TWI524278B - 光柵影像及向量影像之取樣方法 - Google Patents

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TWI524278B
TWI524278B TW103107340A TW103107340A TWI524278B TW I524278 B TWI524278 B TW I524278B TW 103107340 A TW103107340 A TW 103107340A TW 103107340 A TW103107340 A TW 103107340A TW I524278 B TWI524278 B TW I524278B
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烏瑪 史瑞尼瓦森
史帝文大衛 懷特
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帕洛阿爾托研究中心公司
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Description

光柵影像及向量影像之取樣方法
夲典範實例通常與影像處理系統有關，尤其是與一種影像之取樣方法有關。
印刷電路板，或PCB，為在範圍從普通呼叫器、或傳呼機、及無線電至複雜雷達與電腦系統之許多裝置中，相互連接之電子組件的獨立(self-contained)模組。該等電路通常由在稱為基板之絕緣板表面上沉積，或“印刷”導電材料薄層所形成。各別電子組件係配置在基板之表面上並焊接至相互連接之電路上。沿著基板之一邊緣或多個邊緣的接觸指作為對其它PCB或如on-off開關之外部電氣裝置的連接器。印刷電路板可具有執行如信號放大器之單一功能或多重功能的電路。
兩種其它型式之電路組合係與印刷電路板有關。除了IC包含以電化方式”生長”在非常小矽晶片表面上之更多電路及組件外，有時稱為IC或微晶片之積體電路對印刷電路板執行類似功能。如名稱之表示，混成電路看起來像印刷電路板，但包含一些組件生長在基板表面上，而非配置及焊接在該表面上。
噴墨式印刷電路為以簡單印刷操作來取代昂貴微影製程，嘗試降低與生產相關聯之成本的新興技術。藉由將圖案直接印刷在基板上，而非使用習知製造中所用之需小心處理且費時的微影製程，印刷系統可顯著降低生產成本。該印刷圖案可包含實際特徵(亦即，將被結合在最終電路內之元件，如薄膜電晶體之閘極和源極及汲極區、信號線、光電裝置組件等)或其可為後續半導體，或印刷電路板處理(例如，蝕刻，植入等)之遮罩。
噴墨式印刷電路為以簡單印刷操作來取代昂貴微影製程，嘗試降低與生產相關聯之成本的新興技術。藉由將圖案直接印刷在基板上，而非使用習知製造中所用之需小心處理且費時的微影製程，印刷系統可顯著降低生產成本。該印刷圖案可包含實際特徵(亦即，將被結合在最終電路內之元件，如薄膜電晶體之閘極和源極及汲極區、信號線、光電裝置組件等)或其可為後續半導體處理(例如，蝕刻，植入等)之遮罩。
存在有數種形式之印刷蝕刻遮罩。一種實例為印刷蠟圖案，用來當作生產PCB之銅蝕刻遮罩。另一種實例為雷射直接成像(LDI)，目前為使用在PCB上之銅蝕刻遮罩的無遮罩式蝕刻法。其使用雷射將光柵圖案影像直接寫在光阻上。為了使其達成本效益，有必要具有特殊高速光阻。而且，沒有適當的方法用於使用雷射之焊接遮罩(soldermask)圖案化。
典型地，電路印刷涉及以光柵位元圖沿著單一軸(“印刷行進軸”)，橫跨剛性基板，將印刷溶液(通常 為有機材料)加以沉積。為了沿著此印刷行進軸來印刷，使複數印刷字頭，尤其是結合於該等印刷頭內之噴墨器(ejector)的配置達到最佳化。當印刷頭中之(多數)噴墨器將印刷溶液之個別液滴分配在基板上面時，以光柵之方式產生圖案之印刷，而印刷頭使”印刷回合(“printing passes”)橫跨基板。在每一印刷回合結束時，印刷頭於開始新印刷回合前，相對於印刷行進軸有垂直位移。印刷頭以此方式連續使印刷通過橫跨基板，直到圖案已被完全印刷。
在基板上之被印刷液滴的物理特性決定液滴之聚結(coalescence)且因此決定已印刷特徵之品質。當在溫度T0之熔解液滴從印刷頭被射出在基板上面時，固化時間為：
其中Ta為室溫度，Tf為熔化溫度，α與κ分別為熔化液滴之熱擴散性及熱導電率，且κs為基板之熱導率，L為熔化潛熱而c為熔化液滴之比熱。
使液滴冷卻至室溫度需要額外時間，且此製程之時間比例為：
擴展在基板上之液滴動力主要為韋伯數(Weber number)We及歐氏數(Ohnesorge number)Z所決定：
其中μ為黏度、ρ為密度、σ為表面張力、V為撞擊速度而a為液滴半徑。
韋伯數We為與液滴擴張之驅動力成比例而歐氏數Z為抗擴張力成比例。雖然撞擊及毛細管作用為液滴擴張之主要力量，但慣性及黏度為阻抗液滴擴張之主要因數。
液滴擴張及固化之時間比例表示液滴塊只在擴張完成後才固化。然而，在液滴擴張完成前發生液滴之局部固化且此決定所印刷液滴之形狀。局部固化發生在液滴與基板之間的接觸線並阻止液滴之進一步擴張。
當以頻率f射出液滴時，在抵達基板之接續 液滴間的時間為而基板上接續液滴間的距離為 。當l 2a及ττ1時，在相鄰液滴之間發生液滴 聚結。
一但從印刷頭之(多數)噴墨器分配時，印刷溶液液滴即透過濕潤作用將其本身附接至基板並就地進行固化。沉積材料之大小及外形由固化及濕潤之競爭程序所支配。在供蝕刻遮罩生產之印刷相變材料之情況，當已印刷液滴將熱能給基板時，發生固化而回復到固態 形式，即產生固化。在另一種情況中，將如有機聚合體之膠狀懸浮液及在溶劑或載體中之電子材料懸浮液印刷至基板及濕了基板，留下印刷過之特徵。印刷溶液及基板之熱條件與材料特性，以及環境大氣條件，決定已沉積之印刷溶液從液體轉換成固體之特定速率。
光微影術非為追加製程，因此即使在高定址能力下，已印刷材料聚積之問題可不致發生。在噴墨印刷情況中，典型地以低定址能力(~600DPI)印刷影像，其中印刷材料之大量聚積非為主要議題。即使在適度高定址能力(~1200DPI)之情況中，亦使用像半色調之技術。然而，這將不會賦予微尺寸特徵正確表徵。
因此，具有隨選液滴(drop-on-demand)技術之數位微影術正蔚為流行，因其成本效益適於低量應用。像蠟之相變材料可被噴射印刷，及作為遮罩層以使微階特徵圖案化。對於半導體PCB製程，印點配置準確度特別重要。無法具有良好印點配置準確度的話，可導致圖案化之缺失，這會降低良率並造成裝置之效能不一致。因此，對於數位微影術之應用，有必要以高定址能力來印刷以便得到高印點配置準確度。
當以高定址能力完成影像之光柵化且接著加以印刷時，有大量三度空間之已印刷材料的聚積，其破壞已得到之特徵。當在室溫下以高定址能力將熔化液滴射出在固化蠟上面時，特別發生三度空間之聚積。當在多回印刷時此現像非常普遍。
本典範實例意在新穎的及改良方法，以解決 以上論及困難性與其它問題。
所提及者為下列參考資料，據此將該案之揭露整體併入參考：2005年12月6日發給王等人，標題為”以噴墨印刷及表面處理製造精細特徵之方法”之美國專利號6,972,261，說明以來自水溶性或非水溶性有機溶液之材料噴墨印刷而形成較小特徵之方法。
2005年5月10日發給瑞狄(Ready)等人，標題為“以多重噴墨器印刷頭印刷均質電子材料的方法”之美國專利號6,890,050說明精確印刷IC圖案，並允許印刷特徵對邊緣外形及電氣連續性達最佳化之系統及方法。
在以高定址能力印刷之情況中，其中晶格大小小於印點大小，故可以限制大量印刷材料聚積之方式對影像取樣。適當之影像取樣將依在印刷期間印點大小、材料聚結之物理過程及定址能力而定。此間揭露一種使用同心取樣之簡單方法，使本方法成為可能。
在一種實施例中，提供具有一或多種特徵之影像的取樣方法。該方法包括：製作具有同心輪廓特徵之影像；應用依印刷材料之物理特徵而定的遮罩濾波器。
在另一種實施例中，提供具有一或多種特徵之影像的取樣方法。該方法包括：製作具有一或多種同心外部輪廓及半色調內部充填物特徵之影像；並依據印刷材料之物理特徵，對同心輪廓及半色調充填物應用遮 罩濾波器。
還有另一種實施例中，提供具有一或多種特徵之光柵影像的取樣方法。該方法包括：以M個像素使期望之影像特徵成為骨架以形成輪廓；留下骨架化之輪廓的一個像素為作黑色並將內部區充填為白色；並依據印點大小半徑，繼續直到完成整個影像，而保留剩下直線之每第N個像素並去除其餘者。
以在還有另一種實施例中，提供具有一種或多種特徵之光柵影像的取樣方法。該方法包括：將該特徵分離成外部及內部充填物分量；以M個像素使影像之外部分量成為骨架；留下骨架化之輪廓的一個像素為黑色並將內部區充填為白色以及繼續直到完成期望之同心外部輪廓；保留同心外部輪廓之每個第N個像素並去除其餘者；改變內部充填物分量為半色調圖案；組合同心外部輪廓與半色調內部充填物；及使用迴旋程序將影像分離成垂直與水平分量。
在還有另一種實施例中，提供具有一或多種特徵之向量影像的取樣方法。該方法包括：依據期望之印刷晶格大小及印點大小以收縮該向量影像之期望特徵，留下邊界向量，並繼續直到完成整個影像；使該向量影像光柵化；並保留剩下特徵之每第N個像素及去除其餘者，其中N係依據晶格大小及印點大小。
100‧‧‧印刷系統
104‧‧‧熱源
108‧‧‧貯集室
109‧‧‧平台
112‧‧‧液滴源
116‧‧‧液滴
120‧‧‧基板
121‧‧‧間距
122‧‧‧電場
124‧‧‧控制電路
128‧‧‧驅動器電路
130‧‧‧相機
123‧‧‧溫度控制電路
113‧‧‧標記
112‧‧‧印刷頭
140‧‧‧圖案
142‧‧‧直線
144‧‧‧印點
146‧‧‧直線
150‧‧‧迴旋遮罩
152‧‧‧迴旋遮罩
154‧‧‧遮罩濾波器
156‧‧‧遮罩濾波器
158‧‧‧半色調圖案
第1圖為適於IC印刷之印刷系統的立體圖；第2圖說明以高定址能力所充填之印刷區顯 示印刷材料大量聚積；第3圖說明以600DPI所充填之印刷區顯示良好覆蓋範圍；第4圖說明未適當取樣，以高定址能力所印刷之影像；第5圖為方塊圖，說明具有微細間隙之期望圖案；第6圖為方塊圖，說明要達成第5圖中所示之適當微細間隙所需大液滴印點配置；第7圖說明將被印刷之向量影像；第8圖說明第7圖之向量影像的典型4800DPI光柵化；第9圖說明簡單取樣第8圖之光柵化影像；第10圖說明在第7圖中以4800DPI之簡單取樣所印刷之影像；第11圖說明要印刷之向量影像；第12圖說明第11圖之向量影像的典型4800DPI光柵化；第13圖說明第12圖光柵化影像的簡單取樣，顯示不均勻特徵維度；第14圖說明第12圖光柵化影像的不正確取樣，顯示可產生空洞之不均勻充填物；第15圖說明第11圖光柵化影像的同心取樣，顯示均質特徵維度及良好充填物；第16圖顯示第15圖光柵化影像之外部區及 內部區的半色調的同心取樣；第17圖顯示同心取樣同心輪廓及同心內部充填物之方法的流程圖；第18圖顯示水平分量之迴旋遮罩；第19圖顯示垂直分量之迴旋遮罩；第20圖顯示垂直遮罩濾波器；第21圖顯示水平遮罩濾波器；第22圖顯示同心取樣同心輪廓及半色調內部充填物之方法的流程圖；以及第23圖顯示內部充填物之半色調濾波器的實例。
下列詳細說明之某些部分係以依據對由習知電腦組件所執行之資料位元運算的演算法及符號表示來呈現，該習知電腦組件包含中央處理單元(CPU)、CPU用之記憶儲存裝置、及所連接之顯示裝置。該等演算說明及表示為該等嫻熟資料處理技術者要最有效地傳達其工作要旨給其他嫻熟該技術者所使用之手段。演算法通常係理解為造成期望結果之前後一致之步驟次序。該多數步驟為該等需要物理量之物理操作。通常，即使未必需要，該等數量亦採取可被儲存、傳輸、結合、比較、及另以操控之電力或磁力信號之形式。將該等信號稱為位元、數值、元件、符號、字元、詞彙、數字等，主要就普遍使用之理由而言，已證明有時是便利的。
然而，應了解的是所有這些及類似名稱係與 適當之物理量有關聯且只是為應用於該等數量之便利稱號。由下文中顯然可知，除非以其他方式特別說明，應了解全文中，利用如“處理”或“計算”或“運算”或“判定”或“顯示”等之名稱的討論，指的是電腦系統，或類似電子計算裝置之動作及程序，其操控並將在電腦系統之暫存器及記憶體內以物理(電子)數量為表徵之資料轉換成在電腦系統記憶體或暫存器或其它該種資訊儲存、傳送或顯示裝置內以物理量為類似表徵之其他資料。
本典範實施例亦關於用於執行此處所討論運算之設備。為了所需要的目的，可特別建構此設備，或其可包括由儲存在電腦中之電腦程式所選定觸發或重新建置之通用型電腦。可將該等電腦程式儲存在電腦可讀取之儲存媒體中，如，(但不限於)軟碟機、光碟機、CD-ROM、及磁光碟機、唯讀記憶體(ROMs)、隨機存取記憶體(RAMs)、EPROMs、EEPROMs、磁性或光學卡片之任何型式磁碟，或適於儲存電子指令之任何型式媒體，且其每個係耦接至電腦系統之匯流排。
此處所舉出之演算法及顯示並非固有與任一特殊電腦或其它設備有關。各種通用型系統可與依據此處之教示的程式來使用，或建構更多特殊設備以執行此處所說明之方法可表現方便的。從下列說明，各種該等系統之結構將是顯而易見的。此外，本典範實施例並非參考任何特定程式語言來說明。應了解可使用各種程式語言來執行如此處所說明之本典範實施例的教示。
機器可讀取之媒體包含以機器(例如，電腦) 可讀取之形式來儲存或傳送資訊的任一機制。例如，機器可讀取之媒體包含唯讀記憶體(“ROM”)、隨機存取記憶體(“RAM”)、磁碟儲存媒體、光學儲存媒體、外閃記憶體裝置、及電氣、光學、聲頻或其它形式之傳播信號(例如，載波、紅外線信號、數位信號等)，只是提及些許實例。
第1圖為適用於IC及PCB印刷之印刷系統100的立體圖。注意到，為了解釋起見，雖然此處所揭露之實施例係針對IC及PCB印刷來說明，但是可將該等實施例應用至其中需要數位蝕刻術圖案中同質、平順壁特徵之任何情況。
第1圖包含熱源104，其加熱貯集室108對典型地為相變材料加熱至足以使材料維持液態之溫度。系統100適於產生圖案，典型地系使用印刷機，可控制地射出個別液滴以在地基板區域上形成圖案化之保護層或塗層，以界定(多數)理想之特徵的輪廓及充填物區。未由保護層一次所覆蓋之區域將受制於用於形成各種特徵之材料的沉積(去除)。因此，特徵大小將不受限於液滴大小，而是可將液滴印點定位得多靠近在一起，而不致結合形成連結特徵。通常，將貯集室108之溫度保持在100度C以上，而在某些實施例中溫度為足以使大半相變之有機物液化的140度C以上。
相變材料可為在低溫熔化之有機介質。相變材料之其他期望之特徵包含用於圖案化之材料與在典型之半導體材料處理中所使用的有機及無機材料沒有反 應，及該相變材料對蝕刻劑具高度選擇性。若使用液態懸浮液，則使基板材料保持在液體沸點以上，並在該圖案化材料沉積後，液態載體一與基板表面接觸即蒸發。當使用蒸發法時即將相變程序由液態導向氣態，而非液態導向固態。
相變之圖案化材料的附加期望之特徵為所形成之圖案應夠強韌以耐得住濕化學或乾微影製程。蠟為該兩種製程之相變材料的一種實例。來自康乃狄克州(Conn.)史坦福市(Stamford)之全錄公司(Xerox Corporation)的Kemamide 180-系蠟只不過是作為相變之圖案化材料用的一種適當蠟之實例。
如印刷頭之一或多種液滴源112從貯集室108接收相變之標記材料，並輸出液滴116，沉積在基板120上。典型之基板120材料為矽、玻璃、及印刷電路板。使基板120保持在一溫度下，使得液滴於沉積後快速冷卻。在表面上可含如二氧化矽(SiO2)或氮化矽(Si3N4)向來為電介材料之濕潤劑以增強濕潤，因此，確保充分濕潤之存在，在圖案與基板之間形成良好接觸。保持系統的溫度使得冷卻率在接觸基板120後足以控制液滴之性質，而不管待蝕刻表面之增強濕潤特性。
當需要在相鄰印刷液滴間之遞增聚結時，可增加基板溫度以增加液滴擴張且因此增加聚結。當從音波噴墨印刷機印刷Kemamide系之蠟之直線時，已發現到增加基板溫度從30度C至40度C，增進圖案之印刷品質。在Kemamide系之蠟之情況，當表面保持在約低 於蠟之凝結點以下20度C之40度C時，已發現到達成優越結果。在40度C時，基板溫度仍夠低，使得液滴一接觸基板120即快速”凝結”。
為了在液滴源112與基板120間之間距121中液滴之部份空中凝結的可能性減至最低，可施加電場122，使液滴從液滴源112加速至基板120。藉由施加電壓可產生電場122，該電壓在液滴源112與基板120下之電極或平台109之間，典型地為一至三仟伏之間。對於此電壓，印刷頭與基板間之間距121應保持對應之0.5-1.0mm的典型範圍。電場122使穿過間距121之液滴通過時間減至最小，並允許基板表面溫度為控制相變作業之主要因素。而且，在間距121中遞增之液滴速度增進允許已增進之直線特徵之液滴的定向性(directionality)。
在標記材料之液滴沉積在基板120上後，即調整基板與液滴源之相對位置，以便在待圖案化之第二位置上將液滴源重新定位。藉由移動液滴源112或藉由移動基板120可達成重新定位作業。控制電路124以預定型態建立液滴源112與基板120間之相對運動。驅動器電路128提供能量給液滴源112，使得當液滴源112位置與待圖案化之基板120區相對時使液滴射出。藉由協調液滴源112之移動與液滴源輸出之時序，可將圖案”印刷”在基板120上。
當印刷每個印點時，可使用迴授系統以確保適當大小之印點。可使用如相機130之成像系統來監控 印點大小。當要印刷較小特徵，或另要減小印點大小時，溫度控制電路123即降低基板120之表面溫度。較低之溫度增加冷卻率(quench rate)，在相變之圖案化材料一與基板120接觸時即形成快速固化。當需要較大印點，通常用以合併印點以形成較大特徵時，溫度控制電路123即提升基板120之溫度。溫度控制電路123可包含熱耦合至基板120之加熱元件，使得圍繞基板之介質的週遭加熱降至最小。
通常，在溫度低於大概60度C下，相變材料為固態。就此，可未必將基板冷卻低於室溫，因如先前之說明，當在相變材料之凝結點與基板溫度間保持20度之溫度差時，夠小之液滴即快速冷卻。在該等情況下，溫度控制電路可只是感測器及當要印刷較大特徵大小時將基板提升為稍高於室溫之加熱器。
為了控制及配合液滴源112之移動，可使用從先前之圖案化層所圖案化，如標記113之印刷對齊標記來協調下一疊對層。可使用如前述相機之影像處理系統以擷取先前圖案化層之方位。然後，在處理系統於實際印刷圖案層前，藉由變更圖案影像檔，調整疊對圖案層之位置。
可使用包含傳統噴墨技術及使用聲波之各種技術來執行每個液滴源，造成如音波噴墨印刷系統中所完成之圖案化材料液滴之射出。
為了從印刷系統100得到期望之圖案，必須適當地處理編排資料，必須適當地配置印刷頭112，及 印刷頭112必須相對於一基板120準確地對齊並校準。
在典型之印刷製程中，晶格大小/定址能力比得上印點大小，因此形成良好之影像再生。在半導體製程情況中，預期有良好之印點配置準確性(~5um)。為得此數據，需以高定址能力(4800DPI，等於~5um晶格大小)印刷，尤其是印刷頭具有不均勻相隔之噴墨器時。當晶格大小遠小於印點大小(例如，晶格大小~5um而印點大小~50um)時，如第2圖中所示，將看到印刷材料之大量聚積(由於印刷材料之不均勻高度，圖中之某些區域係失焦)。如第3圖中所示，以具有等於印點大小之晶格大小的解析度(DPI)來印刷將產生最佳結果。以高定址能力印刷之影像會造成材料之大量集結，如第4圖中所示，使得其為三維傾斜特徵，其隨時會傾倒。
必須對影像修正，故當以高定址能力印刷時會使該特徵良好再生。應注意的是在光微影製程中慣常地使用光學近鄰修正(Optical Proximity Correction)。OPC為修正由設計者所繪製之多邊形的製程以補償微影術製程之不期望特性。已知為晶圓上所期望之形狀，則修正遮罩以增進關鍵幾何圖形之再生。附加OPC特徵至遮罩之編排允許更嚴謹之設計規則並顯著增進製程可靠性與良率。以類似方式，為了使特徵準確再生，使用噴射印刷之數位微影術亦需要材料聚結之修正。可作影像修正用之垂直及水平遮罩依材料聚結而定，其依序依像印刷頻率、表面張力、黏度、溫度等之數個物理參數而定。
第5圖表示具有替代直線142之期望之圖案140，而第6圖表示在光柵化影像中形成一組替代直線146之已印刷印點144之圖式。因此，要達成如第5圖中所示之適當微細間隙，印點144之適當配置是必要的。例如，在替代直線寬度為10μm而印點半徑為~40μm之情況中，為了在已印刷影像中得到10μm之間隙，有必要於光柵化影像中有40μm之間隙-即使在期望狀況下亦是。換言之，對於期望之間隙g，光柵化影像應具有2*r+c+g之間隙，其中r為半徑而c為晶格大小。印點大小之降低結合較高之定址能力為得到具有間隔接近之精細特徵之較微細間隙的一種解決方法。
第7圖表示向量圓形，而第8圖表示以4800DPI所光柵化之同一圓形。與此比較，從第9及10圖可注意到取樣圓形失去平順性。這係由於只使用簡單取樣之事實。取樣時，從樣本近鄰計算新值並在最小化之影像中取代該等值。第11、12及13圖表示蜿蜒之圖案，其為第一向量影像，接著，分別已被光柵化並最後以4800DPI加以取樣。再來，簡單取樣造成不期望之不均勻特徵維度及間隔。第14圖表示另一種取樣方法，其中在充填物區中使用簡單取樣並以不同方式對輪廓取樣。這形成均勻線寬，但亦導入不期望之空洞。
第15圖第11圖光柵化影像的同心取樣，顯示具有同質線寬及良好充填物。第16圖表示第11圖光柵化影像之外部區的同心取樣及內部區的半色調。在兩種情況中，含影像之骨架化。簡言之，影像之骨架化為 使影像中之前景區降低為骨架殘餘之一種程序。此殘餘大量保存原始區域之全貌及連結性而丟棄大部分之原始前景像素。典型地，骨架化兩種方法之一執行。一類技術為，提供形態之薄化，其以薄化不再可能並留下中間線之方式，從每個脊線之邊緣連續將像素侵蝕掉。留下者近於骨架。以另一類技術為，計算影像之距離轉換，在距離轉換中，該骨架係沿著距離轉換之獨特性而展現。在任一種情況中，使用該技術中已知之方法可處理所形成之骨架化影像以界定印點，在此該等直線終止或分叉。
藉由執行下列基本運算可完成具有一或多種特徵(方形、直線、圓形等)之光柵影像之同心取樣：(a)依據已印刷材料之物理特徵，以M個像素使光柵影像之期望特徵成為骨架(例如，M=([印點半徑]/[晶格大小]))；(b)留下骨架化輪廓之一個像素；(c)使(a)繼續直到完成整個影像為止；以及(d)保留剩下特徵之每第N個像素並去除其餘者。再來，N通常等於M。較小數字通常會有較佳特徵之邊緣平順性，但當它非常小時會發生已印刷材料之聚積且該等特徵將不平順。
同心取樣至少已有兩種格式來完成：(1)具有同心輪廓及同心內部充填物之同心取樣，以及(2)具有同心外部輪廓及半色調內部充填物之同心取樣。以下將更加詳述每個該等格式。
參照第17圖，此處說明具有同心輪廓及同心內部充填物之同心取樣法(200)。起初，判定晶格大小(1/[印刷解析度]dpi)及印點半徑(202)。接著，使整個向量影像光柵化(204)。然後，選取待印刷之影像特徵(206)。
接著，以M個像素([印點半徑]/[晶格大小])使特徵骨架化(208)。為了平順、控制已印刷材料之聚積、及/或準確特徵維度之複製，可使整數M達到最佳化。留下骨架化之輪廓的一個像素為黑色並將內部區充填為白色(210)。繼續最後兩個步驟，直到以同心方式對整個特徵作取樣(212)。注意到骨架化程序可依影像之不同特徵及不同特徵區而變。
接著，使用迴旋程序將光柵化影像分離成水平(特徵低於45度)與垂直分量(特徵高於45度)(214)。迴旋程序由以下運算組成：(a)覆蓋適當之(亦即，水平或垂直)迴旋遮罩於影像上；(b)乘以一致之項次；(c)將所有結果加總；以及(d)移至下一個像素，繼續橫跨整個光柵化影像。
用以執行(a)-(c)之迴旋方程式為：
其中M(x,y)為適當之迴旋遮罩而I(r,c)為影像。
第18圖中表示水平分量之迴旋遮罩150的實例，而第19圖中表示垂直分量之迴旋遮罩152的實例。 該等遮罩亦可處於不同間距及不同角度。
對垂直分量應用垂直遮罩濾波器154(見第20圖)，以降低活性像素間距(216)。如本實例中所示，每第4個像素即予充填。對水平分量應用水平遮罩濾波器156(見第21圖)，以降低活性像素間距(218)。再來，在本實例中，每第4個像素即予充填。為了平順、控制已印刷材料之聚積、及/或準確特徵維度之複製，可使遮罩濾波器之應用達最佳化。亦注意到的是遮罩濾波器可依影像之不同特徵及不同特徵區而變。
接著，附加水平及垂直分量以得到取樣輪廓(220)。最後，去除在水平與垂直分量之間交叉處之某些間隔接近的像素(222)。
參照第22圖，此處說明具有同心輪廓及半色調內部充填物之同心取樣法(300)。再次，必須首先判定晶格大小(1/[印刷解析度]dpi)及印點半徑(302)。接著，使設計層光柵化(304)。然後，選取待印刷之影像特徵(306)。
接著，以M個像素([印點半徑]/[晶格大小])使特徵骨架化(308)。再來，為了平順、控制已印刷材料之聚積、及/或準確特徵維度之複製，可使整數M達到最佳化。留下骨架化之輪廓的一個像素為黑色並將內部區充填為白色(310)。繼續最後兩個步驟，直到完成外部輪廓。注意到骨架化程序可依影像之不同特徵及不同特徵區而變。然後分離內部充填區(312)並填以半色調圖案158(見第23圖)以得到取樣充填物(314)。半色調圖案可 處於不同間距及不同角度。可有一或多種同心外部輪廓，其每個為M個像素所分離。內部充填區可與同心外部輪廓重疊以確保良好覆蓋範圍。
如稍早之說明，接著，將骨架化之輪廓分離成水平(特徵低於45度)與垂直分量(特徵高於45度)(316)。對垂直分量應用垂直遮罩濾波器以降低活性像素間距(318)。對水平分量應用水平遮罩濾波器以降低活性像素間距(320)。為了平順、控制已印刷材料之聚積、及/或準確特徵維度之複製，可使遮罩之應用達最佳化。亦注意到的是遮罩濾波器可依影像之不同特徵及不同特徵區而變。
接著，附加水平及垂直分量以得到取樣輪廓(322)。附加取樣輪廓及取樣充填物(324)。最後，去除最接近之鄰近像素及次接近之鄰近像素(326)。
至目前已提及多數方法為光柵影像處理技術。可使用數種混成組合之向量與光柵影像處理方法以產生同心取樣。這有助於使處理所需求之速度及記憶體達最佳化。例如，該等方法之一會使邊界向量光柵化並對其取樣。然後可收縮向量邊界區，對新向量應用光柵化並取樣。可使該程序繼續，直到收縮區太小而無法進一步光柵化。
體會到數種以上接露者及其它特徵與功能，或其替代者可合意地組合成許多其他不同系統或應用。而且，該等嫻熟意在由下列申請專利範圍所含之技術者可隨後完成此處之各種目前未預見或未預期之替代項、 修正、變動或增進事項。
100‧‧‧印刷系統
104‧‧‧熱源
108‧‧‧貯集室
109‧‧‧平台
112‧‧‧液滴源
116‧‧‧液滴
113‧‧‧標記
120‧‧‧基板
121‧‧‧間距
122‧‧‧電場
123‧‧‧溫度控制電路
124‧‧‧控制電路
128‧‧‧驅動器電路
130‧‧‧相機

Claims (8)

  1. 一種光柵影像之取樣方法，該影像包括多數像素並具有一個以上的特徵，該方法包括：以M個像素使期望之影像特徵成為骨架以形成輪廓；留下骨架化之輪廓的一個像素為黑色並將內部區充填為白色；繼續以同心的方式直到完成整個影像且保留剩下輪廓之每第N個像素並去除其餘者；以及使用迴旋程序將影像分離成垂直與水平分量，該迴旋程序包括：覆蓋迴旋遮罩於影像上；乘以一致之項次；將所有結果加總；以及反覆橫跨整個影像之每個像素。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中又包括：對垂直分量應用垂直遮罩濾波器，以降低活性像素間距；以及對水平分量應用水平遮罩濾波器，以降低活性像素間距。
  3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中又包括：附加水平及垂直分量以得到取樣輪廓；以及去除在兩個分量交叉處一些間隔接近之像素。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中為了邊緣平順、為了已印刷材料之聚積量、或為了準確特徵維度之複製，使參數M及N達到最佳化。
  5. 一種光柵影像之取樣方法，該影像包括多數像素並具 有一個以上的特徵，該方法包括：以M個像素使期望之影像特徵成為骨架以形成輪廓；留下骨架化之輪廓的一個像素為黑色並將內部區充填為白色；繼續直到完成整個影像且保留剩下輪廓之每第N個像素並去除其餘者；以及使用迴旋程序將影像分離成垂直與水平分量，其中該迴旋程序包括：該迴旋程序包括：覆蓋迴旋遮罩於影像上；乘以一致之項次；將所有結果加總；以及反覆橫跨整個影像之每個像素。
  6. 如申請專利範圍第5項之方法，其中又包括：對垂直分量應用垂直遮罩濾波器，以降低活性像素間距；以及對水平分量應用水平遮罩濾波器，以降低活性像素間距。
  7. 如申請專利範圍第6項之方法，其中又包括：附加水平及垂直分量以得到取樣輪廓；以及去除在兩個分量交叉處一些間隔接近之像素。
  8. 如申請專利範圍第5項之方法，其中為了邊緣平順、為了已印刷材料之聚積量、或為了準確特徵維度之複製，使參數M及N達到最佳化。
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