどまる。例えばｖ２、ｔ２という新しい波形セグメントが開始されると、電圧は、ｖ０、ｔ０で指定された下り傾斜又は上り傾斜でｖ１からｖ２へ飛び移る。電圧を飛び移させるために必要な時間量は、指定された持続時間の一部である。飛び移りにかかる時間量が持続時間より少なければ、電圧波形は、持続時間から飛び移り時間を引いた値に等しい期間だけ目標の電圧にとどまる。飛び移りにかかる時間量が持続時間より大きければ、目標の電圧には達しない。
【００６１】
例えば、図２６では、電圧と持続時間の対ｖ１、ｔ１の電圧部分は、該電圧が電圧と持続時間の対ｖ４、ｔ７の電圧部分と等しいため、飛び移りを必要としない。電圧ｖ２は、ｖ１より小さい。従って、電圧波形は、電圧部分がｖ２に等しくなるまでｖ０、ｔ０で指定された速度で下方に飛び移る。ｔ２＞飛び移り時間であるから、電圧波形は、ｔ２の残り時間の間ｖ２にとどまる。
【００６２】
電圧ｖ３は、ｖ２より大きい。従って、電圧波形は、ｖ３へ向かって上方に飛び移る。電圧ｖ４は、ｖ３より小さい、従って、電圧波形は、ｖ３からｖ４へ下方に飛び移る。残りの電圧と持続時間の対（ｔ５，ｔ６、及びｔ７）は、シーケンスの終わりを識別するために０にセットされている。次に図２７を参照して、同図は、構成セット２７６のためのデータ構造の例を示す。
【００６３】
次に、図２８Ａ−図２８Ｄを参照して、同図は、構成セット２７６によって発生された電圧波形の例を示す。最近、換言すればあらかじめ定められた期間以内にノズルが発射を行なった場合には、第一の電圧波形２８０が使用される。このあらかじめ定められた期間は、流体材料及びノズルの性質に応じて選ばれる。あらかじめ定められた期間の通常の値は、５ミリ秒である。
【００６４】
発射の閾値が２８１で示されている。電圧波形２８０は、２８２で発射閾値を超え、ノズルから流体材料を吐き出す。改善された小液滴の輪郭を提供するためにノズルがあらかじめ定められた期間に発射を行なわなかった場合は、第二又は第三の電圧波形２８３又は２８４が使用される。電圧波形２８３は、発射閾値２８１を超えない正のパルス２８５を含む。正のパルス２８５は、発射閾値２８１を超える波形の部分に先行及び／又は追従する。同様に、電圧波形２８４は、発射閾値２８１を超えない負のパルス２８６を含む。負のパルス２８６は、発射閾値２８１を超える波形の部分に先行及び／又は追従する。第四の電圧波形２８７は、発射閾値２８１を超えない正のパルス２８８−１及び／又は負のパルス２８８−２を含む。これらのパルス２８８は、ノズルによって分与される流体材料を液体状態及び／又は堆積に適した状態に保つ。発射閾値を超えるおそれのある電圧波形の部分が、同じ及び／又は異なる振幅の一以上の正及び／又は負のパルスによって先行されることは理解されよう。
【００６５】
ノズルが最近発射を行なわなかった場合には、第四の電圧波形２８７を使用することができる。非発射モデルから発射モデルへ転移する場合には、オペアンプ２７１は、電圧波形２８７から電圧波形２８０，２８２、又は２８４へ転移する。同様に、ノズルが少ない活動状態から多い活動状態へ転移する場合には、オペアンプは、電圧波形２８２又は２８４から電圧波形２８０へ遺伝する。
【００６６】
構成セットを選ぶためには、セレクタ２７１が使用される。例えば、セレクタ２７２は、シーケンサ２６７によって出力された発射コマンドを受け取る。セレクタ２７２は、発射コマンドを受け取ったときにリセットされるタイマーを含む。タイマーが第一のあらかじめ定められた期間に達しない場合、セレクタ２７２は、第一の構成セット２７６−１を選ぶ。タイマーが第一のあらかじめ定められた期間を超えた場合、セレクタ２７２は、異なる構成セット例えば２７６−２を選ぶ。或いは、セレクタは、流体材料の温度を感知する温度センサーからセンサー入力を受け取り、温度に基いて構成接続の一つを選ぶ。当業者には、構成セットを選ぶための他の方法があることが明らかであろう。
【００６７】
次に図５及び図２９Ａ−図２９Ｃを参照して、第一及び／又は第二のカメラ５２及び８４は、飛翔中の小液滴１５０を捕捉するために用いられる。液滴分析モジュール１１０は、光学的文字認識機能を用いて小液滴１５０を分析し、発射電圧波形の振幅、タイミング、傾斜、形状等を調整する。カメラは、好ましくはストロボを備えたデジタル・カメラである。例えば図２９Ａでは、第一の小液滴３００がノズル発射波形の補正なしに示されている。同じノズルからの第二の小液滴３０４は、ノズル発射波形の補正によって望ましい形状及び大きさを有する。図２９Ｂでは、ノズルからの第一の小液滴３０６は、第一の電圧振幅を有する。同じノズルからの第二の小液滴３０８は、第一の電圧振幅より小さい第二の電圧振幅を有する。その結果、第二の液滴３０８の大きさは、第一の液滴３０８の大きさより小さくなる。図２９Ｃでは，液滴分析モジュール１１０が、３１０で示す詰まったノズルのためにフラッグを発生する。
【００６８】
次に、図３０を参照して、マイクロデポジションヘッド５０の精密な心合わせは、液滴分析モジュール１１０及び第一及び／又は第二のカメラ５２及び８４を用いて行なうこともできる。より詳しくは、３１２で示す予想される液滴の場所が、３１４で示す実際の液滴の場所と比較される。予想される液滴の場所と実際の液滴の場所を心合わせするための調整が行なわれる。液滴心合わせ補正は、液滴分析モジュールによって行なわれる。
【００６９】
小液滴のデータは、カメラ５２及び８４の一方又は両方によって獲得される。液滴分析モジュール１１０は、液滴量／質量、液滴速度、偏角、液滴の質及び形状、液滴とノズルの整合性、及びノズル板１４２の濡れを計算する。収集された液滴データに基いてノズル発射波形の調整が行なわれる。例えば、小液滴の布置を制御するためには、ノズル発射波形を遅らせる。小液滴の質及び量を改善するためには、パルスの形状及び幅が調整される。いくつかの状況では、量及び／又は質を調整するためにはパルス電圧が用いられる。液滴分析の間に他の問題が生じた場合は、マイクロデポジションヘッド５０の使用を続ける前にヘッドの保守が行なわれる。さらに、マイクロデポジションを続ける前に、ユーザーにコンピュータによる問いかけが行なわれる場合もあろう。ノズル発射波形を変更するさらに他の方法を用いて、小液滴の形状、タイミング、及び／又は量に影響をあたえることもできる。
【００７０】
次に図３１Ａ及び図３１Ｂを参照して、マイクロデポジションヘッド５０は、好ましくは均等に間隔を置いて配置された複数のノズル２３０を含む。ただし、不均等な間隔を使用することもできる。マイクロデポジションヘッド５０の角度の向きは、ヘッドアセンブリー及び／又は基板が側方に移動する平面に対して調整される。マイクロデポジションヘッド５０が、基板の移動方向（矢印３３６で示す）に対してほぼ垂直の方向を示す場合には、ピッチは、３３０で示すように最大値をとる。同様に、ヘッド５０が掃引する面積は、３３２で示すように最大値をとる。ヘッド５０の角度が垂直方向から減少するに従って、ピッチは、３４０で示すように減少する。同様に、ヘッドが掃引する面積も、３４２に示すように減少する。
【００７１】
次に図３２を参照して、３５０で概要を示すオーバークロッキングは、解像度を改善しまたオプションとしてヘッド５０のピッチの変化を調整するために用いられる。本明細書で使用する限りにおいて、オーバークロッキングは、小液滴の幅及びヘッドの側方向及び垂直方向の速度に比して高められたクロック周波数を意味する。インクジェットのようなマイクロデポジションヘッドの用途では、印刷グリッドは、クロック速度で生じるグリッド線を含むと定義される。クロック速度及び側方向及び垂直方向のヘッド速度は同期され、グリッドの各矩形（又は正方形）ごとに一つの小液滴が供給される（又は供給されない）。換言すれば、小液滴対グリッドの矩形の比は、１：１である。インクジェットでは、小液滴のわずかな重なり合いが生じる場合もある。グリッドの各矩形又は正方形では、一つの小液滴が発生されるか或いはされない。
【００７２】
本発明に基くオーバークロッキングでは、かなり高いクロック速度が用いられる。クロック速度は、従来の１：１の比の少なくとも３倍に高められる。きわめて好ましい一実施の形態にあっては、クロック速度は１０倍に高められる。
【００７３】
次に、図３１Ｂ及び図３２を参照して、ヘッド５０の移動方向（例えば：矢印３３６）に垂直な二本の隣接する直線に流体材料を適用するためには、第一のノズル３５０−１が、第一回及び第二回３５４及び３５５に発射を行なう。第二のノズル３５０−２が、それぞれ第一回及び第二回３５４及び３５５より遅い第三回及び第四回３５６及び３５７に発射を行なう。同様に、第三のノズル３５０−３が、第二回より遅い第五回及び第六回３５８及び３５９に発射を行なう。隣接するノズルのこれらの回数の間の休止期間は、ヘッド５０のピッチによってきまる。ピッチが小さくなると、休止時間は増大する。３６０の点線は、ピッチが小さい場合のノズルのタイミングを示す。
【００７４】
次に図３３を参照して、オーバークロッキングによって、また、流体材料をノズルから迅速に発射することが可能になる。隣接するクロックサイクルの間に、３６２及び３６４で単一のノズルが繰り返し発射を行なう。例えば、図３４は、単一のノズルから発射された重なり合う小液滴３６６−１，３６６−２、及び３６６−３、及び３６８−１、及び３６８−３を示している。重なり合い及び間隔の量は、オーバークロッキング速度及び基板５３及び／又はヘッドアセンブリー２４が動かされる速度によってきまる。
【００７５】
次に図３５Ａを参照して、同図は、小液滴３７１−１、３７４−２、３７４−３、．．．、及び３７４−８に対応する補正されないノズル波形３７０−１、３７０−２、３７０−３、．．．、及び３７０−８を示す。小液滴３７０−１は、のぞむものよりわずかに大きい。小液滴３７４−２は、のぞむものよりわずかに大きくまた早い。小液滴３７４−３，３７４−７、及び３７４−８はオーケーである。小液滴３７４−４は、のぞむものより小さくまた遅い。小液滴３７４−５は、所望のものより遅くまた小液滴の質を改善する必要がある。
【００７６】
図３５Ｂには、小液滴３８４−１、３８４−２、３８４−３、．．．、及び３８４−８に対応する補正されたノズル波形３８０−１、３８０−２、３８０−３、．．．、及び３８０−８が示されている。ノズル発射波形３８１は、調整された振幅を有する。ノズル発射波形３８２は、調整された振幅及び開始時間を有する。ノズル発射波形３８３は、変更されていない。ノズル発射波形３８４は、調整された振幅と開始時間を有する。ノズル発射波形３８５は、調整された立上りこう配と開始時間を有する。ノズル発射波形３８６は、調整された振幅を有する。ノズル発射波形３８４−７及び３８４−８は、変更されていない。補正された波形３８０が均等な或いは望ましい形状と正しいタイミングを有することは理解されよう。
【００７７】
次に、図３６及び図３７を参照して、オーバークロッキングによって、また、マイクロデポジションを用いて機能を画定するときに改善された解像度が可能になる。例えば、オーバークロッキングなしに対角的機能線３９０を堆積させると、ジグザグの機能線の小液滴をグリッド３９４と心合わせしなければならないため、ジグザクの機能線３９２が生じる。図３７に示すようにオーバークロッキングを使用すると、小液滴３９６は、グリッド３９４の間に布置（配置）され、より正確な機能線が発生される。
【００７８】
次に図３８を参照して、第一の変更されたマイクロデポジションヘッド４００は、いっしょに接続されるか或いは固定相対位置に据え付けられる多数のマイクロデポジションヘッド４０２−１、４０２−２、及び４０２−３を含む。単一のマイクロデポジションヘッド４０２と比較すると、この変更されたマイクロデポジションヘッド４００ではピッチが小さくなることは理解されよう。次に、図３９を参照して、同図は、第二の変更された多数のマイクロデポジションヘッド４２０を示す。マイクロデポジションヘッド４２０は、矢印４２６−１，４２６−２、及び４２６−３で示すようにアクチュエータで移動することのできる多数のマイクロデポジションヘッド４２２−１、４２２−２、及び４２２−３を含む。この第二の変更されたマイクロデポジションヘッド４２０及び４２２は、制御装置２２で調整されて複数のピッチが得られる。
【００７９】
当業者には、これまでの説明から、本発明の幅広い開示内容がさまざまな形で実施可能なことは理解されよう。従って、以上、本発明を特定の例との関連で説明してきたが、当業者には、図面、明細書、及び特許請求の範囲を検討すれば他の変更が可能なことが明らかになり、従って、本発明の真の範囲が以上の説明に限定されるものではないことが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に基くマイクロデポジションシステムの機能的ブロック線図である。
【図２】図１のマイクロデポジションシステムのための制御装置の機能的ブロック線図である。
【図３】マイクロデポジションヘッドを配置するために用いられる基板上のマークを示す。
【図４】光学的文字認識機能及びマークを用いたヘッドの心合わせを示す。
【図５】マイクロデポジションヘッドの一例のノズルを示す。
【図６】図５のマイクロデポジションヘッドの例の発射中の圧電トランスジューサのせん断を示す。
【図７】モノクロ及びカラー・ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）の断面の例を示す。
【図８】モノクロ及びカラー・ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）の断面の例を示す。
【図９】基板上に堆積したポリマー（ＰＰＶ）などの流体材料の制御された乾燥を示す。
【図１０】先行技術の印刷回路基板の製造プロセスを示す。
【図１１】印刷回路基板用の銅クラッド誘電基板上にレジスト流体材料を堆積させるためのマイクロデポジションシステムの使用を示す。
【図１２】印刷回路基板用の図形を形成するために誘電基板上に導電性流体材料を堆積させるためのマイクロデポジションシステムの使用を示す。
【図１３Ａ】及び
【図１３Ｂ】印刷回路基板上に抵抗を発生するための抵抗性流体材料のマイクロデポジションを示す。
【図１４】コンデンサのマイクロデポジションを示す。
【図１５】マイクロデポジションした図形の上でラミネート絶縁体を用いた本発明に基く印刷回路基板の交換の様子を示す。
【図１６】内部マイクロデポジションした抵抗、コンデンサ、及び／又は図形を含む多層印刷回路基板を示す。
【図１７】画素板上にマイクロデポジションした画素及び／又はオプションのフューズ板の上にマイクロデポジションしたフューズを含む光パネルを示す。
【図１８】各ノズルのために異なる発射波形を発生することのできる波形発生装置をしめす。
【図１９】ノズル発射波形の例の立上りこう配、持続時間、タイミング、及び立下りこう配を示す。
【図２０】図１８の波形発生装置を用いたいくつかのノズル発射波形の例の立上りこう配、持続時間、タイミング、及び立下りこう配の変更を示す。
【図２１】先行技術のノズル駆動回路の機能的ブロック線図である。
【図２２】本発明に基くノズル駆動回路の機能的ブロック線図である。
【図２３】波形発生装置の例の機能的ブロック線図である。
【図２４】一以上の構成セットを含む構成メモリを示す。
【図２５】構成セットの波形タイミングを調整するピッチタイミング調整装置を用いた波形タイミングの調整を示す。
【図２６】構成セットの例に関連した波形を示す。
【図２７】構成セットのデータ構造の例を示す。
【図２８Ａ】〜
【図２８Ｄ】多数の構成セットに及び関連した波形の例を示す。
【図２９Ａ】〜
【図２９Ｃ】液滴形成分析を示す。
【図３０】液滴の心合わせを示す。
【図３１Ａ】及び
【図３１Ｂ】マイクロデポジションヘッドのピッチ調整を示す。
【図３２】マイクロデポジションヘッドのピッチ変更のための調整へのオーバークロッキングの使用例を示す。
【図３３】迅速ノズル発射及び適用された流体材料の重なり合いを可能にするオーバークロッキングの例を示す。
【図３４】重なり合った小液滴を示す。
【図３５Ａ】及び
【図３５Ｂ】均一な小液滴を得るためのノズルの調整を示す。
【図３６】オーバークロッキングなしに作られた対角的機能を示す。
【図３７】オーバークロッキングを用いて作られた対角的機能を示す。
【図３８】ピッチを小さくするために共に取り付けられた多数のマイクロデポジションヘッドを示す。
【図３９】ピッチを調整可能にするために共に取り付けられた多数の調整自在なマイクロデポジションヘッドを示す。

Claims (61)

1. 基板の上に精密な量の流体材料を堆積させるためのマイクロデポジションシステムにおいて、
   間隔を置いて配置された複数のノズルを含むマイクロデポジションヘッド、
   基板に対するマイクロデポジションヘッドの位置を制御する位置決め装置、及び、
   位置決め装置と連絡しまた位置決め装置のための位置制御信号を発生する位置決めモジュール及びマイクロデポジションヘッドと連絡しまた電気装置の機能を画定する小液滴を形成するためにノズルを発射させるノズル発射コマンドを選択的に発生するノズル発射モジュールを含む制御装置、
   を有することを特徴とするマイクロデポジションシステム。
2. 電気装置が、ポリマー発光ダイオード、光パネル、及び印刷回路基板の一つである請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
3. 流体材料が基板の上で乾燥し、乾燥した流体材料が、発光素子、電気の導体、電気的図形、絶縁体、コンデンサ、及び抵抗の少なくとも一つを形成する請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
4. さらに、ヘッドに接続されたヘッドアセンブリーを有し、ヘッド位置決めモジュールが、ヘッドアセンブリーを回転させることによってヘッドのピッチを調整する請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
5. 制御装置が、機能の解像度を高めるオーバークロッキング信号を発生する請求項４に記載のマイクロデポジションシステム。
6. ノズル発射モジュールが、ピッチの変化を補償するためにオーバークロッキング信号を用いてノズル発射コマンドのタイミングを調整する請求項５に記載のマイクロデポジションシステム。
7. さらに、
   小液滴のデジタル画像を作成する第一のカメラ、及び、
   小液滴の形状、大きさ、位置及び速度の少なくとも一つを分析するために光学的文字認識機能を使用しまた少なくとも一つのノズル発射パラメーターを調整する小液滴分析モジュール、
   を有する請求項１に記載のシステム。
8. ノズル発射パラメーターが、タイミング、振幅、持続時間、立上りこう配、及び立下りこう配の少なくとも一つを含む請求項７に記載のマイクロデポジションシステム。
9. 位置決め装置が、
   ヘッドアセンブリーのピッチを調整する回転モーター、及び、
   制御装置と連絡しまたマイクロデポジションヘッドのピッチに基いて回転位置信号を発生する回転センサー、
   を含む請求項４に記載のマイクロデポジションシステム。
10. 位置決め装置が、さらに、
    マイクロデポジションヘッドアセンブリーを第一の軸に沿って移動させる第一の側方向モーター、及び、
    制御装置と連絡しまた第一の軸上のマイクロデポジションヘッドの位置に基いて第一の位置信号を発生する第一の位置センサー、
    を含む請求項９に記載のマイクロデポジションシステム。
11. 位置決め装置が、さらに、
    基板を第一の軸に対してほぼ垂直な第二の軸に沿って移動させる第二の側方向モーター、及び、
    制御装置と連絡しまた第二の軸上の基板の位置に基いて第二の位置信号を発生する第二の位置センサー、
    を含む請求項１０に記載のマイクロデポジションシステム。
12. さらに、マイクロデポジションの間に基板と選択的に係合する基板位置決め装置を有する請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
13. 基板位置決め装置が、真空を使用して基板と係合する請求項１２に記載のマイクロデポジションシステム。
14. さらに、基板の温度を制御自在に調整する温度制御装置を有する請求項１３に記載のマイクロデポジションシステム。
15. さらに、堆積した流体材料を硬化させるために基板の上に紫外光を照射する紫外線源を有する請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
16. ヘッドアセンブリーが、第二の複数のノズルを備えた第二のマイクロデポジションヘッドを含む請求項４に記載のマイクロデポジションシステム。
17. マイクロデポジションヘッドのノズルが、行を形成し、均等に間隔を置いて配置される請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
18. マイクロデポジションヘッドのノズルが、
    振動板、
    振動板を変調する圧電トランスジューサ、
    剛性の壁、
    ノズル開口を含むノズル板、及び、
    剛性の壁、振動板、及びノズル板の間に形成され、ノズル発射コマンドを受け取ると、ノズル開口から小液滴を発射する音波が発生される流体チャンネル、
    を含む請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
19. マイクロデポジションヘッドが、熱マイクロデポジションヘッド、バブルマイクロデポジションヘッド、連続液滴マイクロデポジションヘッド、圧電トランスジューサ弁、及び微細電気機械弁のグループから選ばれる請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
20. さらに、
    ヘッドアセンブリーの上に配置された第二のマイクロデポジションヘッド、
    マイクロデポジションヘッドの位置を調整するための第一のアクチュエータ、及び、
    第二のマイクロデポジションヘッドの位置を調整するための第二のアクチュエータ、
    を有する請求項４に記載のマイクロデポジションシステム。
21. さらに、ノズルの各々のために少なくとも一つのノズル発射波形の調整が可能な波形発生装置を有する請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
22. 波形発生装置が、ノズルの作動条件に基いて、ノズルの各々のために複数のノズル発射波形の一つを選択するセレクタを含む請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
23. さらに、ヘッドアセンブリー及びレーザーヘッドアセンブリーの一つの上に据え付けられまた機能的解像度を高めるために使用されるレーザーを有する請求項４に記載のマイクロデポジションシステム。
24. 基板の上に精密な量の流体材料をマイクロデポジションさせる方法において、
    間隔を置いて配置された複数のノズルを含むマイクロデポジションヘッドを設けること、
    基板に対するマイクロデポジションヘッドの位置を制御すること、及び、
    ノズルの発射を行なって電気装置の機能を画定する小液滴を形成するためにノズル発射コマンドを発生すること、
    を含むことを特徴とする方法。
25. 電気装置が、ポリマー発光ダイオード、光パネル、及び印刷回路基板の一つである請求項２４に記載の方法
26. 流体材料が基板の上で乾燥し、乾燥した流体が、発光素子、電気導体、電気的図形、絶縁体、コンデンサ及び抵抗の少なくとも一つを形成する請求項２４に記載の方法。
27. さらに、
    ヘッドをヘッドアセンブリーの上に据え付けること、及び
    ヘッドアセンブリーを回転させることによってピッチを調整すること
    を含む請求項２４に記載の方法。
28. さらに、機能の解像度を高めるためにオーバークロッキング信号を発生することを含む請求項２７に記載の方法。
29. さらに、ピッチの変化を補償するためにオーバークロッキング信号を用いてノズル発射コマンドのタイミングを調整することを含む請求項２８に記載の方法。
30. さらに、
    小液滴のデジタル画像を作成すること、
    小液滴の形状、大きさ、位置の少なくとも一つを分析するために光学的文字認識機能を使用すること、及び、
    小液滴分析に基いて少なくとも一つのノズル発射パラメーターを調整すること、
    を含む請求項２４に記載の方法。
31. ノズル発射パラメーターが、タイミング、振幅、持続時間、立上りこう配、及び立下りこう配の少なくとも一つを含む請求項３０に記載の方法。
32. さらに、
    ヘッドアセンブリーを回転させること、及び、
    マイクロデポジションヘッドの回転位置に基いて回転位置信号を発生すること、
    を含む請求項２７に記載の方法。
33. さらに、
    マイクロデポジションヘッドアセンブリーを第一の軸に沿って移動させること、及び、
    第一の軸上のマイクロデポジションヘッドの位置に基いて第一の位置信号を発生すること、
    を含む請求項３２に記載の方法。
34. さらに、
    基板を第一の軸に対してほぼ垂直な第二の軸に沿って移動させること、及び、
    第二の軸上の基板の位置に基いて第二の位置信号を発生すること、
    を含む請求項３３に記載の方法。
35. さらに、マイクロデポジションの間に基板と選択的に係合することを含む請求項２４に記載の方法。
36. 係合工程が真空を使用する請求項３５に記載の方法。
37. さらに、基板の温度を調整することを含む請求項３６に記載の方法。
38. さらに、堆積した流体材料を硬化させるために基板の上に紫外光を照射することを含む請求項２４に記載の方法。
39. さらに、第二の複数のノズルを備えた第二のマイクロデポジションヘッドを設けることを含む請求項２７に記載の方法。
40. マイクロデポジションヘッドのノズルが、行を形成し、均等に間隔を置いて配置される請求項２４に記載の方法。
41. マイクロデポジションヘッドが、熱マイクロデポジションヘッド、バブルマイクロデポジションヘッド、連続液滴マイクロデポジションヘッド、圧電トランスジューサ弁、及び微細電気機械弁のグループから選ばれる請求項２４に記載の方法。
42. さらに、
    ヘッドアセンブリーの上に第二マイクロデポジションヘッドを設けること、
    マイクロデポジションヘッドの位置を調整するための第一のアクチュエータを設けること、及び、
    第二のマイクロデポジションヘッドの位置を調整するための第二のアクチュエータを設けること、
    を含む請求項２７に記載の方法。
43. さらに、ノズルの各々のために少なくとも一つのノズル発射波形の調整を可能にすることを含む請求項２４に記載の方法。
44. さらに、ノズルの作動条件に基いて、ノズルの各々のために複数のノズル発射波形の一つを選択することを含む請求項２４に記載の方法。
45. さらに、機能的解像度を高めるためにレーザーを使用することを含む請求項２７に記載の方法。
46. 基板の上に精密な量の流体材料を堆積させるためのマイクロデポジションシステムにおいて、
    間隔を置いて配置された複数のノズルを含むマイクロデポジションヘッド、
    基板に対するマイクロデポジションヘッドの位置を制御する位置決め装置、及び、
    位置決め装置と連絡しまた位置決め装置のための位置制御信号を発生する位置決めモジュール、及びマイクロデポジションヘッドと連絡しまたノズル発射コマンドを選択的に発生するノズル発射モジュール、及び、基板の上で機能を画定する液滴を形成するためにノズルを発射させるノズルの各々のためのノズル発射波形を調整することのできる波形発生器を含む制御装置、
    を有することを特徴とするマイクロデポジションシステム。
47. マイクロデポジションシステムよって製作される装置が、ポリマー発光ダイオード、光パネル、及び印刷回路基板の一つである請求項４６に記載のマイクロデポジションシステム。
48. 小液滴が、発光素子、電気導体、電気的図形、絶縁体、コンデンサ、及び抵抗の少なくとも一つを形成する請求項４６に記載システム。
49. 基板の上に精密な量の流体材料を堆積させるためのマイクロデポジションシステムにおいて、
    間隔を置いて配置された複数のノズルを含むマイクロデポジションヘッド、
    基板に対するマイクロデポジションヘッドの位置及びピッチを制御する位置決め装置、及び、
    位置決め装置と連絡しまた位置決め装置のための位置制御信号を発生する位置決めモジュール及びマイクロデポジションヘッドと連絡しまた電気装置の機能を画定する小液滴を形成するためにノズルを発射させるノズル発射コマンドを選択的に発生するノズル発射モジュールを含む制御装置、
    を有することを特徴とするマイクロデポジションシステム。
50. さらに、ノズルの各々のためのノズル発射波形を調整することのできる波形発生器を有する請求項４９に記載のマイクロデポジションシステム。
51. マイクロデポジションシステムのよって発生される装置が、ポリマー発光ダイオード、光パネル、及び印刷回路基板の一つである請求項４９に記載のマイクロデポジションシステム。
52. 小液滴材料が基板の上で乾燥し、乾燥した流体材料が、発光素子、電気導体、電気的図形、絶縁体、コンデンサ、及び抵抗の少なくとも一つを形成する請求項４９に記載のマイクロデポジションシステム。
53. 基板の上に精密な量の流体材料を堆積させるマイクロデポジションシステムにおいて、
    間隔を置いて配置された複数のノズルを含むマイクロデポジションヘッド、
    基板に対するマイクロデポジションヘッドの位置を制御する位置決め装置、及び、
    位置決め装置と連絡しまた位置決め装置のための位置制御信号を発生する位置決めモジュール及びマイクロデポジションヘッドと連絡しまた基板の上で機能を画定する小液滴を形成するためにノズルを発射させるノズル発射コマンドを選択的に発生するノズル発射モジュールを含み、解像度を改善するオーバークロッキング信号を発生する制御装置、
    を有することを特徴とするマイクロデポジションシステム。
54. ノズル発射モジュールが、ピッチの変化を補償するためにオーバークロッキング信号を使用してノズル発射コマンドのタイミングを調整する請求項５３に記載のマイクロデポジションシステム。
55. さらに、ノズルの各々のために少なくとも一つのノズル発射波形の調整が可能な波形発生装置を有する請求項５３に記載のマイクロデポジションシステム。
56. マイクロデポジションシステムのよって製作される装置が、ポリマー発光ダイオード、光パネル、及び印刷回路基板の一つである請求項５３に記載のマイクロデポジションシステム。
57. 小液滴が、発光素子、電気導体、電気的図形、絶縁体、コンデンサ、及び抵抗の少なくとも一つを形成する請求項５３に記載マイクロデポジションシステム。
58. 基板の上に精密な量の流体材料を堆積させるマイクロデポジションシステムにおいて、
    間隔を置いて配置された複数のノズルを含むマイクロデポジションヘッド、
    基板に対するマイクロデポジションヘッドの位置を制御する位置決め装置、
    位置決め装置と連絡しまた位置決め装置のための位置制御信号を発生する位置決めモジュール及びマイクロデポジションヘッドと連絡しまた電気装置の機能を画定する小液滴を形成するためにノズルを発射させるノズル発射コマンドを選択的に発生するノズル発射モジュールを含む制御装置、
    小液滴のデジタル画像を形成する第一のカメラ、及び、
    小液滴の形状、大きさ、位置、及び速度の少なくとも一つを分析するために光学的文字認識機能を使用しまた少なくとも一つのノズル発射パラメーターを調整する小液滴分析モジュール、
    を有することを特徴とするマイクロデポジションシステム。
59. ノズル発射パラメーターが、タイミング、振幅、持続時間、立上りこう配、及び立下りこう配の少なくとも一つを含む請求項５９に記載のマイクロデポジションシステム。
60. マイクロデポジションシステムのよって製作される装置が、ポリマー発光ダイオード、光パネル、及び印刷回路基板の一つである請求項５９に記載のマイクロデポジションシステム。
61. 小液滴が、発光素子、電気の導体、電気的図形、絶縁体、コンデンサ、及び抵抗の少なくとも一つを形成する請求項５９に記載マイクロデポジションシステム。