JP5580337B2 - 基材上に基準を作製するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、基材上に実質的に連続的な部分を有する基準を作製するための手法に関する。基準は基材の位置を決定するために使用することができる。

可撓性の電子的又は光学的構成要素を含む、多くの物品の製造は、細長い基材又はウェブ上に配置又は形成された層間の位置合わせを含む。ウェブ上の材料層の形成は、連続的なプロセス又は複数の工程を含んだステップアンドリピートプロセスで実施することができる。例えば、材料のパターンは、複数の堆積工程を通じて、ウェブ等の細長い基材上の層中に堆積され、層状の電子的又は光学的装置を形成することができる。いくつかの物品は、基材の一方の側又は両側に施される特徴の正確な位置合わせを必要とする。

層間の正確な位置合わせを実現するため、基材が複数の製造工程を通じて移動する際に、横方向（クロスウェブ）の位置決め、及び長手方向（ダウンウェブ）の位置決めが維持されなくてはならない。基材上に形成される層間の位置合わせの維持は、基材が可撓性又は伸縮性である場合に、より複雑となる。いくつかの物品は複数の工程で作製され、工程中に、材料又はプロセスが基材に順に施され、プロセス工程のそれぞれに正確な位置合わせが求められる。

基準は、様々な製造工程を通じて、基材が移動するとき、その上に形成される物品と共に、基材位置の決定に使用することができる基材の配向特徴である。基材位置の検知を向上させるために、基材の基準から得られる解像度を高めることは望ましい。製造を単純化し、コストを削減し、及び／又は基材位置の検知の解像度を高める、基材上に基準を作製するための向上した方法及びシステムの必要性がある。本発明は、これら及びその他の要求を満たし、先行技術に勝る他の利点を提供する。

本発明の実施形態は、基材上に基準を作製するように構成される装置を目的とする。第１の基準デバイスは基材上に１つの基準を作製し、第２の基準デバイスは基材上に別の基準を作製する。第１の基準デバイス及び第２の基準デバイスによって作製された基準はそれぞれ、基材の長手方向軸に対して有限でゼロでない傾斜を備えた少なくとも１つの連続的な部分を有する。

移動機構は、長手方向軸に沿って、基材と第１の基準デバイス及び第２の基準デバイスとの間に相対運動を提供する。第１の基準デバイス及び第２の基準デバイスは連結され、アクチュエータが、横方向軸の構成要素を有する軌道に沿って、第１の基準デバイス及び第２の基準デバイスを共に往復移動させる。軌道に沿った第１の基準デバイス及び第２の基準デバイスの移動中、並びに長手方向軸に沿った相対運動中に、第１の基準デバイスは基材上に１つの基準を作製するために動作し、第２の基準デバイスは基材上に別の基準を作製するために動作する。

別の実施形態は、基材上に基準を印刷するように構成された装置を含む。装置は、インクを射出して第１の基準を印刷する第１の印字開口を含む。第２の印字開口は、インクを射出して第２の基準を印刷する。移動機構は、基材の長手方向軸に沿って、基材と第１の印字開口及び第２の印字開口との間に相対運動を提供する。アクチュエータは、少なくとも１つの横方向軸の構成要素を有する軌道に沿って、第１の印字開口及び第２の印字開口を共に往復移動させる。軌道に沿った第１の印字開口及び第２の印字開口の移動中、並びに長手方向軸に沿った第１の印字開口及び第２の印字開口と基材との間の相対運動中に、第１の印字開口は、基材上に１つの基準を印刷し、第２の印字開口は、基材上に別の基準を印刷する。

更に別の実施形態は、長手方向軸及び横方向軸を有する基材上に基準を作製する方法を目的とする。第１の基準デバイス及び第２の基準デバイスは、横方向軸に沿って構成要素を有する軌道に沿って共に往復移動し、基材並びに第１の基準デバイス及び第２の基準デバイスは、長手方向軸に沿って相対運動をする。第１の基準デバイスは、軌道に沿った移動中、及び長手方向軸に沿った相対運動中に、基材上に１つの基準を作製するために動作する。第２の基準デバイスは、軌道に沿った移動中、及び相対運動中に、基材上に別の基準を作製するために動作する。

上記の本発明の概要は、本発明のそれぞれの実施形態又は全ての実現形態を説明することを意図したものではない。本発明の利点及び効果、並びに本発明に対する更なる理解は、以下に記載する発明を実施するための形態及び特許請求の範囲を添付図面と併せて参照することによって明らかになり、理解するに至るであろう。

本発明の実施形態による基材上に基準を作製するための装置のブロック図。 本発明の実施形態による基準を作製する方法を例示するフローチャート。 回転ドラム上に拘束された可撓性ウェブ上に基準を作製するための装置。 位相がシフトした基準を作製するように基材の横方向軸に対して角度をなして配向させた第１の印字開口及び第２の印字開口を備える、単一の印字ヘッド。 位相がシフトした基準を作製するように第１の印字開口及び第２の印字開口を配向させた、第１の印字開口及び第２の印字開口を有する２つの印字ヘッド。 連結した２つの基準デバイス及び１つの追加の基準デバイスを有する装置のブロック図。 本発明の実施形態による手法を使用して形成し得る区分的に連続的な基準。 本発明の実施形態による手法を使用して形成し得る区分的に連続的な基準。 本発明の実施形態による、第１の実質的に連続的な基準及び第２の実質的に連続的な基準並びに別個の基準を作製するための単一の印字ヘッドの動作。 本発明の実施形態による手法を使用して形成し得る正弦基準及び余弦基準を示すグラフ。 ５ミル（０．１３ｍｍ）のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材上に印刷された基準の写真。

本発明は様々な変更例及び代替形状が可能であるが、その具体例を一例として図面に示すと共に詳細に説明する。ただし、本発明は記載される特定の実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。逆に、添付の請求の範囲に記載した発明の範囲を逸脱することなく、あらゆる変更、均等物、及び代替物が含まれることを意図している。

例示した実施形態の以下の説明において、その一部を生成させ、実例として示される添付図面、発明を実施できる種々の実施形態を参照する。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態が利用されてもよく、かつ構造的変更が行われてもよいことは理解されるであろう。

本発明の実施形態は、基材位置の検知の解像度を向上させる、基材上に基準を形成する方法及びシステムを例示する。例えば、本明細書で説明する基準は、ロール・ツー・ロール製造プロセスの間に基材ウェブ上に堆積される、複数の材料の層の間の整合を容易にするために使用され得る。

いくつかの従来の手法では、定規上のマークに類似する一連の別個の基準マークを含む基準は、基材の軸に沿って配置される。これらの別個のマークは次に、軸に沿って基材位置を決定するために使用される。しかしながら、このタイプの基準は、基準マークにおける断続的な位置検出のみを提供することができ、別個の基準マークの間隔中の位置情報を提供しない。本明細書で説明する様々な実施形態によって例示される基準マークは、実質的に連続的な又は区分的に連続的な基準要素、すなわち、実質的に連続的な部分を有する基準を含み、連続的な位置の更新情報及びより正確な基材の位置決めを提供するために使用され得る。

図１は、本発明の実施形態による、基材１００上に基準を作製するための装置のブロック図である。基材１００は、任意の好適な材料で作製されてもよく、剛性、又は可撓性であってもよい。基材１００の横方向軸１０１及び長手方向軸１０２が、参照のために図１に示される。装置は、基材１００上に１つの基準１１１を作製するように構成される第１の基準デバイス１１０、及び基材１００上に別の基準１２１を作製するように構成される第２の基準装置１２０を少なくとも含む。第１の基準デバイス１１０の動作は、第１の基準制御モジュール１１５によって制御される。第２の基準デバイス１２０の動作は、第２の基準制御モジュール１２５によって制御される。基準デバイス１１０、１２０は、基材上に基準を作製することができる任意のタイプの装置を含み得る。例えば、基準デバイスは、基準１１１、１２１を、インクジェット印刷、レーザー印刷、レーザースクライビング、機械的スクライビング、直接接触印刷、レーザーアブレーション、及び／又は他の技術によって作製することができる。

第１の基準デバイス１１０及び第２の基準デバイス１２０は、連結部材１３０で連結され、基材１００の上方に第１の基準デバイス１１０及び第２の基準デバイス１２０を懸吊する等で、基材１００の表面に相対的に配置される。アクチュエータ１４０は、少なくとも横方向軸１０１の構成要素を有する軌道１５０に沿って、基材１００の表面を横切って基準デバイス１１０、１２０を共に往復移動させる。アクチュエータ制御モジュール１６０は、アナログ及び／又はデジタル回路を含んでもよく、及び／又はアクチュエータ１４０の動作を制御し、したがって、第１の基準１１０及び第２の基準１２０の軌道１５０に沿った移動を制御する、ハードウェア又はソフトウェアを実装するプロセッサを含んでもよい。基準デバイス１１０、１２０の往復移動の周波数は、一定であってもよく、又は一定でなくてもよく、及び／又は別個の工程で行われてもよい。特に有用な１つの実現形態は、第１の基準デバイス１１０及び第２の基準デバイス１２０の、長手方向軸に対して実質的に一定の空間周波数で、軌道１５０に沿った往復移動である。この実現形態で、長手方向軸１０２に沿って、第１の基準デバイス１１０及び第２の基準デバイス１２０に対する基材１００の移動が、実質的に、空間的に一定の場合、得られる基準１１１、１２１は正弦波形状であり、図１に例示されるように、基材の長手方向軸に対して実質的に一定の空間周波数を有する。基材の速度が実質的に一定の場合、一定の空間周波数を有する基準は、一定周波数の基準センサ信号の生成に使用することができる。

基準作製装置は、基材の長手方向軸１０２に沿って、基材１００と第１の基準デバイス１１０及び第２の基準デバイス１２０との間に相対運動を提供するように構成される機構１７０を更に含む。いくつかの実現形態では、相対運動は、第１の基準デバイス１１０及び第２の基準デバイス１２０を移動させることで提供されるのに対し、いくつかの実現形態では、相対運動は、基材１００を移動させることで提供される。例えば、長手方向に移動する機構１７０は、移動可能なテーブル又は回転ドラムを備えてもよい。

長手方向に移動する機構１７０の動作は、制御モジュール１８０によって制御され、そのモジュールは、電子式であってもよく、アクチュエータ１４０及び基材１００の移動を調整するためにアクチュエータの移動制御モジュール１６０に連結されてもよい。フィードバックは移動誤差の低減に使用することができる。

図１の基準作製装置は、基材１００上に２つの基準１１１、１２１を作製するように構成されるが、必要に応じて追加の基準を作製するために追加の基準デバイスが使用されてもよい。基準はそれぞれ、１つの基準デバイスによって別個に作製される。図１に示される実施例では、第１の基準デバイス１１０は１つの基準１１１を作製するために動作し、第２の基準デバイス１２０は別の基準１２１を作製するために動作する。基準１１１、１２１はそれぞれ、基準１１１、１２１の傾斜が長手方向軸に対して有限でゼロでない区域を概して有する。

傾斜した区域を有する基準は、例えば、定規タイプのマークなどの基材に沿って長手方向に走る一連の別個の基準要素より多くの位置情報を提供するので、有利である。別個の基準マークは典型的には、別個のマークのそれぞれにおいてのみ位置情報を提供し、別個の基準マーク間の追加の位置情報を提供しない。したがって、一連の別個の定規タイプのマークである基準の解像度は、マーク間の距離によって制御される。これとは対照的に、連続的で傾斜した区域を有する基準に対して、基準の解像度は別個のマーク間の距離によって制約されない。基準の形状が既知である場合、検出された形状は、連続的な位置情報の提供に使用することができるので、基材位置の検知の解像度を高める。

図２のフローチャートは、本発明の実施形態による基準を作製する方法を説明する。第１の基準デバイス及び第２の基準デバイスを、少なくとも１つの横方向軸の構成要素を有する軌道に沿って基材を横切って共に移動する２１０。基材の長手方向軸に沿って、第１の基準及び第２の基準と基材との間に相対運動を提供する２２０。第１の基準デバイスを、基材上に１つの基準を作製するために、基材と第１の基準デバイス及び第２の基準デバイスとの間の軌道に沿った移動中、並びに相対運動中に、動作させる２３０。第２の基準デバイスを、基材上に別の基準を作製するために、基材と第１の基準デバイス及び第２の基準デバイスとの間の軌道に沿った移動中、並びに相対運動中に、動作させる２４０。第１の基準及び第２の基準はそれぞれ、基準の傾斜が長手方向軸に対して有限でゼロでない区域を有する。

図３は、本発明の実施形態による回転ドラム上に拘束される可撓性ウェブを備える、基材上に基準を作製するための装置の図を例示する。この実施形態では、基材は可撓性で細長いウェブ３００である。ウェブ３００の横方向軸３０１及び長手方向軸３０２の配向が、参照のために示される。ウェブ３００はドラム３７０上に拘束され、例えばロール・ツー・ロールプロセス中のウェブ３００上での基準３１１、３２１の作製のプロセスを容易にする。第１の基準デバイス３１０及び第２の基準デバイス３２０は、連結部材３３０で連結され、ウェブ３００の上方に懸吊される。ドラム３７０によるウェブ３００の回転は、ウェブの長手方向軸３０２に沿って、基準デバイス３１０、３２０とウェブ３００との間に相対運動を提供する。アクチュエータ３４０は、ウェブ３００の横方向軸３０１と実質的に平行である軌道３５０に沿って、第１の基準デバイス３１０及び第２の基準デバイス３２０を共に移動させる。第１の基準デバイス３１０はウェブ３００上に１つの基準３１１を作製するために動作し、第２の基準デバイス３２０はウェブ３００上に別の基準３２１を作製するために動作する。

ドラム３７０の回転は、ドラム制御機構（図示せず）によって制御される。アクチュエータ３４０の動き、及び／又はドラム３７０の回転は、ドラム回転の速度、及び／又はアクチュエータ動作をプログラムする柔軟性を容易にするように、コンピュータ制御されてもよい。フィードバックは動作、及び／又は回転の制御をサポートするために使用されてもよい。

いくつかの実施形態では、基準デバイスはインクジェット印字開口を備え、それを通してインクが基材の上に射出されて基準が作製される。図４に例示されるように、基準４６０、４６１の作製に使用されるインクジェット開口４１０、４２０は、インクジェット開口４１０、４２０を共に連結する連結部材として機能するインクジェット印字ヘッド４３０上に離間して配置されてもよい。第１の開口４１０は基材上に１つの基準４６１を作製するために使用され、第２の開口４２０は基材上に別の基準４６０を作製するために使用される。第１の開口４１０及び第２の開口４２０はそれぞれ、独立して制御されてもよい。一実現形態では、インクジェット開口４１０、４２０は、実質的に一定速度でドロップを射出するように制御される。十分な解像度を備えた、得られる基準４６０、４６１は滑らかで連続的であり、比較可能なスケールで基準に印刷されるラスタスキャンに比べて著しい改善が見られる。１つ以上の追加の基準は、１つ以上の追加のインクジェット開口をそれぞれ使用して作製することができる。

正弦波形状等の連続的で周期的な基準が作製される場合、インクジェット印字ヘッド４３０と基材の横方向軸との間の角度θは、基準間の位相シフトを決定する。例えば、θがゼロで、かつ第１の基準デバイス及び第２の基準デバイスの軌道が基材の横方向軸と実質的に平行である場合、２つの基準は同じ周波数及び位相で作製される。

いくつかの実施では、位相がずれている周期的な基準を生成することが有利な場合がある。正弦基準及び余弦基準等の、位相がずれている２つの周期的な基準の使用は、冗長情報を提供し、単一の基準よりも高い雑音排除性、精度、及び解像度が得られる。図４は、位相がずれている２つの周期的な基準４６０、４６１を生成するために使用することができる構成を例示する。θがゼロでないように、インクジェット印字ヘッド４３０を傾斜させる。インクジェット開口４１０、４２０が実質的に一定速度でインクを射出しているときに、基材の横方向軸と実質的に平行である軌道４５０に沿ってインクジェット開口４１０、４２０が移動することで、位相がずれている周期的な基準４６０、４６１を生成する。

一実現形態では、第１のインクジェット印字開口４１０は正弦基準を印刷するために動作し、第２のインクジェット印字開口４２０は余弦基準を印刷するために動作する。余弦基準を印刷する第２のインクジェット開口４２０となるθ度の角度は、第１のインクジェット開口４１０によって印刷される正弦基準から９０度ほどシフトした位相であり、次の等式を使用して計算することができる。

式中、Ｐ_ｓは、正弦波形状の基準の周期であり、Ｄ_ｊは、第１の開口と第２の開口との間の距離である。

基材が可撓性である場合、基準の作製中に基材を拘束することは、基材のひずみによって生じる誤差を低減する。例えば、図３に例示されるように、可撓性ウェブ基材は回転ドラム上に拘束されてもよい。ドラム上に拘束されたウェブは、基準デバイスを、例えば、図４の印字ヘッドのように、ドラムの軸と実質的に平行に配向させることは有利な場合がある。印字ヘッドがロールと実質的に平行でない場合、インクジェットのドロップが移動しなければならない距離は、開口の位置によって変動する。２つのインクジェット開口間の移動距離におけるこの変動は、基準間の位相差を変える。

正弦基準及び余弦基準は、最大解像度を得るためにスケーリングされてもよい。例えば、基準の振幅を、横方向位置の誤差に備えていくらかのマージンをもたせて、基材位置決めセンサの画像視界内で基準を最大化するようにできるだけ大きくしてもよい。長手方向のスケーリングは、予測される動作速度に基づいて選択されてよい。正弦基準及び余弦基準のより鋭いピッチ（より高い周波数及びより小さいピークとピークの距離）は、より急な傾斜、及び長手方向のより高い解像度をもたらす。過度に高いピッチは、信号対雑音比を低下させることができ、基材を位置決めるための基準の検出に使用されるセンサの必要なサンプリングレートを上げることもできる。

図５は、基材上のインクジェット印刷基準５６０の別の実施形態を例示する。図５に描かれた実現形態は、２つの印字ヘッド５３０、５３１を使用する。第１の開口５１０及び第２の開口５２０が基材を横切って共に移動するように、印字ヘッド５３０、５３１は連結される。任意の開口が印字ヘッド５３０、５３１から選択されてもよい。第１の印字ヘッド５３０から選択された開口５１０は、基材上に１つの基準５６１を印刷し、第２の印字ヘッド５３１から選択された開口５２０は別の基準５６０を印刷する。基準５６１、５６０が互いに位相がずれるように、第１の開口５１０及び第２の開口５２０は離間して配置されてもよい。基準５６１と５６０との間の位相差は、印字開口５１０と５２０との間のダウンウェブ距離、Ｄｗによって決定される。

本明細書で説明する基準は、上記でより詳細に説明されたようにインクジェット印刷を含む、様々なプロセスによって作製されてもよい。図１〜５に関して上述の手法は、他のプロセスで基準を作製するように応用されてもよい。例えば、正弦波形状の位相がシフトした基準を得るために、図４及び５に示す基準デバイス（インクジェット開口）の配向は、直接接触印刷、レーザー印刷、レーザーマーキング、レーザースクライビング、フォトリソグラフィープロセス、アブレーション、機械的スクライビング、及び／又は基準作製可能な他のプロセス等の他のタイプの基準作製プロセスに応用されてもよい。滑らかで周期的な基準を作製するように、基準デバイスが基準の単位面積当たり実質的に一定したエネルギーで動作するように制御されてもよい。基材上に作製される基準のすべては、同じタイプのプロセスによって作製される必要はない。１つ以上の第１の基準は、第１のプロセス、例えば、インクジェット印刷を使用して作製されてもよく、１つ以上の第２の基準は、第２のプロセス、例えば、レーザースクライビングを使用して作製されてもよい。

図１〜５の実施例は２つの基準デバイスを使用する様々な構成を例示するが、多数の基準を作製するために、任意の数の基準デバイスが、上述したように連結され、共に移動されてもよい。いくつかの実現形態では、第１の基準デバイス及び第２の基準デバイスに連結されていない追加の基準デバイスを使用して、基材上に１つ以上の追加の基準を形成することが望ましい。例えば、追加の基準は、基材に横方向の位置情報を提供するように、基材又は基材縁部の長手方向軸と実質的に平行である線を含んでもよい。基材を横方向に位置決めるために使用されてもよい方法及びシステムを説明する米国特許第７，２９６，７１７号は、参照により本明細書に組み込まれる。

図６は、上記で図１に関して例示し説明したように、第１の基準１１１及び第２の基準１２１を作製するように構成される装置を例示する。追加の基準デバイス６１０は、基材１００に対して配向され、追加の基準６１１を作製する。追加の基準デバイス６１０は、第１の基準デバイス１１０及び第２の基準デバイス１２０に連結される必要はない。例えば、追加の基準デバイス６１０は、横方向軸１０１に対して実質的に静止していてもよい。追加の基準デバイス６１０は、上述の基準デバイス、例えば、インクジェット開口、フォトリソグラフィーマスク、レーザープリンター、レーザースクライブ、機械的スクライブ、直接接触ペン、のいずれかを備えてもよい。基材の横方向の位置決め用に、追加の基準６１１は図６に例示されるように線を含んでもよい。あるいは、追加の基準６１１は、周期的、非周期的、連続的又は個別等の任意の形状で作製されてもよい。追加の基準６１１は、第１の基準１１１及び第２の基準１２１と同じパス中に作製される必要はなく、第１の基準１１１及び第２の基準１２１の作製前又は作製後のいずれかに、異なるパスで作製されてもよい。

図７及び８は、本明細書で説明するプロセスを使用して作製されてもよい基準を更に例示する。図７及び８に例示するような区分的に連続的な基準は、連続的なマークが基材の一部を切断するような基材に空隙を生成する、アブレーション等の基準方法に、特に有用である。これらの基準の実施例のそれぞれは、基材の長手方向軸に対して有限でゼロでない傾斜を有する実質的に連続的な部分を含む。図７及び８に例示するような区分的に連続的な基準は、軌道に沿って基材を横断する選択された部分の間に基準の作製を中断するように、基準デバイスの動作を制御することによって作製されてもよい。基準７１１及び７２１の作製に使用される基準デバイスのそれぞれの動作は、基材上の基準の作製を中断して区分的に連続的なパターンを作成するように、独立して制御されてもよい。図７は、区分的に連続的な正弦基準７１１及び余弦基準７２１を例示する。

図８は、基材を横切って共に移動する連結された第１の基準デバイス及び第２の基準デバイスを使用して作製することができる別の構成を例示する。この実施例では、第１の基準デバイスは、第１の周波数を有する第１の基準８１１を作製するために、基材を横切るサイクルごとの一部分の間に動作可能であるのに対して、第２の基準デバイスは、基材を横切る５回目ごとのサイクルの間にのみ動作して、第２の周波数を有する第２の基準８２１を作製する。

いくつかの用途では、基材位置を決定するために、別個の基準及び実質的に連続的な基準の両方を使用することは有利である。図９は、基材に沿った１回のパスで実質的に連続的な基準９６０、９６１及び別個の基準９７０の両方の印刷に使用されてもよい構成を例示する。図９に例示する印字ヘッド９３０は、図４の構成に類似して、基材の横方向軸に対して角度θ度で傾斜している。連続的な基準９６１、９６０の作製に使用されるインクジェット開口９１０、９２０は、インクジェット開口９１０、９２０を連結する連結部材として機能するインクジェット印字ヘッド９３０に離間して配置される。第１の開口９１０は、基材上に１つの基準９６１を作製するために使用され、第２の開口９２０は、基材上に別の基準９６０を作製するために使用される。

第１の開口９１０及び第２の開口９２０のそれぞれは、実質的に連続的な基準９６１、９６０を生成するようにドロップを射出するように制御される。１つ以上の追加の印字開口９７５は断続的に動作され、基材上に別個の基準９７０を印刷する。この実施例では、別個の基準９７０は、基材に沿って断続的に配置された非常に短時間の正弦波形状セグメントである。別個の基準は、絶対的な位置決定を補助するために使用されてもよく、及び／又は周期的な基準のゼロ交差の識別を起動させるために使用されてもよい。基材位置を決定するための本明細書で説明する様々なタイプの基準の使用に関する追加情報は、所有者共通の２００７年１月１１日出願の米国特許出願第６０／８８４４９４号（代理人整理番号６２６１６ＵＳ００２）、及び２００８年１２月２９日出願の同第６１／１４１１２８号（代理人整理番号６５０４７ＵＳ００２）で更に説明され、それぞれその全体が参照により本明細書に組み込まれる。

ウェブ−ＤＵＰＯＮＴ／ＴＥＩＪＩＮ ＳＴ５０４、幅８インチ（２０．３ｃｍ）
印字ヘッド−Ｓｐｅｃｔａ／Ｄｉｍａｔｉｘ ＳＥ−１２８
アクチュエータ／サーボ−永久磁石リニアモーター、２０μｍ Ｒｅｎｉｓｈａｗリニアエンコーダ、Ｋｏｌｌｍｏｒｇｅｎ Ｓｅｒｖｏｓｔａｒ増幅器
機械−ウェブハンドリング精密機械、ウェブ速度は位置ループによって制御。

銀インク−Ｃａｂｏｔ ＡＧ−ＩＪ−Ｇ−１００−Ｓ１、ＣＣＩ−３００
Ｓｐｅｃｔｒａ／Ｄｉｍａｔｉｘ ＳＥ−１２８印字ヘッドを、機械のダウンウェブ（長軸方向）の方向に垂直に配向したリニアサーボモーターに取り付けた。印字ヘッドとサーボモーターとの間には、Ｚ軸及びθ軸の位置決めが可能な極微操作ステージがあった。

最初に、新しいウェブ上にガイドラインを、印字ヘッドの単一オリフィスからのＣａｂｏｔ製の銀インクを用いて毎分４フィート（毎分１．２メートル）で、印刷した。印刷ステーションからダウンウェブには、面側の接触ができるようにガイドラインを乾かす乾燥ステーションがある。次に、ウェブを機械を通して巻き戻し、印字ヘッドの角度を１４．４７度に設定し、クロスウェブ（横方向）の位置を５ｍｍずつ増やした。

精密誘導技術及びあらかじめ堆積されたガイドラインを使用して、印字ヘッドが振動する間、ウェブは機械を通して搬送された。振動の周波数は、ダウンウェブの位置及び正弦波の所望周期に基づいた。周期は、長さ８インチ（２０．３ｃｍ）のウェブに５０サイクル、又は４０６４μｍの周期（Ｐｓ）を与えるように設定された。上述の角度は、Ｄｊ＝５０８μｍ^＊８、Ｐｓ＝４０６４を使用して計算した。９０度の位相オフセットを提供し、７ｍｍの視野を維持するように、印字ヘッドの２つのオリフィスが選ばれた（ジェット１及びジェット９）。ウェブ速度４ｆｐｍで、振動周波数は５Ｈｚであった。

図１０は、１秒で０．８インチ（２．０ｃｍ）のウェブが機械を通して搬送される、このプロセスによって作製された基準がどのように見えるべきかを示すグラフである。

図１１は、この方法を使用して５ミル（０．１３ｍｍ）ＰＥＴ基材上に生成された基準の写真である。パターン生成に使用されたインクは、ＣＡＢＯＴ製のナノ粒子銀である。

本発明の様々な実施形態の上述の説明を、例証及び説明の目的で提示してきた。それは、包括的であることも、開示されたまさにその形態に本発明を限定することも意図していない。以上の教示を考慮すれば、多くの修正形態及び変形形態が可能である。本発明の範囲は、この詳細な説明によってではなく、むしろ添付の「特許請求の範囲」によって限定されるものとする。

Claims (1)

1. 長手方向軸と横方向軸とを有する基材上に基準を作製するように構成される装置であって、
   前記基材上に、前記長手方向軸に対して有限でゼロでない傾斜を有する少なくとも１つの連続的な部分を含む１つの基準を作製するように構成される第１の基準デバイスと、
   前記第１の基準デバイスに機械的に連結され、前記基材上に前記長手方向軸に対して有限でゼロでない傾斜を有する少なくとも１つの連続的な部分を含む別の基準を作製するように構成される第２の基準デバイスと、
   前記長手方向軸に沿って、前記基材と前記第１の基準デバイス及び前記第２の基準デバイスとの間に相対運動を提供するように構成される移動機構と、
   前記基準を作製するための前記第１の基準デバイス及び前記第２の基準デバイスの動作中、並びに前記基材と前記第１の基準デバイス及び前記第２の基準デバイスとの間の前記相対運動中に、横方向軸の構成要素を有する軌道に沿って、前記第１の基準デバイス及び前記第２の基準デバイスを共に前記基材を横切って往復移動させるように構成されるアクチュエータと、を備え、
   前記第１の基準デバイスと前記第２の基準デバイスとが、互いに前記基材の前記横方向軸に対しゼロでない角度を成す位置に配置されている装置。

Images