(57)【要約】      （修正有）【課題】マイクロ流体デバイスの品質を犠牲にすることなく、液滴アクチュエータの効率的な生産を可能にする。【解決手段】液滴アクチュエータの製造のための方法、装置、システムが開示される。液滴アクチュエータを作成するための方法は、第１の基板をレーザでアブレーションして、第１の基板上に電極アレイ１２６を形成することを含む。この方法は、電極アレイに疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方を適用することを含む。また、第１の基板を第２の基板と位置合わせさせることも含む。第２の基板は、第２の加工処理層を含む。そして、位置合わせには、第１の加工処理層の少なくとも部分と、第２の加工処理層の少なくとも部分との間のギャップが含まれる。【選択図】図２Ｄ
2019144229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非導電性層と、
非導電性層に接着された導電性層と、
導電性層内に配置された電極パターンと
を備え、電極パターンが、疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方によって絶縁され、非導電性層の少なくとも部分が、電極パターンの特徴部または電極パターンに近接した擾乱部を備える、装置。
【請求項２】
特徴部が、電極パターンの少なくとも部分の輪郭である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
電極パターンがラインを備え、特徴部が、電極パターン内のラインの位置に少なくとも部分的に対応する、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
擾乱部が、厚さの変化、凹部、または非導電性層の部分の表面内の凸部のうちの少なくとも１つである、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
電極パターン上に配置された防汚層をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
複数の液滴アクチュエータをそこから形成するための基板ウェブであって、
非導電性層と、
非導電性層にカップリングされた導電性層であって、第１の電極パターンおよび第２の電極パターンを含み、第２の電極パターンが第１の電極パターンから離隔されており、第１の電極パターンが第１のマーキングを備え、第２の電極パターンが第２のマーキングを備え、第１のマーキングが第２のマーキングと実質的に同一である、導電性層と、
第１の電極パターンおよび第２の電極パターンそれぞれの実質的に全体を覆って配置された、疎水性層または誘電性層のうちの少なくとも一方と
を備える、基板ウェブ。
【請求項７】
第１のマーキングおよび第２のマーキングが、第１のマーキングおよび第２のマーキングの、それぞれ第１の電極パターンおよび第２の電極パターン上での大きさまたは位置のうちの少なくとも一方に基づいて、実質的に同一である、請求項６に記載の基板。
【請求項８】
第１の電極パターンが複数のラインおよびギャップを備え、ラインが約１０マイクロメートルの幅を有する、請求項６に記載の基板ウェブ。
【請求項９】
導電性層の厚さが約１２０ナノメートル未満である、請求項６に記載の基板ウェブ。
【請求項１０】
非導電性層がその中に溝を画定し、溝が、第１の電極パターンに基づいている、請求項６に記載の基板ウェブ。
【請求項１１】
非導電性層が、第１の電極パターンに基づいて凸部を画定する、請求項６に記載の基板ウェブ。
【請求項１２】
導電性層を非導電性層にカップリングするために導電性層と非導電性層との間に配置された接着剤層をさらに備える、請求項６に記載の基板ウェブ。
【請求項１３】
第１の電極パターンがラインおよびスペーシングを備え、スペーシングと境をなすラインのエッジが実質的に平滑である、請求項６に記載の基板ウェブ。
【請求項１４】
マーキングが、電極パターンを画定するラインの中断部である、請求項６に記載の基板ウェブ。
【請求項１５】
プラスチック層および金属層を備える第１の基板と、
金属層内に形成された電極パターンであって、疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方によって絶縁される、電極パターンと
を備え、電極パターンが、ライン間のスペーシングを画定する少なくとも部分的に湾曲したエッジを有するラインを含む、
装置。
【請求項１６】
第１の基板と位置合わせされた第２の基板をさらに備え、位置合わせには、第１の基板と第２の基板との間のギャップが含まれる、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
ギャップ内に配置された１つまたは複数の凸部をさらに備える、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
凸部が毛細管である、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
第２の基板が、疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
プラスチック層が、金属層内に形成された電極パターンに対応する部分的に湾曲した溝を含む、請求項１５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本特許は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づき、引用によりその全体が組み込まれて、ここに組み込まれている、２０１４年４月１６日に出願された米国仮特許出願第６１／９８０，４２２号の利益を主張するものである。
【０００２】
本開示は一般に、電極アレイに関し、より詳細には、液滴アクチュエータ製造装置、システム、および関連方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
液滴アクチュエータは、個別の流体をマニピュレーションおよび分析するためのさまざまなマイクロ流体操作で使用される。液滴アクチュエータは、ギャップによって分離された２枚のプレートを含み、それらのプレートのうちの少なくとも一方が、疎水性および／または誘電性材料でコーティングされた電極のアレイを含む。滴（ｄｒｏｐ）アクチュエータの製造には、電極アレイの作製が関与するが、この作製には、アレイの電極の技術的性能品質を犠牲にすることなく電極アレイを画定するために、時間および価格の点で高い生産コストが必要となることがある。
【発明の概要】
【０００４】
図は、原寸に比例しない。そうではなく、複数の層および領域を明確にするために、図面では層の厚さが拡大されていることがある。可能な限り、同じ参照番号が、同じまたは同様の部分を参照するために図面および付随する記載全体を通じて使用される。本特許で使用する場合は、任意の部分（例えば層、膜、エリア、またはプレート）が、任意の方途で、別の部分上に位置付けられる（例えば、別の部分上に位置付けられる、別の部分上に位置する、別の部分上に配置される、または別の部分上に形成される等）と述べる場合、それは、言及された部分がその別の部分と接触していること、または言及された部分がその別の部分の上にあり、１つもしくは複数の中間部分がそれらの間に位置することを意味する。任意の部分が別の部分と接触していると述べる場合、それは、２つの部分間に中間部分がないことを意味する。
【０００５】
液滴アクチュエータの製造が関与する方法、システム、および装置が、本明細書で開示される。液滴アクチュエータは、マイクロ流体分析において使用され、具体的には、液滴ベースの、またはデジタルの、マイクロフルイディクスの分野で使用される。液滴アクチュエータは、ギャップによって分離された２つの表面を含む。それらの表面のうちの少なくとも一方が、疎水性材料または誘電体によってコーティングまたは絶縁された電極アレイを含む。ギャップ内に配置された液滴は、例えば、エレクトロウェッティングプロセスまたは誘電泳動プロセスに従って、電極アレイの電極に電位を選択的に印加して、疎水性および／または誘電性表面の濡れ性に影響を及ぼすことによって、疎水性および／または誘電性材料の表面上でマニピュレーションされ得る。ギャップ内に配置される液滴は、例えば血液、血漿、血清、唾液、汗等のような生物学的流体サンプルを含んでよい。電位は、アレイの隣接する電極間で液滴を移転させるために、かつ／または例えばＤＮＡ塩基配列決定分析やタンパク質分析を含むさまざまな分析の一環として、液滴を合体させるもしくは分割するために、使用され得る。
【０００６】
本明細書で開示される例示的液滴アクチュエータの製造は、基部表面上に、電極アレイを含む電極パターンを作製すること、ならびにその表面を、疎水性特性および／または誘電性特性を呈する材料からなる少なくとも１つの層でコーティングすることを含む。例示的液滴アクチュエータの製作は、疎水性特性および／または誘電性特性を有する材料でコーティングされた導電性表面を含んでよい上部基板を作製すること、ならびに上部基板と底部基板を、液滴を収容するための離隔距離を隔てて接合（例えば結合）することも含む。少なくとも基部基板上に作製される電極アレイのパターンは、液滴アクチュエータの性能に影響を及ぼす、例えば、電気伝導性や電極スペーシングなどの電極の設計品質に基づいている。基板の面積当たりの電極数を増加させると、異なる大きさの電極および電極のより大きな指状構造をアレイ内に収容することが可能になる。電極アレイの分解能がより高くなると、液滴アクチュエータによってアクチュエーションされる液滴の大きさの精度が上がり、電極間での液滴の移転の容易さが促進される。
【０００７】
液滴アクチュエータを製造するための知られている方法およびシステムでは、電極アレイの生産効率と品質との間で妥協する必要がある。例えば、リソグラフィ方法は、電極アレイの画定において高空間分解能をもたらすが、リソグラフィ方法には、生産時間の遅さおよび高価な手法を必要とする。例えば、リソグラフィ方法は、基板上にフォトレジストを堆積させて、化学的処理によって基板内にパターンを刻むものである。フォトレジストの堆積は、個別の電極アレイを形成するために基板全域にわたって繰り返されなければならず、そのことが生産時間を増加させる。また、リソグラフィ方法を使用して形成される液滴アクチュエータは、基板からフォトレジストを除去するための液滴アクチュエータの洗浄などの後処理ステップを必要とする。しかし、微量の化学薬品が、リンス後に基板上に残留することがあり、基板上にウォータマークを生じさせることがある。さらに、リソグラフィ方法は、高空間分解能の電極アレイをもたらすことができるが、結果として得られる電極アレイのラインおよびギャップの品質は、基板上へのフォトレジストの堆積に関するムラに起因して、電極アレイを画定する粗いエッジおよび液滴アクチュエータ間のランダムな（例えば非規則的な）欠陥を含む、乏しい品質となることがある。
【０００８】
生産効率を改善するための試みには、プリント回路基板上に電極を印刷することが含まれる。しかし、プリント回路基板の使用は、リソグラフィ方法に比べて、液滴アクチュエータの低い材料コストでのより速い生産を可能にすることができるが、アレイの空間分解能が犠牲になり、そのことが、液滴アクチュエータの液滴を生成しマニピュレーションする能力に影響を及ぼす。プリント回路基板が関与する液滴アクチュエータ製造手法はまた、支持表面および／または疎水性表面のうちの１つまたは複数をプリント回路基板に接合または接着して液滴アクチュエータの基部層を形成するための、複数のステップを必要とすることがある。
【０００９】
液滴アクチュエータを、ロールツーロールアセンブリの一環としてレーザアブレーションを使用して製造するための例示的な方法およびシステムが、本明細書で開示される。レーザアブレーションは、レーザビームによって固体基板から材料を制御された様式で除去することによって、複数の電極を含む電極アレイを速い生産速度で、電極品質を犠牲にすることなく画定することができる。レーザアブレーションによって製作された電極の技術的利点には、印刷された電極に比べて高い電気伝導性、低い表面粗さ、電極特徴部（ｆｅａｔｕｒｅ）を画定するエッジに関連する低い粗さと、それによるアレイの電極の指状構造化（ｉｎｔｅｒ−ｄｉｇｉｔｉｚａｔｉｏｎ）の改善、およびアレイのそれぞれの電極の特徴部間の低いばらつきが含まれる。レーザアブレーションは、例えば５μｍ未満から約１０μｍまでの大きさのあるラインおよびギャップを含む電極パターンを製作することができる。さらに、レーザアブレーションは、生産環境に有害な残留物または化学薬品を残すことによって結果として得られる液滴アクチュエータの使用に対し否定的に関与するおそれのある溶剤の使用を、必要としない。
【００１０】
本明細書で開示される例示的な方法およびシステムは、ロールツーロールアセンブリによって実施され、このロールツーロールアセンブリは、基板を例えば毎秒数メートルの速さを含む高速でさまざまなステーションを通って移動させるように動作することができる。ロールツーロールアセンブリは、ロール状基板の巻出し、基板のステーションを通っての前進、および処理された基板のロールへの巻戻しを促進する。したがって、液滴アクチュエータの基部および／または上部基板は、レーザアブレーションステーション、疎水性および／または誘電性プリンタ、ならびに硬化ステーションのうちの１つまたは複数を、急速な連続したペースで通って、結果として得られる液滴アクチュエータの技術的品質を損なうことなく処理され得る。さらに、開示される例示的な方法およびシステムは、例えば、電極アレイ、疎水性および／もしくは誘電性層、ならびに／または支持構造基部に関するさらなる個別のアセンブリを必要としない基部基板および／または上部基板を製作し、それにより、動作時間およびコストが低減する。したがって、本明細書で開示される例は、マイクロ流体デバイスの品質を犠牲にすることなく、液滴アクチュエータの効率的な生産を可能にする。
【００１１】
液滴アクチュエータを作成するための、本明細書で開示される例示的方法は、第１の基板をレーザでアブレーションして、第１の基板上に電極アレイを形成することを含む。例示的方法は、電極アレイに疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方を適用して、第１の基板上に第１の加工処理層を形成することを含む。例示的方法は、第１の基板を第２の基板と位置合わせさせることも含む。第２の基板は、第２の加工処理層を含む。例示的方法では、位置合わせには、第１の加工処理層の少なくとも部分と、第２の加工処理層の少なくとも部分との間のギャップが含まれる。
【００１２】
いくつかの例では、方法は、第１の基板と第２の基板との間に１つまたは複数の毛細管を挿入して、ギャップを作製することを含む。
【００１３】
いくつかの例では、方法は、疎水性材料または誘電体のうちの少なくとも一方を硬化して、第１の加工処理層を形成することを含む。いくつかの例では、疎水性材料を硬化することは、疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方を、熱または紫外光のうちの少なくとも一方にさらすことを含む。
【００１４】
いくつかの例では、第１の基板をアブレーションすることは、第１の基板の部分の上にレンズを介してパターンを投影すること、およびその部分上にレーザを合焦することを含む。そのような例では、レーザは、その部分に貫入して、その部分上にパターンを形成することになる。また、いくつかのそのような例では、パターンは複数のラインおよびギャップを備え、ラインは約１０マイクロメートルの幅を有する。
【００１５】
また、いくつかの例では、第１の基板をアブレーションすることは、第１の基板の複数の部分をレーザで順次、露光することを含む。そのような例では、レーザは、複数の部分の各々の上に電極アレイを形成することになる。
【００１６】
いくつかの例では、方法は、複数の部分のうちの第１の部分を疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方でコーティングし、それと実質的に同時に、複数の部分のうちの第２の部分がレーザで露光されることを含む。
【００１７】
いくつかの例では、第１の基板は、少なくとも第１の部分および第２の部分を含む。第１の部分および第２の部分の各々は、それぞれの電極アレイを備える。そのような例では、第２の基板は、少なくとも第３の部分および第４の部分を含む。また、そのような例では、第１の基板を第２の基板と位置合わせさせることが、第１の部分と第３の部分を第１の離隔距離を隔てて位置合わせさせ、第２の部分と第４の部分を第２の離隔距離を隔てて位置合わせさせることを含む。第１の離隔距離、および第２の離隔距離は、ギャップに対応する。いくつかの例では、方法は、位置合わせされた第１の基板と第２の基板をダイシングすることを含み、ダイシングは、第１の部分と第３の部分の位置合わせ、および第２の部分と第４の部分の位置合わせに基づいている。また、いくつかの例では、方法は、第１の部分と第３の部分、および第２の部分と第４の部分をそれぞれ、接着材料で結合することを含む。
【００１８】
第１の基板を複数の位置間で駆動するための複数のローラを含む例示的システムも、本明細書で開示される。例示的システムは、第１の基板が複数の位置のうちの第１の位置にあるときに第１の基板に貫入させるための、レーザを含む。第１の基板上に少なくとも１つの電極パターンを形成するためのレーザ。例示的システムは、第１の基板が複数の位置のうちの第２の位置にあるときに疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方を少なくとも１つの電極パターンに適用するための、プリンタを含む。例示的システムでは、複数のローラは、第１の基板を第２の位置から複数の位置のうちの第３の位置に駆動することになる。第３の位置において、第１の基板は、第２の基板と位置合わせして、液滴アクチュエータを形成することになる。
【００１９】
いくつかの例では、レーザは、複数のローラの動作中に実質的に連続してパルス発振することになり、レーザは、複数のローラの動作中に第１の基板の１つまたは複数の部分に貫入することになる。
【００２０】
いくつかの例では、第１の基板は、第１の層および第２の層を備える。第２の層は、導電性材料を備える。いくつかの例では、第１の基板は、第１の層と第２の層との間に配置された第３の層を含む。第３の層は、第２の層を第１の層に接着することになる。
【００２１】
いくつかの例では、レーザは、第２の層の少なくとも部分を除去して、電極パターンを形成することになる。
【００２２】
いくつかの例では、第２の層は、第１のロールにおいて第１の層上に配置されている。複数のローラは、第１のロールを巻き出して、第１の基板を第１の位置に駆動することになる。複数のローラは、第１の基板を第３の位置に駆動して、第２のロールを形成することになる。そのような例では、第２の層は、第３の位置において第１の層上に配置されている。
【００２３】
開示される例のいくつかは、第２のロールを切断して少なくとも１つのマイクロ流体チップを形成するための、スプリッタを含む。
【００２４】
また、いくつかの例では、プリンタは、疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方を少なくとも１つの電極パターンに適用するための、１つまたは複数のコーティングローラを備える。いくつかの例では、コーティングローラは、第１の基板に防汚材料を適用することになる。
【００２５】
いくつかの例では、システムはさらに、第１の基板を第２の基板と第３の位置において位置合わせさせるための、合体装置（ｍｅｒｇｅｒ）を備える。いくつかの例では、合体装置は２つのローラを備える。また、開示される例のいくつかは、疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方を硬化するための、硬化ステーションを含む。開示される例のいくつかは、第１の基板の少なくとも第１の部分を第２の基板の少なくとも第１の部分と結合するための、結合ステーションも含む。結合された部分は、少なくとも１つの電極パターンを含む。
【００２６】
第１のシート上にレーザを使用して電極アレイをパターニングすることを含む例示的方法も、本明細書で開示される。例示的方法は、第１のシートに疎水性材料または誘電体のうちの少なくとも一方を適用して、第１の加工処理層を作製することを含む。例示的方法は、第２のシートに疎水性材料または誘電体のうちの少なくとも一方を適用して、第２の加工処理層を作製することを含む。例示的方法は、第１のシートと第２のシートを、離隔距離を隔てて関連付けることも含む。第１の加工処理層は、電極アレイ、および第１の加工処理層と第２の加工処理層との間に受けられる液滴に対する、絶縁層である。
【００２７】
いくつかの例では、方法は、第１の加工処理層および第２の加工処理層を硬化することを含む。
【００２８】
いくつかの例では、第１のシートと第２のシートを関連付けることが、第２の加工処理層を、第１の加工処理層の第２の向きと対向する第１の向きに配向すること、および第１の加工処理層と第２の加工処理層を、実質的に平行な配置で合体させることを含む。いくつかの例では、第１のシートと第２のシートを合体させることが、第１のシートまたは第２のシートのうちの少なくとも一方に接着材料を適用すること、および第１のシートを第２のシートと結合することを含む。そのような例では、結合は、第１のシートと第２のシートとの間の離隔距離を保つことになる。
【００２９】
いくつかの例では、第２のシートは、実質的に単一の電極を備える。第２の加工処理層は、その電極を絶縁することになる。
【００３０】
いくつかの例では、方法は、第２のシート上に電極アレイをパターニングすることを含む。いくつかの例では、第２のシートは、非導電性材料を含む。
【００３１】
いくつかの例では、方法は、第１のシートをエンボス加工して、第１のシート上に１つまたは複数の凸部を作製することを含む。そのような例では、凸部は、第１のシートと第２のシートを、離隔距離を隔てて分離することになる。
【００３２】
非導電性層と、導電性層とを含む例示的装置も、本明細書で開示される。導電性層は、非導電性層に接着される。例示的装置は、導電性層内に配置された電極パターンを含む。電極パターンは、疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方によって絶縁される。例示的装置では、非導電性層の少なくとも部分が、電極パターンの特徴部を含む。
【００３３】
いくつかの例では、特徴部が、電極パターンの少なくとも部分の輪郭である。いくつかの例では、電極パターンがラインを備え、特徴部が、電極パターン内のラインの位置に少なくとも部分的に対応する。また、いくつかの例では、特徴部が、非導電性層の部分の表面内の凹部または凸部のうちの少なくとも一方である。
【００３４】
いくつかの例では、例示的装置が、電極パターン上に配置された防汚層を含む。
【００３５】
複数の液滴アクチュエータをそこから形成するための例示的基板ウェブも、本明細書で開示される。基板ウェブは、非導電性層と、非導電性層にカップリングされた導電性層とを含む。導電性層は、第１の電極パターンおよび第２の電極パターンを含む。第２の電極パターンは、第１の電極パターンから離隔されている。第１の電極パターンは第１のマーキングを含み、第２の電極パターンは第２のマーキングを含む。第１のマーキングは第２のマーキングと実質的に同一である。基板ウェブは、第１の電極パターンおよび第２の電極パターンそれぞれの実質的に全体を覆って配置された、疎水性層または誘電性層のうちの少なくとも一方も含む。
【００３６】
いくつかの例では、第１のマーキングおよび第２のマーキングが、第１のマーキングおよび第２のマーキングの、それぞれ第１の電極パターンおよび第２の電極パターン上での大きさまたは位置のうちの少なくとも一方に基づいて、実質的に同一である。
【００３７】
いくつかの例では、第１の電極パターンが複数のラインおよびギャップを含む。約１０マイクロメートルの幅を有するライン。また、いくつかの例では、導電性層の厚さが約１２０ナノメートル未満である。
【００３８】
いくつかの例では、非導電層がその中に溝を画定する。溝は、第１の電極パターンに基づいている。
【００３９】
基板ウェブのいくつかの例は、導電性層を非導電性層にカップリングするために導電性層と非導電性層との間に配置された接着剤層を含む。
【００４０】
いくつかの例では、第１の電極パターンがラインおよびスペーシングを含み、スペーシングと堺をなすラインのエッジが実質的に平滑である。また、いくつかの例では、マーキングは、電極パターンを画定するラインの中断部（ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｏｎ）である。
【００４１】
プラスチック層および金属層を有する第１の基板を含む例示的装置も、本明細書で開示される。例示的装置は、金属層内に形成された電極パターンも含む。電極パターンは、疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方によって絶縁される。電極パターンは、ライン間のスペーシングを画定する少なくとも部分的に湾曲したエッジを有するラインを含む。
【００４２】
いくつかの例では、例示的装置は、第１の基板と位置合わせされた第２の基板を含み、位置合わせには、第１の基板と第２の基板との間のギャップが含まれる。いくつかの例では、ギャップ内に１つまたは複数の凸部が配置される。いくつかの例では、凸部は毛細管である。また、いくつかの例では、第２の基板は、疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方を含む。
【００４３】
いくつかの例では、プラスチック層が、金属層内に形成された電極パターンに対応する部分的に湾曲した溝を含む。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】例示的液滴アクチュエータの基部基板を作製するための、第１の例示的アセンブリの図である。
【図２Ａ】図１の第１の例示的アセンブリによって作製された、例示的基部基板上の例示的電極パターンの上面図である。
【図２Ｂ】ブロードフィールドレーザアブレーション（ｂｒｏａｄ  ｆｉｅｌｄ  ｌａｓｅｒ  ａｂｌａｔｉｏｎ）によって作製された、図２Ａの例示的電極パターンの部分の上面図である。
【図２Ｃ】レーザアブレーションスクライビング（ｌａｓｅｒ  ａｂｌａｔｉｏｎ  ｓｃｒｉｂｉｎｇ）技法を使用して作製された、図２Ａの例示的電極パターンの部分の上面図である。
【図２Ｄ】複数の電極アレイを含む例示的基部基板の、図２Ａの１−１ラインに沿った断面図である。
【図２Ｅ】電極パターンの、図２Ａの２−２ラインに沿った断面図である。
【図３】例示的液滴アクチュエータの上部基板を作製するための、第２の例示的アセンブリの図である。
【図４】図１の第１の例示的アセンブリによって作製された例示的基部基板を、図３の第２の例示的アセンブリによって作製された例示的上部基板と合体させるための、第３の例示的アセンブリの図である。
【図５】図１の第１の例示的アセンブリ、図３の第２の例示的アセンブリ、および図４の第３の例示的アセンブリのための、例示的処理システムのブロック図である。
【図６】本明細書で開示される例を実施するために使用され得る、例示的方法の流れ図である。
【図７】本明細書で開示される例で使用するプロセッサプラットフォームの図である。
【発明を実施するための形態】
【００４５】
ここで図に移ると、図１は、液滴アクチュエータの基部基板を作製するための、第１の例示的なシステムまたはアセンブリ１００の図である。第１の例示的アセンブリ１００は、第１のローラ１０２、第２のローラ１０４、および第３のローラ１０６を含んだ、一連のまたは複数のローラを含み、それらは、同期回転して動作して、基部基板１０８を第１の例示的アセンブリ１００の中を駆動する。第１の例示的アセンブリ１００は、第１のローラから第３のローラ１０２、１０４、１０６に加えて、ロールツーロール技法を使用して基部基板１０８をアセンブリの中を移動させるためのローラも含んでよい。他の例は、コンベヤ、プーリー、および／または他の任意の適切な移送機構を使用してよい。基部基板１０８は、基部基板１０８を切断またはサイジングして、個別の液滴アクチュエータを製作する前は、基板ウェブと見なされてよく、この基板ウェブは、基部基板１０８が第１の例示的アセンブリ１００の中を移動するときに、ロール状構成でもよく、部分的にロール状構成でもよく、非ロール状構成でもよい。
【００４６】
第１の例示的アセンブリ１００では、第１のローラ１０２が回転して、いくつかの例ではロール状構成の単一のシートである基部基板１０８を巻き出す。基部基板１０８は、第１の層１１０および第２の層１１２を含む。この例では、第１の層１１０は、例えばプラスチックなどの非導電性可撓性基板を備え、第２の層１１２は、導電性材料を含む。第２の層１１２の導電性材料は、例えば、金、銀、銅などの金属、または導電性ポリマーなどの非金属導体であってよい。他の例では、異なる金属、あるいは金属の組合せ、もしくは導電性ポリマーの組合せ、または金属と導電性ポリマーの組合せが使用されてよい。いくつかの例では、基部基板１０８は、非導電性の第１の層１１０と導電性の第２の層１１２との間に配置された接着剤層１１３を含む。一例として、接着剤層１１３はクロムを備えることができ、金の層がクロム接着剤層１１３の上面上に配置されて、導電性の第２の層１１２が形成する。したがって、図１の基部基板１０８では、非導電性の第１の層１１０と導電性の第２の層１１２が、予め接着されて基部基板１０８が形成してから、第１のローラ１０２によって巻き出される。
【００４７】
図１の例示的基部基板１０８では、非導電性の第１の層１１０は、約５００ｎｍ未満の厚さを有する。下で説明されるように、そのような厚さにより、基部基板１０８が複数のローラによって例示的な第１のアセンブリ１００の中を移動することが可能になる。また、いくつかの例では、非導電性の第１の層１１０の厚さは、導電性の第２の層１１２の厚さを上回る。一例として、導電性の第２の層１１２の厚さは、約３０ｎｍであってよい。他の例では、導電性の第２の層１１２の厚さは、約５００ｎｍ未満であり、いくつかの例では、第２の層１１２の厚さは、約１２０ｎｍ未満である。いくつかの例では、非導電性の第１の層１１０および／または導電性の第２の層１１２の厚さは、例えば、第１の層１１０および／もしくは第２の層１１２の材料、ならびに／または基部基板１０８から形成される液滴アクチュエータが使用される運用上の目的に基づいて選択される。
【００４８】
第１のローラ１０２は、基部基板１０８をレーザアブレーションステーション１１４に駆動する。レーザアブレーションステーション１１４は、基部基板１０８の導電性の第２の層１１２の上に投影されるマスタパターン１１８を含んだマスク１１６を含む。マスク１１６に関連するマスタパターン１１８は、分解能（例えば、アブレーションされる基部基板１０８の面積当たりの電極数）、電極の大きさ、電極パターンを画定するラインの構成、電極の指状構造、および／または電極間のギャップもしくはスペーシングなどの特徴に基づいて、予め定められてよい。いくつかの例では、マスタパターン１１８の特徴は、基部基板１０８が関連付けられる液滴アクチュエータの１つまたは複数の運用上の用途（例えば、生物学的アッセイおよび／または化学アッセイでの使用）に基づいて選択される。また、いくつかの例では、レーザアブレーションステーション１１４が基部基板１０８上に異なるパターンを形成できるように、マスタパターン１１８は構成可能または再構成可能である。それに加えてまたはその代わりに、いくつかの例では、マスク１１６は、１つまたは複数の代替マスクと交換可能である。
【００４９】
レーザアブレーションステーション１１４は、レンズ１２０を含む。ローラ（例えば第１のローラ１０２）が回転した結果として基部基板１０８がレーザアブレーションステーション１１４に対面するとき、基部基板１０８の部分１２２が、レンズ１２０の下方を通り、またはレンズ１２０を通り過ぎる。部分１２２は、例えば、基部基板１０８の面積未満の面積を有し、かつ導電性の第２の層１１２を含む、基部基板１０８の矩形または方形の区画であってよい。レンズ１２０は、マスタパターン１１８の少なくとも部分を、部分１２２に関連する導電性の第２の層１１２の上に結像または投影する。レーザビーム１２４が、マスク１１６およびレンズ１２０を介して部分１２２の上に向けられ、それにより、投影されたマスタパターン１１８に基づいてレーザビーム１２４が導電性の第２の層１１２に選択的に貫入する。いくつかの例では、非導電性の第１の層１１０または部分（例えば、非導電性の第１の層１１０の厚さのほんの一部）も、投影されたマスタパターン１１８に基づいてレーザビーム１２４によって貫入されることがある。マスク１１６の中実部分が、レーザビーム１２４を遮り、マスク１１６の開いた部分が、レーザビーム１２４がマスク１１６を通過して、基部基板１０８と接触することを可能にする。レーザビーム１２４は、例えば、エキシマレーザに関連付けられてよい。
【００５０】
レーザビーム１２４で露光した結果として、部分１２２の照射された非導電性の第１の層１１０が、レーザビーム１２４に関連するエネルギーを吸収する。照射された非導電性の第１の層１１０は、光化学解離を受け、その結果、マスタパターン１１８に従って、非導電性の第１の層１１０の構造的結合の選択的な分解、ならびに非導電性の第１の層１１０の破片、および導電性の第２の層１１２の、照射された非導電性の第１の層１１０の上に重なる部分の放出が生じて、導電性の第２の層１１２上に電極アレイ１２６が形成する。したがって、電極アレイ１２６の形成中に非導電性の第１の層１１０にレーザビーム１２４が貫入した結果として、非導電性の第１の層１１０の破片が放出することにより、非導電性の第１の層１１０に対する構造変化をもたらすことができる。そのような構造変化は、非導電性の第１の層１１０の外観を変え得る。
【００５１】
上で開示されたように、レーザビーム１２４は、マスタパターン１１８マスク１１６に従って、非導電性の第１の層１１０および導電性の第２の層１１２に選択的に貫入する。したがって、非導電性の第１の層１１０の放出された部分または破片は、マスタパターン１１８に基づいており、それにより、非導電性の第１の層１１０が破片化した後、非導電性の第１の層１１０は、マスタ１１８の、電極アレイ１２６に対応する特徴部を含む。非導電性の第１の層１１０内の特徴部またはマーキングとしては、例えば、マスタパターン１１８の少なくとも部分の輪郭または実質的な輪郭があり得る。いくつかの例では、非導電性の第１の層１１０は、レーザビーム１２４が非導電性の第１の層１１０に貫入した結果として形成される擾乱部（ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ）（例えば焼け跡（ｂｕｒｎ  ｍａｒｋ））を含む。擾乱部としては、例えば、非導電性の第１の層１１０の少なくともある部分の厚さの変化、非導電性の第１の層１１０の部分内の凹部（例えば溝）、または（例えば非導電性の第１の層１１０が分解および破片化した結果としての）非導電性の第１の層１１０の表面内の凸部があり得る。凹部は、非導電性の第１の層１１０内の壁部を形成する、角度の付いた部分または傾斜した部分を含むことがある。したがって、非導電性の第１の層１１０および導電性の第２の層１１２をレーザビーム１２４で同時露光する結果として、非導電性の第１の層１１０は、１つまたは複数の構造変化を受けることができ、それが、下で図２Ｅに関してさらに開示されるように、溝、凸部、マーキング、変色等に反映され得る。
【００５２】
いくつかの例では、レーザビーム１２４が基部基板１０８に貫入する深さ（例えば放射強度）が、非導電性の第１の層１１０および／または導電性の第２の層１１２の深さ（例えば厚さ）に基づいて予め定められる。いくつかの例では、レーザビーム１２４の貫入深さが、レーザビーム１２４が下にある非導電性の第１の層１１０が破片化した結果として導電性の第２の層１１２をアブレーションする、その深さを変更するように、調整可能である。いくつかの例では、この調整は、例示的システム１００が動作するときに動的である。また、いくつかの例では、基部基板１０８は、レーザビーム１２４での露光後に、粒子および／または表面汚染物を除去するために洗浄にかけられる。
【００５３】
図１に示されるように、レーザアブレーションステーション１１４に暴露した後、基部基板１０８の部分１２２は、電極アレイ１２６を含む。電極アレイ１２６は、導電性の第２の層１１２内に形成された複数の電極から構成される（図２Ａ）。レーザビーム１２４で露光し、非導電性の第１の層１１０が破片化した結果として、導電性の第２の層１１２の部分が、基部基板１０８から除去される。電極アレイ１２６に関連する除去された部分は、マスタパターン１１８に基づいている。いくつかの例では、除去された部分は、マスク１１６の開いた部分に合致する。
【００５４】
例えば、図２Ａは、図１の第１の例示的アセンブリ１００のレーザアブレーションステーション１１４に暴露した後の、基部基板１０８の部分１２２の上面図を示す。図２Ａに示されるように、レーザ１２４で露光した結果、導電性の第２の層１１２上に、レーザアブレーションされた電極パターン２００が形成する。レーザアブレーションされた電極パターン２００は、ライン２０２およびスペーシング２０４を含み、それらは、図１のレンズ１２０を介して部分１２２の上に投影されたマスタパターン１１８に対応する。
【００５５】
例示的電極パターン２００では、ライン２０２およびスペーシング２０４が、電極アレイ１２６を形成する１つまたは複数のアレイ電極２０６を画定する。例示的電極パターン２００は、１つまたは複数の非アレイ電極２０８も含む。電極アレイ１２６の一部ではない非アレイ電極２０８は、液滴アクチュエーションの動作中の外部電気的接続を促進する。電極パターン２００のアレイ電極２０６および非アレイ電極２０８は、大きさおよび／または形がさまざまであってよい。例えば、非アレイ電極２０８は、実質的に方形の形であってよく、アレイ電極２０６は方形以外の形状であってよい。電極パターン２００の電極２０６、２０８の形および／または大きさは、基部基板１０８の上に投影されるマスタパターン１１８に関連するライン２０２およびスペーシング２０４によって定められる。レーザアブレーションによって形成した結果として、電極２０６、２０８を画定するライン２０２は、例えば、フォトリソグラフィ方法やプリント回路基板方法などの、電極アレイを形成するための他の方法に比べて、電極２０６、２０８のエッジの画定に関して実質的に平滑であり、かつ／または粗さが実質的に低減されている。
【００５６】
いくつかの例では、レーザアブレーションによって形成されるライン２０２および／またはスペーシング２０４は、約１０μｍの大きさがあり（例えば約１０μｍの幅を有し）、他の例では、ライン２０２および／またはスペーシング２０４は、１０μｍを上回り、または１０μｍ未満（例えば約５μｍ）である。ライン２０２および／またはスペーシング２０４の配列および大きさが、電極アレイ１２６の分解能を定める。例えば、ライン２０２間を最小スペーシング２０４にすると、電極アレイ１２６内に、ごく近接したより多数のアレイ電極２０６（例えばアレイ電極２０６の指状構造化）が可能になり、下で開示されるように、隣接する電極間に適用される誘電性および／または疎水性材料の量が低減する。したがって、レーザアブレーションされた電極パターン２００の特徴部が、部分１２２の、結果として得られる液滴アクチュエータの動作に寄与する表面積を最大にし、それにより、個別の液滴アクチュエータを形成するのに必要な材料の量が低減する。さらに、アレイ電極２０６の指状構造が増加すると、基部基板１０８上で液滴が電位のマニピュレーションによってアクチュエーションされる容易さが促進される。電極アレイ１２６の分解能が増加すると、アクチュエーションされる液滴の大きさの精度も改善する。
【００５７】
レーザアブレーションステーション１１４における基部基板またはウェブ１０８の部分１２２のレーザアブレーションは、ブロードフィールドアブレーションによって、またはラスタリングによって達成され得る。ブロードフィールドアブレーションは、レーザビーム１２４を実質的に部分１２２全体にわたって露光するものである。マスタパターン１１８は、実質的にただ１回の、非導電性の第１の層１１０および導電性の第２の層１１２のレーザビーム１２４での露光（例えば、レーザビーム１２４のただ１度のフラッシュ）を用いて、導電性の第２の層１１２から材料を除去することによって、部分１２２上に作製される。ブロードフィールドレーザアブレーションでは、マスタパターン１１８がこのように、導電性の第２の層１１２の、部分１１２に関連する面積全域にわたって同時に作製されて、基部基板１０８が高速でアブレーションされる。図２Ｂは、マスタパターン１１８に基づいてブロードフィールドアブレーションによって作製された、図２Ａの電極パターン２００の部分２１０の上面図である。図２Ｂに示されるように、部分２１０は、電極パターン２００を画定するライン２０２およびスペーシング２０４を含む。ライン２０２および／またはスペーシング２０４は、１０μｍ未満の幅を有することができる。やはり図２Ｂに示されるように、ライン２０２のエッジ２１２は、実質的に平滑であり、実質的な粗い、鋭い、尖った、または不均一な部分がない。そのような平滑な画定されたエッジ２１２は、部分１２２上へのレーザビーム１２４のただ１度の露光を用いてマスタパターン１１８を作製するように、基部基板１０８をレーザビーム１２４によって照射することから生じる。
【００５８】
あるいは、レーザアブレーションは、ラスタリングまたはスクライビングによって達成されてもよく、その場合、基部基板１０８および／またはレーザビーム１２４が移動するときに、レーザビーム１２４が部分１２２内にマスタパターン１１８を反復的にエッチングして、導電性の第２の層１１２内に電極アレイ１２６を含む電極パターン２００を形成する。ラスタリング技法が使用される例では、電極パターン２００は、マスク１１６を使用せずにデジタル処理で決まる。例えば、部分１２２内にマスタパターン１１８を反復的にエッチングするには、レーザビーム１２４が基部基板１０８に沿って移動して、隣接した一連の個別のパルスによって、導電性の第２の層１１２にマスタパターン１１８を刻み込む。個別のパルスは、例えば３０から２００μｍの間の幅を有するライン２０２をもたらす。電極パターン２００を形成するためにラスタリングが使用される例では、アレイ電極２０６のエッジは、個別のレーザパルスが導電性の第２の層１１２に反復的に貫入することによって形成されるパルスマーキングにより、ブロードフィールドレーザアブレーションに比べてそれほど平滑ではないことがある。
【００５９】
図２Ｃは、レーザアブレーションラスタリングまたはスクライビング技法を使用して作製された、図２Ａの電極パターン２００の部分２１４の上面図である。パルスを割り送り（ｉｎｄｅｘｉｎｇ）して基部基板１０８内にマスタパターン１１８をエッチングした結果として、電極パターン２００を画定するライン２０２のエッジ２１６が、図２Ｂに示されるブロードフィールドレーザアブレーションによって作製される電極パターン２００のエッジ２１２とは異なっている。例えば、ラスタリングによって作製される部分２１４のエッジ２１６は、部分２１４の、レーザビーム１２４の個別のパルスでの反復露光に対応する、湾曲した、部分的に湾曲した、または波状の特徴部を含む。また、個別のパルスが基部基板１０８の隣接する部分を照射するので、エッジ２１６の湾曲した特徴部または波状の特徴部は、第１の湾曲した特徴部において、レーザビーム１２４の第１のレーザパルスから生じることが、レーザビーム１２４の第２のレーザパルスから生じる第２の湾曲した特徴部に類似し、または部分的に類似し得るという点で、それぞれのライン２０２にわたってパターンまたは少なくとも部分的なパターンを画定する。したがって、ラスタリングによって作製される電極パターン２００のエッジ２１６は、ランダムな不規則な形のエッジを有するラインをもたらすことのあるフォトリソグラフィなどの技法によって作製される電極パターンとは区別され得る。
【００６０】
図２Ａ−図２Ｃは、図１のレーザアブレーションステーション１１４においてレーザビーム１２４で露光した後の基部基板１０８の上面図から見ることのできる、電極パターン２００の特徴部を示す。図２Ｄは、図１の第１の例示的アセンブリ１００のレーザアブレーションステーション１１４に暴露した後の基部基板１０８の部分１２２の、図２Ａの１−１ラインに沿った断面図である。図２Ｄに示されるように、部分１２２は、非導電性の第１の層１１０と、基部基板１０８全域にわたって形成された電極パターン２００の電極アレイ１２６の複製を含んだ、導電性の第２の層１１２とを含む。基部基板１０８の部分１２２は、図では、３つの電極アレイ１２６を有しているが、部分１２２は、より少ない、または追加の、図２Ａの電極パターン２００の電極アレイ１２６を含んでよい。また、部分１２２は、基部基板またはウェブ１０８の一部である。
【００６１】
上で図２Ａに関して開示されたように、電極アレイ１２６は、１つまたは複数のアレイ電極２０６を含む。レーザビーム１２４が、パルス発振するとき、またはアレイ電極２０６を画定するように導電性の第２の層１１２内にライン２０２および対応するスペーシング２０４をエッチングするとき、レーザビーム１２４は、導電性の第２の層１１２の厚さｔに貫入する。導電性の第２の層１１２へのレーザビーム１２４の貫入の深さは、例えば、導電性の第２の層１１２の厚さｔ１および／またはレーザビーム１２４の強度に基づいてよい。いくつかの例では、レーザビーム１２４は、厚さｔ１に実質的に等しい深さ、厚さｔ１未満の深さ、または下で図２Ｅに関して開示されるように、レーザビーム１２４が非導電性層１１０の部分に貫入するように厚さｔ１を上回る深さに貫入する。また、レーザビーム１２４は、アレイ電極２０６の指状構造の程度を定める、分解能または基部基板１０８の面積当たりのいくつかの電極２０６、アレイ電極２０６の大きさ、ならびにライン２０２およびその間のスペーシング２０４の構成に関連する、電極アレイ１２６の特徴部を画定する。
【００６２】
レーザアブレーションは、分解能の増加した電極アレイ１２６を含む明確に画定された電極パターン２００をもたらすが、いくつかの例では、マスク１１６またはレンズ１２０内の欠陥または不完全部分がベースの基板１０８内の対応する欠陥をもたらす。そのような欠陥としては、マスク１１６またはレンズ１２０上の屑、レーザビーム１２４が、基部基板１０８のそのような露光が意図されていなかったところを照射するのを可能にする、マスク１１６内の開口（例えば、マスク１１６内の余分な開口、もしくは意図されるよりも広い開口）、および／またはレーザビーム１２４が、基部基板１０８の貫入が意図されていたところに貫入するのを阻止する、マスク１１６内の不完全部分（例えば、マスク１１６内の不完全な開口）があり得る。屑（例えば毛髪、埃等）またはマスク１１６内の不完全部分は、結果として得られる電極パターン２００内に、ギャップや、電極パターン２００を画定するライン２０２および／またはスペーシング２０４の形の変形などの、中断部またはムラを生じさせることがある。欠陥の別の例としては、マスタパターン１１８内の欠陥による、マスタパターン１１８内のスペーシング２０４のムラがある。
【００６３】
図２Ｄは、欠陥またはマーキング２１２を含む、基部基板１０８の導電性の第２の層１１２を示す。例示的部分１２２では、欠陥２１２が、基部基板１０８全域にわたって、電極パターン２００の電極アレイ１２６の反復の各々内に含まれている。しかし、欠陥２１２は、非アレイ電極２０８に関連するような、電極パターン２００内の他の場所に位置する場合もある。電極パターン２００がブロードフィールドレーザアブレーションを使用して形成される例では、欠陥２１２は、部分１２２の電極アレイ１２６の各々内で規則的であり、または実質的に同一である。具体的には、欠陥２１２の規則的な発生は、実質的に部分１２２全体にわたってレーザビーム１２４を露光して、複数の電極パターン２００を同時に形成することから生じる。したがって、欠陥２１２は、基部基板１０８がレーザアブレーションステーション１１４においてレーザビーム１２４で露光されるときに、導電性の第２の層１１２内に照射された電極パターン２００の各々内に実質的に一様に複製される。例えば、欠陥２１２は、それぞれの電極パターン２００に対して実質的に同じ位置に配置され得る。また、欠陥２１２は、それぞれの電極パターン２００内で実質的に同じ大きさであり得る。したがって、基部基板１０８および電極パターン２００を含んだ、結果として得られる基板ウェブは、電極パターン２００の各々内に、実質的に同一の、規則的に再現される欠陥２１２を含む。
【００６４】
いくつかの例では、欠陥２１２などのマーキングが、意図的な場合がある。例えば、そのようなマーキングは、特定の製造業者、製造ラン、製品、または製造場所を特定するために、全ての電極パターン２００にわたって出現するシグニチャとして含まれてよい。
【００６５】
図２Ｅは、電極パターン２００を含む部分１２２の、図２Ａの２−２ラインに沿った断面図である。一例として、図２Ｅは、電極パターン２００の電極アレイ１２６以外の断面を示す。例えば、図２Ｅは、非アレイ電極２０８のうちの１つまたは複数を画定するライン２０２およびスペーシング２０４を示す。
【００６６】
上で、図１および図２Ｄに関連して基部基板１０８をレーザビーム１２４で露光することに関して開示されたように、いくつかの例では、レーザビーム１２４は、導電性の第２の層１１２および非導電性の第１の層１１０の中に選択的に貫入する。そのような例では、レーザビーム１２４は、導電性の第２の層１１２の厚さｔ１、および非導電性の第１の層１１０の厚さｔ２の中に貫入し、厚さｔ２は、非導電性の第１の層１１０の総厚さｔ３未満、または実質的に総厚さｔ３未満であり得る。非導電性の第１の層１１０は、レーザビーム１２４のエネルギーをいくらか吸収する。非導電性の第１の層１１０を照射した結果として、非導電性の第１の層１１０の、厚さｔ２を有する部分が、非導電性の第１の層１１０から放出され、その結果、非導電性の第１の層１１０に対する構造変化が生じる。非導電性の第１の層１１０の部分が放出する結果、導電性の第２の層１１２の部分が放出して、電極パターン２００が画定され得る。図２Ｅに示されるように、非導電性の第１の層１１０は、レーザビーム１２４の貫入による１つまたは複数の擾乱部２１０を含む。その部分または擾乱部２１０は、照射された非導電性の第１の層１１０の１つまたは複数の部分の放出から生じる、非導電性の第１の層１１０内の凹部、スペーシング、開口、または溝を含む。擾乱部２１０のそれぞれの厚さは、非導電性の第１の層１１０の厚さ、およびレーザビーム１２４の貫入の深さによって決まる。また、擾乱部２１０は、図２Ｂに形が矩形として示されているが、擾乱部２１０は、非導電性の第１の層１１０から放出された破片の形に対応する、不規則な形の、湾曲した、または角度の付いた溝または凹部を含めて、実質的にどんな形でもよい。
【００６７】
レーザアブレーションステーション１１４における基部基板１０８のレーザアブレーションについて、部分１２２に関連して説明してきたが、第１のローラから第３のローラ１０２、１０４、１０６による基部基板１０８の第１の例示的アセンブリ１００の中での連続移動の一環として、第１の例示的アセンブリ１００の動作中に、レーザビーム１２４が基部基板１０８の２つ以上の部分に貫入することを理解されたい。第１の例示的アセンブリ１００では、基部基板１０８がレンズ１２０の下方を通り、かつ／またはレンズ１２０を通り過ぎるとき、導電性の第２の層１１２の順次部分ｎがレーザビーム１２４で露光されて、順次部分ｎの各々上にマスタパターン１１８が繰り返し作製される。それらの部分の大きさ、および基部基板１０８がレーザアブレーションステーション１１４を通過するときのそれらの部分間のスペーシングは、例えば、マスタパターン１１８の大きさおよび構成、基部基板１０８の寸法、導電性の第２の層１１２の厚さ、ならびに／または基部基板１０８が関連付けられる液滴アクチュエータの寸法に基づいて、予め決められてよい。
【００６８】
図１に戻ると、部分１２２がレーザアブレーションステーション１１４においてレーザアブレーションにかけられて、（例えば、図２Ａの電極パターン２００の一部としての）電極アレイ１２６が形成した後、部分１２２は、第１のローラから第３のローラ１０２、１０４，１０６の回転によって、プリンタ１２８に移動される。第１の例示的アセンブリ１００では、プリンタ１２８は、疎水性特性および／または誘電性特性を有する材料１３０からなる少なくとも１つの層を電極アレイ１２６に適用することの可能な、装置または機器を含む。第１の例示的アセンブリ１００では、プリンタ１２８は、疎水性および／または誘電性材料１３０を、それらに限定されないが、（例えばプリンタ１２８に関連付けられたローラによる）ウェブベースコーティング、スロットダイコーティング、スピンコーティング、化学気相堆積、物理気相堆積、および／または原子層堆積を含む堆積技法によって、堆積させることができる。プリンタ１２８は、疎水性および／または誘電性材料１３０に加えて、他の材料も適用することができる（例えば防汚コーティング、抗凝血剤）。また、プリンタ１２８は、厚さの異なる、かつ／または基部基板１０８の異なる部分を被覆する、１つまたは複数の材料層を適用することができる。
【００６９】
上で説明されたように、第１の例示的アセンブリ１００では、疎水性および／または誘電性材料１３０を電極アレイ１２６に適用するために、第１のローラから第３のローラ１０２、１０４、１０６のうちの少なくとも１つが、基部基板またはウェブ１０８をプリンタ１２８に前進させる。いくつかの例では、プリンタ１２８は、例えばローラコーティング方法によって疎水性および／または誘電性材料１３０を適用する際の、プリンタ１２８の動作の一環としての基部基板１０８の給送および位置合わせの精度を促進するために、複数のレジストレーションローラ１３１を含む。
【００７０】
第１の例示的アセンブリ１００では、疎水性および／または誘電性材料１３０が電極アレイ１２６に、電極アレイ１２６を完全に、または実質的に完全に絶縁するように適用される。例えば、再度図２Ａを参照すると、プリンタ１２８は、疎水性および／または誘電性材料１３０を電極アレイ１２６の電極２０６に選択的に適用するが、プリンタ１２８は、疎水性および／または誘電性材料１３０を電極パターン２００の残りの電極２０８には適用しない。疎水性および／または誘電性材料１３０の電極パターン２００への選択的適用により、残りの電極と電気的に接触することの可能な電極（例えば、疎水性および／または誘電性材料１３０で被覆されない非アレイ電極２０８）、ならびに電極アレイ１２６の一部として被覆またはコーティングされた電極（例えば、アレイ電極２０６）がもたらされる。疎水性および／または誘電性材料１３０がある結果として、電極アレイ１２６に近接して配置された液滴は、部分１２２に対してある接触角をなしてビーズ形状になる。動作の際には、コーティングされた電極アレイ１２６の電極２０６が、電気力によって接触角（例えば接触角の度数）を制御する。
【００７１】
いくつかの例では、疎水性および／または誘電性材料１３０は、電極アレイ１２６を実質的に被覆するように導電性の第２の層１１２に適用される、ポリテトラフルオロエチレン材料（例えばＴｅｆｌｏｎ）またはフッ素界面活性剤（例えばＦｌｕｏｒｏＰｅｌ）である。他の例では、疎水性および／または誘電性材料１３０は、磁器（例えばセラミック）やプラスチックなどの誘電体である。いくつかの例では、誘電体は疎水性材料と組み合わせて、電極アレイ１２６が誘電体の第１の層、およびその誘電体の層の上に配置された例えばＴｅｆｌｏｎの第２の層でコーティングされるように、適用される。そのような例では、誘電体の第１の層は、加工処理層の第２の層を上回る厚さを有してよい。また、いくつかの例では、結果として得られる液滴アクチュエータの臨床使用中のタンパク質、他の生物学的種の蓄積から生じることがあり、マイクロ流体デバイスの汚染を生じさせるおそれのある表面汚損を低減させるために、電極アレイ１２６に（例えば追加の層として、または疎水性および／もしくは誘電性材料１３０に関連付けて）防汚コーティングが適用される。液滴アクチュエータの運用上の用途に基づいて、他の材料が適用されてよい。例えば、アッセイが完了する前に生物学的試料が凝固するのを阻止するために、抗凝血性物質が適用されてよい。
【００７２】
いくつかの例では、疎水性および／または誘電性材料１３０は、プリンタ１２８によって実質的に液状で堆積される。液滴を支持するための、基部基板１０８上の構造層または加工処理層１３２を作製するために、部分１２２が、ローラ（例えば第１のローラから第３のローラ１０２、１０４、１０６）によって、硬化ステーション１３４を通って移動される。硬化ステーション１３４において、疎水性および／または誘電性材料が加工処理および／または改質されて、第１の加工処理層１３２が形成する。疎水性および／または誘電性材料を加工処理すること、および／または改質することは、材料を硬化することを含むことができる。例えば、硬化ステーション１３４において、疎水性および／または誘電性材料１３０の硬化を促進するために、熱が加えられる。いくつかの例では、部分１２２が紫外光に露光されて、疎水性および／または誘電性材料１３０が硬化し、電極アレイ１２６を絶縁するための加工処理層１３２が形成する。他の例では、疎水性および／または誘電性材料の硬化および／または改質は、熱および／または光子源なしで実現される。いくつかの例では、加工処理層１３２は、液滴をマニピュレーションするために（例えば電極アレイ１２６に関連して）電界が印加されるとき、液滴を支持する。例えば、エレクトロウェッティングプロセス中、加工処理層１３２に対する液滴の接触角が、電圧が印加された結果として変化し、それが、加工処理表面１３２上の液滴の表面張力に影響を及ぼす。
【００７３】
部分１２２は、硬化ステーション１３４を通過した後、液滴アクチュエータの底部基板として、かつ／またはデジタルマイクロ流体チップとして働くような準備が整っている。基部基板１０８は、上で開示されたように、導電性の第２の層１１２と結合された非導電性の第１の層１１０を含むので、例えば電極アレイ１２６を非導電性の第１の層１１０に追加で接着する必要がない。そのような予め接着された構成が、処理ステップを低減させることによって、液滴アクチュエータ用の基部基板１０８を準備する効率を高める。また、上で説明されたように、部分１２２が、レーザアブレーションステーション１１４、プリンタ１２８、または硬化ステーション１３４のいずれか１つのところにあるとき、基部基板１０８の他の部分ｎは、第１の例示的アセンブリ１００のそれぞれのステーション１１４、１２８、１３４のうちの残りを通って、同時に移動している。例えば、部分１２２が硬化ステーション１３４のところにあるとき、第１のローラから第３のローラ１０２、１０４、１０６が、基部基板１０８の１つまたは複数の他の部分ｎを、例えば、レーザアブレーションステーション１１４および／またはプリンタ１２８を通って、連続して、周期的に、または非周期的に前進させている。そのようにして、液滴アクチュエータ用の基部基板１０８の準備が、実質的に連続した、高速の、自動化されたプロセスによって達成される。
【００７４】
基部基板１０８は、順次部分を含んでいると見なされ得るが、第１の例示的アセンブリ１００のいくつかの例示的動作中、基部基板１０８は、順次部分が（例えば図２Ａの電極パターン２００を通じて）電極アレイ１２６を作製するための処理にかけられ、疎水性および／または誘電性材料１３０のコーティングを受けるとき、単一のシートまたはウェブのままである。したがって、処理された基部基板１０８を使用して１つまたは複数の液滴アクチュエータを作製するには、下でさらに開示されるように（例えば図４、図６）、基部基板またはウェブ１０８が、いくつかの例では、電極アレイ１２６を備える個別のユニットを形成するように切断（例えばダイシング）される。いくつかの例では、ダイシングの前に、部分１２２を含む基部基板１０８が、基部基板１０８の、第１のローラ１０２によって巻き出される前の初期のロール状構成に似たロール状構成で巻き戻される。そのような巻戻しは、１つまたは複数のローラによって、ロールツーロール処理の一環として実現され得る。そのような例では、基部基板１０８は後に、ダイシングされてもよく、その他の方法で分離されてもよい。他の例では、下でさらに開示されるように（例えば図４、図６）、ローラ（例えば、第２のローラ１０４および第３のローラ１０６）が基部基板１０８を、上部基板との合体のために前進させる。
【００７５】
上で説明されたように、例示的液滴アクチュエータは、電極アレイ１２６を含んだ基部基板１０８（図１および図２）などの基部基板と、上部基板とを含む。上部基板は、例えば、レーザアブレーションによって図１および図２の電極パターン２００および電極アレイ１２６と実質的に同じ様に作製された電極パターンおよび関連する電極アレイ、単一の電極（例えば導電性金属の層）、または非導電性基板（例えば誘電体）を含んでよい。あるいは、いくつかの例では、液滴アクチュエータは上部基板を含まない。上部基板および／または上部基板の構成を準備する際には、例えば、液滴アクチュエータの意図された適用分野が考慮される。
【００７６】
図３は、単一の電極を有する液滴アクチュエータの例示的上部基板を作製するための、第２の例示的アセンブリ３００を示す。第２の例示的アセンブリ３００は、第１のローラ３０２、第２のローラ３０４、および第３のローラ３０６を含んだ、一連のまたは複数のローラを含み、それらは、同期回転して動作して、上部基板３０８を第２の例示的アセンブリ３００の中を駆動する。第２の例示的アセンブリ３００は、第１のローラから第３のローラ３０２、３０４、３０６に加えて、上部基板３０８をアセンブリ３００の中を移動させるためのローラも含んでよい。上部基板３０８は、上部基板３０８を切断またはサイジングする前は、基板ウェブと見なされてよく、この基板ウェブは、上部基板３０８が第２の例示的アセンブリ３００の中を移動するときに、ロール状構成でもよく、部分的にロール状構成でもよく、非ロール状構成でもよい。
【００７７】
第２の例示的アセンブリ３００では、第１のローラ３０２が回転して、いくつかの例ではロール状構成のシートである上部基板３０８を巻き出す。図３の例示的上部基板３０８は、第１の層３１０および第２の層３１２を含む。例示的基部基板１０８と同様に、この例でも、上部基板３０８の例示的な第１の層３１０は、例えばプラスチックなどの非導電性材料を備え、例示的な第２の層３１２は、例えば金、クロム、銀、もしくは銅のうちの１つもしくは複数を含んだ金属および／または他の任意の適切な金属などの導電性材料、導電性ポリマー、あるいは金属の組合せ、もしくは導電性ポリマーの組合せ、または金属と導電性ポリマーの組合せを含む。いくつかの例では、導電性の第２の層３１２は、非導電性の第１の層３１０に、接着剤層（例えばクロム）を介して接着される。
【００７８】
第２の例示的アセンブリ３００では、第１のローラから第３のローラ３０２、３０４、３０６が回転して、上部基板３１２をプリンタ３１４に前進させる。プリンタ３１４は、導電性の第２の層３１２を、疎水性および／または誘電性材料３１６（例えば、Ｔｅｆｌｏｎ、またはセラミックなどの誘電体）でコーティングする。プリンタ３１４は、図１の第１の例示的アセンブリ１００のプリンタ１２８に実質的に似ている。例えば、プリンタ３１４は、疎水性および／または誘電性材料３１６を上部基板３０８に、ウェブベースコーティング、スロットダイコーティング、スピンコーティング、化学気相堆積、物理気相堆積、原子層堆積、および／または他の堆積技法によって適用することができる。プリンタ３１４は、疎水性および／もしくは誘電性材料３１６、ならびに／または他のコーティング材料の適用中の、上部基板３０８のプリンタ３１４に対する位置合わせを促進するために、レジストレーションローラ３１７を含んでよい。
【００７９】
疎水性および／または誘電性材料３１６のコーティングを受けた後、第２のローラ１０４および第３のローラ１０６が、部分３１８を硬化ステーション３２０に前進させる。図１の硬化ステーション１３４に関して開示されたように、第２の例示的アセンブリ３００の硬化ステーション３２０は、疎水性材料の改質（例えば硬化）を熱によって促進して、加工処理層３２２を形成する。加工処理層３２２は、上部基板３０８の単一の電極として働く導電性の第２の層３１２を、導電性の第２の層３１２を完全に、または実質的に完全に被覆することによって絶縁する。したがって、部分３１８の第２の層３１２をコーティングする際に、上部基板３０８の電位伝導部分が、部分３１８を含む液滴アクチュエータに適用され得る液滴から絶縁される。
【００８０】
部分３１８は、硬化ステーション３２０を通過した後、液滴アクチュエータの上部基板として働くような準備が整っている。上部基板３０８は、上部基板を第２の例示的アセンブリ２００によって処理する前に、導電性の第２の層３１２に予め接着された非導電性の第１の層３１０を含むので、例えば電極を非導電性の第１の層３１０に追加で接着する必要がなく、それにより、液滴アクチュエータ用の上部基板３０８を準備する効率が高まる。
【００８１】
また、図１の第１の例示的アセンブリ１００に関して開示されたように、第２の例示的アセンブリ３００では、第１のローラから第３のローラ３０２、３０４、３０６が回転して、上部基板３０８の部分が、プリンタ３１４または硬化ステーション３２０のうちの一方を、第２の例示的アセンブリ３００のロールツーロール動作の一環として実質的に連続して順次、周期的に順次、および／または非周期的に順次、通過するように、上部基板を前進させる。したがって、第２の例示的アセンブリ３００について、部分３１８に関連して説明されているが、上部基板３０８の順次部分は、第１のローラから第３のローラ３０２、３０４、３０６が回転する結果として、実質的に、部分３１８としての様式で準備されることを理解されたい。様式などでは、上部基板３０８に、上部基板３０８の長さに沿って加工処理層３２２が設けられる。
【００８２】
例示的上部基板３０８では、導電性の第２の層３１２が電極の役割を果たす。しかし、いくつかの例では、導電性の第２の層３１２は、レーザアブレーションにかけられて、１つまたは複数の電極アレイが形成する。そのような例では、第２の例示的アセンブリ３００は、図１の第１の例示的アセンブリ１００のレーザアブレーションステーション１１４に実質的に似たレーザアブレーションステーションを含む。したがって、上部基板３０８は、疎水性材料３１６を受ける前にレーザビームで露光され、それにより、照射された導電性の第２の層３１２内に電極パターンが作製される。上部基板３０８上に形成される電極パターンは、図１の基部基板１０８上に形成される電極パターンとは同じでもよく、異なっていてもよい。上部基板３０８がレーザによってアブレーションされる例では、第２の例示的アセンブリ３００は、第１の例示的アセンブリ１００に実質的に似ている。また、いくつかの例では、電極アレイは、基部基板１０８上／内に形成されるのではなく、上部基板３０８上／内にのみ形成される。
【００８３】
第２の例示的アセンブリ３００の動作中、上部基板は、上部基板３０８の順次部分が疎水性材料３１６でコーティングされるとき、単一のシートのままである。１つまたは複数の液滴アクチュエータの製造の一環として、上部基板３０８は、基部基板（例えば図１の基部基板１０８）と位置合わせされる。いくつかの例では、上部基板は、硬化ステーション３２０を通過した後、１つまたは複数のローラによって巻き戻されて、ロール状構成になる。そのような例では、完成したロールが、ダイシングもしくはその他の方法で切断され、かつ／または分離されて、個別のユニットになり、個別のユニットが、遠隔距離を隔てて位置合わせされ、図１の基部基板１０８のダイシングされた個別のユニットと結合されて、液滴アクチュエータが作製され得る。
【００８４】
他の例では、硬化ステーション３２０を通過した後、下で図４に関して論じるように、上部基板３０８を図１の基部基板１０８と自動化されたロールツーロール処理によって合体させるために、ローラ（例えば第１のローラから第３のローラ３０２、３０４、３０６）が上部基板３０８を継続して前進させる。そのような例では、上部基板３０８を、基部基板１０８と位置合わせできるよう準備するために、第２の例示的アセンブリ２００のローラ（例えば第１のローラから第３のローラ３０２、３０４、３０６）が、上部基板３０８の向きを図１の基部基板１０８に対して逆にするように回転し、それにより、基部基板１０８と上部基板３０８が平行な配置で位置合わせされたとき、基部基板１０８の加工処理層１３２が上部基板３０８の加工処理層３２２に面するようになる（例えば図４参照）。
【００８５】
図４は、基板ウェブを処理するための、第３の例示的アセンブリ４００の図である。例示的アセンブリ４００は、ロールツーロール処理によって、基部基板を上部基板と合体させて液滴アクチュエータを製造するように動作する。第３の例示的アセンブリ４００は、図１の基部基板１０８および図３の上部基板３０８から液滴アクチュエータを製造するように、図１の第１の例示的アセンブリ１００および図３の第２の例示的アセンブリ３００に関連付けて実施され得る。例えば、図４に示されるように、上部基板３０８は、第２の例示的アセンブリ３００に関連する硬化ステーション３２０を通過した後、第３の例示的アセンブリ４００の第１のローラ４０２によって前進させられる。同様に、基部基板１０８も、第１の例示的アセンブリ１００に関連する硬化ステーション１３４を通過した後、第３の例示的アセンブリ４００の第２のローラ４０２によって前進させられて、基板１０８、３０８の位置合わせが促進される。
【００８６】
第３の例示的アセンブリ４００は、１対の合体ローラをなす第３のローラ４０６および第４のローラ４０８を含み、基部基板１０８および上部基板３０８がそこに、第３の例示的アセンブリ４００のそれぞれの第１のローラ４０２および第２のローラ４０４によって給送される。合体ローラ４０６、４０８の各々が回転するとき、基部基板１０８と上部基板３０８は、所定の離隔距離またはギャップを隔てた平行な配置で位置合わせされる。
【００８７】
例えば、図４は、平行な位置合わせ状態の基部基板１０８および上部基板３０８を含み、また基部基板１０８の加工処理層１３２と上部基板１０８の加工処理層３２２を分離するギャップ４１２を含む、合体部分４１０を示す。ギャップ４１２は、加工処理層１３２、３２２間の所定の離隔距離である。ギャップ４１２は、もう１つのギャップ形成技法を使用して作製され得る。そのような技法としては、例えば、１つまたは複数の毛細管および／またはマイクロビーズを、基部基板１０８と上部基板３０８との間に、それぞれの加工処理層１３２、３２２を分離するためのスペーサとして働くように挿入することがあり得る。それに加えてまたはその代わりに、ギャップを形成および／または維持するための他の例としては、基部基板１０８と上部基板３０８を分離するためのフレームを設けるように、例えば基部基板１０８の非導電性の第１の層１１０内に、ピラーをエンボス加工またはモールディングすることがある。さらになお、ギャップを形成および／または維持するための、他の追加または代替の例としては、基部基板１０８および上部基板３０８それぞれの加工処理層１３２、３２２のうちの１つもしくは複数を、それらの基板を分離するための膜を作製するように貼り合わせる（ｌａｍｉｎａｔｅ）こと、または基板１０８、３０８の少なくとも部分上に充填剤流体（ｆｉｌｌｅｒ  ｆｌｕｉｄ）（例えば、液滴流体とは混ざり合わない流体）を噴霧することがある。いくつかの例では、ギャップ形成技法は、ロールツーロール処理によって実施され得る。例えば、１つまたは複数の基部基板１０８または上部基板３０８が第１の例示的アセンブリから第３の例示的アセンブリ１００、３００、４００の１つまたは複数のローラに近接して通過するとき、それらのローラのうちの１つまたは複数が、基部基板１０８および／または上部基板３０８のエンボス加工および／または貼合わせを行うことができる。
【００８８】
同様に、基部基板１０８および上部基板３０８が、（例えば、図１の第１の例示的アセンブリ１００および図３の第２の例示的アセンブリ３００の一環として）個別のロールとして巻き戻され、別々にダイシングされ、次いで位置合わせされる例でも、基部基板１０８および上部基板３０８はやはり、基部基板１０８および上部基板３０８それぞれの加工処理層１３２、３２２間にギャップが存在するように配列される。
【００８９】
図４に示されるように、例示的な第３のアセンブリ４００は、結合ステーション４１４を含む。結合ステーション４１４は、液滴アクチュエータを製造する一環として、基部基板１０８と上部基板３０８を接合または結合する。例えば、結合ステーション４１４において、ギャップ４１２を保ちながら基部基板１０８と上部基板３０８との間の結合を生み出すように、１つまたは複数の接着剤が、基部基板１０８および／または上部基板３０８の予め定められた部分（例えば、基部基板１０８および／または上部基板３０８の、結果として得られる液滴アクチュエータの周辺部を画定する部分）に選択的に適用され得る。いくつかの例では、（例えば接着剤を適用するのに先立って）ギャップ４１２を形成することを含む、結合ステーション４１４において基板１０８、３０８を結合すること。
【００９０】
結合ステーション４１４において使用され得る接着剤の例としては、エポキシ、箔、テープ、および／または紫外線硬化性接着剤がある。いくつかの例では、ＳＵ−８および／またはポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などのポリマーの層が、基部基板１０８および／または上部基板３０８に、それらの基板を結合するために適用される。また、いくつかの例では、結合ステーション４１４が、例えば紫外光による接着剤の硬化を行う。結合ステーション４１４は、例えば、熱（例えば熱結合）、圧力、硬化等が関与するもう１つの方法を利用して、基部基板１０８と上部基板３０８を結合することができる。
【００９１】
例示的な第３のアセンブリ４００では、合体部分４１０が、選択的に切断、ダイシング、またはその他の方法で分離されて、図４に合体部分４１０によって実質的に表されるように、１つまたは複数の液滴アクチュエータが形成し得る。例示的な第３のアセンブリ４００は、ダイシングステーション４１６を含む。ダイシングステーション４１６は、例えば、切断デバイス、スプリッタ、またはより一般には、連続した合体部分４１０を分けて、個別の液滴アクチュエータに対応する離散ユニットにする機器であってよい。合体部分４１０は、各液滴アクチュエータが電極アレイ１２６および電極パターン２００を通じて形成される残りの電極（例えば非アレイ電極２０８）の底面積を含むように、例えば図２Ａの電極パターン２００に基づいて切断されて個別の液滴アクチュエータになってよい。結果として得られる液滴アクチュエータの動作中、ギャップ４１２が液滴を受けることができ、液滴は、基部基板１０８の電極アレイ１２６の絶縁された電極２０６（例えば導電性の第２の層１１２）および／または上部基板３１２の絶縁された電極（例えば導電性の第２の層３１２）を介した電位を使用してマニピュレーションされ得る。基部基板１０８および上部基板１０８の導電性表面の絶縁性（ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  ｎａｔｕｒｅ）が、電極にさらされることによる液滴流体に対する意図せぬ化学反応または化学変化を阻止し、それにより、液滴のマニピュレーションおよび分析の完全性を保護する。
【００９２】
図５は、例えば、１つまたは複数の基板ウェブを処理するための図１の第１の例示的アセンブリ１００、図３の第２の例示的アセンブリ３００、および／または図４の第３の例示的アセンブリ４００などの液滴アクチュエータ製造アセンブリで使用する、例示的処理システム５００のブロック図である。例示的処理システム５００は、第１の例示的アセンブリ１００、第２の例示的アセンブリ３００、および／または第３の例示的アセンブリ４００の動作を、選択されたドライバ構成要素によって制御する、コントローラ５０２を含む。
【００９３】
例えば、例示的処理システム５００は、第１の例示的アセンブリ１００、第２の例示的アセンブリ３００、および／または第３の例示的アセンブリ４００のローラのうちの１つまたは複数を制御するローラドライバ５０４を含む。いくつかの例では、例示的処理システム５００は、１つまたは複数のローラドライバ５０４を含む。図示の例では、ローラドライバ５０４は、ローラ５０６ａ−ｎに通信可能にカップリングされる。ローラ５０６ａ−ｎは、例えば、第１の例示的アセンブリ１００の第１のローラから第３のローラ１０２、１０４、１０６、第２の例示的アセンブリ３００の第１のローラから第３のローラ３０２、３０４、３０６、および／または第３の例示的アセンブリ４００の第１のローラから第４のローラ４０２、４０４、４０６、４０８に対応してよい。ローラドライバ５０４は、ローラ５０６ａ−ｎの回転を、例えばモータを使用して、ローラの１つまたは複数の動作特性を調節するように制御する。そのような動作特性としては、ローラ５０６ａ−ｎの回転の速度、回転の持続時間、回転の方向、加速度等があり得る。ローラドライバ５０４によって制御される動作特性のうちの１つまたは複数が、第１の例示的アセンブリ１００、第２の例示的アセンブリ３００、および第３の例示的アセンブリ４００の中を給送される１つまたは複数の基板の部分（例えば、基部基板１０８の部分１２２、上部基板３０８の部分３１８、および／または合体部分４１０）の位置を、ローラ５０６ａ−ｎの動作中はいつでも、少なくとも部分的に決定する。さらに、回転の速度など、ローラドライバ５０４によって制御される動作特性のうちの１つまたは複数が、第１の例示的アセンブリ１００、第２の例示的アセンブリ３００、および第３の例示的アセンブリ４００の１つまたは複数のステーション（例えば、第１の例示的アセンブリ１００のレーザアブレーションステーション１１４）に基板の部分が暴露される持続時間を、少なくとも部分的に決定する。したがって、ローラドライバ５０４は、１つまたは複数の基板が処理される速さを制御する。また、例示的プロセッサ５０８が、ローラドライバ６０４、したがって第１の例示的アセンブリ１００、第２の例示的アセンブリ３００、および第３の例示的アセンブリ４００を、液滴アクチュエータ製造プロトコルに従って動作させる。
【００９４】
例示的処理システム５００は、レーザドライバ５１０も含む。いくつかの例では、例示的処理システム５００は、１つまたは複数のレーザドライバ５１０を含む。図示の例では、１つまたは複数のレーザドライバ５１０は、１つまたは複数のレーザ５１２に通信可能にカップリングされて、レーザ５１２を制御する。レーザ５１２は、例えば、第１の例示的アセンブリ１００のレーザアブレーションステーション１１４のレーザビーム１２４に対応してよい。いくつかの例では、第２の例示的アセンブリ４００が、レーザビームを有するレーザアブレーションステーションを含む。そのような例では、レーザドライバ５１０は、第２の例示的アセンブリ４００に関連するレーザも制御する。レーザドライバ５１０は、例えば、レーザ５１２の強度、基板に対する照射の表面積の大きさ、レーザ５１２が基板（例えば、基部基板１０８の導電性の第２の層１１２および非導電性の第１の層１１０）に貫入する深さ、ならびに／またはレーザ５１２が基板に貫入する、もしくは貫入しない持続時間を制御する。レーザドライバ５１０は、レーザ５１２が、レーザアブレーションラスタリング技法の一環として基板を反復的に照射するかどうか、またはブロードフィールドレーザアブレーションによるレーザのただ１度の露光によって基板に電極パターンを刻み込むために、レーザ５１２が基板の所定の表面積にわたって露光されるかどうかを含めて、レーザ５１２が基板上に露光される様式も制御する。レーザ５１２が基板内にパターンを反復的にエッチングする例では、レーザドライバ５１０は、基板全域にわたるレーザ５１２の移動（例えば方向および速度）を制御する。また、例示的プロセッサ５０８が、レーザドライバ５１０、したがってレーザ５１２を、レーザアブレーションプロトコルに従って動作させる。
【００９５】
例示的処理システム５００は、第１の例示的アセンブリ１００および／または第２の例示的アセンブリ３００のプリンタのうちの１つまたは複数を制御するプリンタドライバ５１４も含む。いくつかの例では、例示的処理システム５００は、１つまたは複数のプリンタドライバ５１４を含む。図示の例では、プリンタドライバ５１４は、第１のプリンタ５１６および第２のプリンタ５１８に通信可能にカップリングされる。第１のプリンタ５１６は、例えば、第１の例示的アセンブリ１００のプリンタ１２８に対応してよい。第２のプリンタ５１８は、例えば、第２の例示的アセンブリ３００のプリンタ３１４に対応してよい。プリンタドライバ５１４は、例えば、第１のプリンタ５１６および第２のプリンタ５１８によって基板に適用される疎水性および／または誘電性材料の厚さ、幅、および／またはパターンを制御する。疎水性および／または誘電性材料がウェブベース印刷によって適用される例では、プリンタドライバ５１４は、第１のプリンタ５１６および／または第２のプリンタ５１８に関連するローラが基板に接触する、したがって、電極アレイに適用される疎水性および／または誘電性材料層の品質に影響を及ぼす、圧力を制御することができる。いくつかの例では、第１のプリンタ５１６および第２のプリンタ５１８は、ローラ５０６ａ−ｎに関連して動作する。そのような例では、プリンタドライバ５１４は、ローラドライバ５０４と共同して、例えば基板上に疎水性および／または誘電性材料が堆積される速さを定めるように働く。また、例示的プロセッサ５０８が、プリンタドライバ５１４、したがって第１のプリンタ５１６および第２のプリンタ５１８を、疎水性および／または誘電性材料適用プロトコルに従って動作させる。
【００９６】
例示的処理システム５００は、第１の例示的アセンブリ１００および／または第２の例示的アセンブリ３００の硬化ステーションのうちの１つまたは複数を制御する硬化ステーションドライバ５２０も含む。いくつかの例では、例示的処理システム５００は、１つまたは複数の硬化ステーションドライバ５２０を含む。図示の例では、硬化ステーションドライバ５２０は、第１の硬化ステーション５２２および第２の硬化ステーション５２４に通信可能にカップリングされる。第１の硬化ステーション５２２は、例えば、第１の例示的アセンブリ１００の第１の硬化ステーション１３４に対応してよい。第２の硬化ステーション５２４は、例えば、第２の例示的アセンブリ３００の第２の硬化ステーション３２０に対応してよい。硬化ステーションドライバ５２０は、例えば、基板に与えられる熱および／または紫外光の強度、基板の、熱および／または紫外光が与えられる面積の大きさ、熱および／または紫外光が与えられる持続時間等を制御する。また、例示的プロセッサ５０８が、硬化ステーションドライバ５２０、したがって第１の硬化ステーション５２２および第２の硬化ステーション５２４を、疎水性および／または誘電性材料硬化プロトコルに従って動作させる。
【００９７】
例示的処理システム５００は、第３の例示的アセンブリ４００の結合ステーションを制御する結合ステーションドライバ５２６も含む。いくつかの例では、例示的処理システム５００は、１つまたは複数の結合ステーションドライバ５２６を含む。図示の例では、結合ステーションドライバ５２６は、結合ステーション５２８に通信可能にカップリングされる。結合ステーション５２８は、例えば、第３の例示的アセンブリ４００の結合ステーション４１４に対応してよい。結合ステーションドライバ５２６は、例えば、接着剤が適用される厚さ、接着剤が適用される構成またはレイアウト、硬化または熱結合を促進するために加えられる熱の持続時間および／または強度、基板を結合するために印加される圧力等を制御する。いくつかの例では、結合ステーションドライバは、（例えば貼合わせによる）基板間のギャップの形成も制御する。また、例示的プロセッサ５０８が、結合ステーションドライバ５２６、したがって第１の結合ステーション５２８を、基板結合プロトコルに従って動作させる。
【００９８】
例示的処理システム５００は、第３の例示的アセンブリ４００のダイシングステーションを制御するダイシングステーションドライバ５３０も含む。いくつかの例では、例示的処理システム５００は、１つまたは複数のダイシングステーションドライバ５２６を含む。図示の例では、ダイシングステーションドライバ５３０は、ダイシングステーション５３２に通信可能にカップリングされる。ダイシングステーション５３２は、例えば、第３の例示的アセンブリ４００のダイシングステーション４１６に対応してよい。ダイシングステーションドライバ５３０は、例えば、基板ウェブ（例えば、結合された基板、またはいくつかの例では、個別の層としての基板）の切断または分割、基板が切断されてなる離散ユニットの大きさ、連続基板から形成される離散ユニット間のスペーシング、切断機器の動作速度、切断機器の後退等を制御する。また、例示的プロセッサ５０８が、ダイシングステーションドライバ５３０、したがってダイシングステーション５３２を、基板ウェブダイシングプロトコルに従って動作させる。
【００９９】
例示的処理システム５００は、例示的システム５００の動作に関係する情報を格納することのできるデータベース５３４も含む。情報としては、例えば、第１の例示的アセンブリ１００、第２の例示的アセンブリ３００、および／または第３の例示的アセンブリ４００の中を給送される基板の長さおよび寸法、基板を構成する材料（例えば、基部基板１０８の導電性の第２の層１１２の金属のタイプ）、速度および／または直径などのローラの回転特性、レーザによって基板上にアブレーションされる電極パターン、基板に適用される疎水性材料、誘電性材料、接着材料、および／または他の材料の特性等についての情報があり得る。
【０１００】
例示的処理システム５００は、例えばグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）５２８などのユーザインターフェースも含む。操作者または技術者が、処理システム５００、したがって第１の例示的アセンブリ１００、第２の例示的アセンブリ３００、および／または第３の例示的アセンブリ４００と、インターフェース５３６を介して対話して、例えば、ローラ５０６ａ−ｎの速度、回転の持続時間等のような、ローラの動作、レーザ５１２によって基板上にアブレーションされるパターン、レーザ５１２の強度、プリンタによって基板に適用される疎水性および／または誘電性材料のタイプ、硬化ステーション５２２、５２４の強度、ローラ５０６ａ−ｎによって基部基板と上部基板を位置合わせさせる際のギャップの大きさ、結合ステーション５２８において基板を結合するために適用される接着剤、ダイシングステーション５３２によって基板が切断されてなる離散ユニットの大きさ等に関係するコマンドを与える。インターフェース５３６は、完了済みおよび／もしくは進行中の任意の基板処理の状況に関係する情報を取得し、速度や位置合わせなどのパラメータをチェックし、かつ／または較正を行うために、操作者によって使用されてもよい。
【０１０１】
図示の例では、処理システム構成要素５０２、５０４、５０８、５１０、５１４、５２０、５２６、５３０、５３４は、例示的処理システム５００の他の構成要素に、通信リンク５３８を介して通信可能にカップリングされる。通信リンク５３８は、過去、現在、または将来の任意の通信プロトコル（例えばブルートゥース（登録商標）、ＵＳＢ２．０、ＵＳＢ３．０等）を使用した、任意のタイプの有線接続（例えばデータバス、ＵＳＢ接続等）、および／または任意のタイプのワイヤレス通信（例えば無線周波数、赤外線等）であってよい。また、例示的システム５００の構成要素は、１つのデバイスに集積されてもよく、２つ以上のデバイスにわたって分散されてもよい。
【０１０２】
図１の第１の例示的アセンブリ１００、図３の第２の例示的アセンブリ３００、および／または図４の第３の例示的アセンブリ４００を実装する例示的様式が、図５に示されているが、図５に示される要素、プロセス、および／またはデバイスのうちの１つまたは複数は、組み合わされ、分けられ、再編成され、省略され、排除され、かつ／または他の任意の方途で実装されてよい。さらに、例示的コントローラ５０２、例示的ローラドライバ５０４、例示的プロセッサ５０８、例示的レーザドライバ５１０、例示的プリンタドライバ５１４、例示的硬化ステーションドライバ５２０、例示的結合ステーションドライバ５２６、例示的ダイシングステーションドライバ５３０、例示的データベース５３４、および／またはより一般には、図５の例示的処理システム５００は、ハードウェアによって、ソフトウェアによって、ファームウェアによって、かつ／またはハードウェア、ソフトウェア、および／もしくはファームウェアの任意の組合せによって、実装されてよい。したがって、例えば、例示的コントローラ５０２、例示的ローラドライバ５０４、例示的プロセッサ５０８、例示的レーザドライバ５１０、例示的プリンタドライバ５１４、例示的硬化ステーションドライバ５２０、例示的結合ステーションドライバ５２６、例示的ダイシングステーションドライバ５３０、例示的データベース５３４、および／またはより一般には、図５の例示的処理システム５００のいずれかは、１つまたは複数のアナログ回路もしくはデジタル回路、論理回路、プログラマブルプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、および／またはフィールドプログラマブルロジックデバイス（ＦＰＬＤ）によって実装されてよい。本特許の装置クレームまたはシステムクレームのいずれかが、純粋にソフトウェア実装および／またはファームウェア実装をカバーするものとして解釈されるとき、例示的コントローラ５０２、例示的ローラドライバ５０４、例示的プロセッサ５０８、例示的レーザドライバ５１０、例示的プリンタドライバ５１４、例示的硬化ステーションドライバ５２０、例示的結合ステーションドライバ５２６、例示的ダイシングステーションドライバ５３０、および／または例示的データベース５３４のうちの少なくとも１つは、ここに、ソフトウェアおよび／またはファームウェアを記憶するメモリ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、ブルーレイディスク等のような、有形のコンピュータ可読記憶デバイスまたは記憶ディスクを含むものと明示的に定められる。さらになお、図５の例示的処理システム５００は、図５に示されるものに加えて、もしくはその代わりに、１つもしくは複数の要素、プロセス、および／もしくはデバイスを含んでよく、かつ／または図示の要素、プロセス、およびデバイスのいずれかもしくは全てのうちの２つ以上を含んでよい。
【０１０３】
図１の第１の例示的アセンブリ１００、図３の第２の例示的アセンブリ３００、および図４の第３の例示的アセンブリ４００、ならびに／または図５の例示的処理システム５００を実施するための、例示的マシン可読命令を表すフローチャートが、図６に示されている。この例では、マシン可読命令は、下で図７に関して論じられる例示的プロセッサプラットフォーム７００内に示されるプロセッサ７１２などのプロセッサによって実行するためのプログラムを構成する。プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピーディスク、ハードドライブ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク、またはプロセッサ７１２に関連するメモリなどの、有形のコンピュータ可読記憶媒体上に記憶されるソフトウェアとして具現化されてよいが、プログラム全体および／またはその一部が、別法として、プロセッサ７１２以外のデバイスによって実行され、かつ／またはファームウェアもしくは専用ハードウェアとして具現化されてもよい。さらに、この例示的プログラムについては、図６に示されるフローチャートを参照して説明されるが、例示的な第１の例示的アセンブリ１００、第２の例示的アセンブリ３００、および第３の例示的アセンブリ４００、ならびに／または例示的処理システム５００を実施する他の多くの方法が、その代わりに使用されてもよい。例えば、ブロックの実行順序が変更されてよく、かつ／または説明されるブロックのいくつかが、変更されても、排除されても、組み合わされてもよい。
【０１０４】
上で述べられたように、図６の例示的プロセスは、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、および／または任意の持続時間の間（例えば、長期の時間期間の間、永久に、短期間（ｂｒｉｅｆ  ｉｎｓｔａｎｃｅ）の間、一時的なバッファリングのために、かつ／もしくは情報のキャッシングのために）情報が記憶される他の任意の記憶デバイスもしくは記憶ディスクなどの、有形のコンピュータ可読記憶媒体上に記憶される、コード化命令（例えばコンピュータ可読命令および／またはマシン可読命令）を使用して実施されてよい。本明細書では、有形のコンピュータ可読記憶媒体という用語は、任意のタイプのコンピュータ可読記憶デバイスおよび／または記憶ディスクを含み、かつ伝播信号を除外し、かつ伝送媒体を除外するものと明示的に定められる。本明細書では、「有形なコンピュータ可読記憶媒体」と「有形なマシン可読記憶媒体」は、交換可能に使用される。それに加えてまたはその代わりに、図６の例示的プロセスは、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、読出し専用メモリ、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ、および／または任意の持続時間の間（例えば長期の時間期間の間、永久に、短期間の間、一時的なバッファリングのために、かつ／もしくは情報のキャッシングのために）情報が記憶される他の任意の記憶デバイスもしくは記憶ディスクなどの、非一時的コンピュータ可読媒体および／またはマシン可読媒体上に記憶される、コード化命令（例えばコンピュータ可読命令および／またはマシン可読命令）を使用して実施されてもよい。本明細書では、非一時的コンピュータ可読媒体という用語は、任意のタイプのコンピュータ可読記憶デバイスおよび／または記憶ディスクを含み、かつ伝播信号を除外し、かつ伝送媒体を除外するものと明示的に定められる。本明細書では、「少なくとも」という句は、クレームのプリアンブルにおいて移行語として使用されるとき、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語がオープンエンドであるのと同じ様に、オープンエンドである。
【０１０５】
図６は、液滴アクチュエータを第１の例示的アセンブリ１００、第２の例示的アセンブリ３００、および第３の例示的アセンブリ４００の動作を通じて製造するために実施され得る、例示的方法６００を表す例示的流れ図を示す。例示的方法６００は、基部基板のウェブをローラによって前進させること（ブロック６０２）によって実施され得る。例えば、第１のローラ１０２、第２のローラ１０４、および第３のローラ１０６が、図１の基部基板またはウェブ１０８を巻き出し、ローラを通じて駆動することができる。いくつかの例では、ローラ１０２、１０４、１０６は、図５のローラドライバ５０４によって制御される。例示的方法６００は、基部基板上に電極アレイをアブレーションすること（ブロック６０４）も含む。例えば、基部基板１０８は、ローラによって、図１のレーザアブレーションステーション１１４に移ることができる。レーザビーム１２４が、基部基板１０８（例えば導電性の第２の層１１２）に貫入して、基部基板１０８から材料を選択的に除去またはアブレーションし、それによって電極アレイ１２６を形成する。レーザビーム１２４は、図５のレーザドライバ５１０によって制御され得る。
【０１０６】
例示的方法６００は、電極アレイに疎水性および／または誘電性材料を適用すること（ブロック６０６）も含む。例示的方法６００では、疎水性および／または誘電性材料は、Ｔｅｆｌｏｎなどの疎水性材料、誘電体、またはそれらの組合せであってよい。例示的方法６００のいくつかの例では、図１のプリンタ１２８が、基部基板１０８の電極アレイ１２６に疎水性および／または誘電性材料を適用する。例示的方法６００では、疎水性および／または誘電性材料が、電極アレイ１２６を実質的に完全に被覆または絶縁する。いくつかの例では、プリンタ１２８は、図５のプリンタドライバ５１４によって制御される。
【０１０７】
例示的方法６００では、疎水性および／または誘電性材料が加工処理（例えば硬化またはその他の方法で改質）されて、基部基板上に加工処理層が形成する（ブロック６０８）。例えば、疎水性材料を硬化するために、基部基板に熱および／または紫外光が与えられる。熱および／または紫外光は、図１の硬化ステーション１３４によって与えられ得る。いくつかの例では、図５の硬化ステーションドライバ５２０が、硬化ステーション１３４を制御する。
【０１０８】
疎水性および／または誘電性材料を加工処理した後、基部基板は、液滴アクチュエータの底部基板として実装する準備ができている。例示的方法６００では、上部基板（例えば基板ウェブ）が、液滴アクチュエータの上部基板として実装できるように、同時に処理される。例示的方法６００の他の例では、上部基板は、底部基板とは異なる時点において処理される。
【０１０９】
上部基板を、液滴アクチュエータの一部として基部基板に関連付けて実装できるよう準備するために、例示的方法６００は、上部基板をローラによって前進させること（ブロック６１０）を含む。いくつかの例では、図３の第１のローラ３０２、第２のローラ３０４、および第３のローラ３０６が、上部基板３０８を巻き出し、第２の例示的アセンブリ３００の中を駆動する。また、いくつかの例では、ローラ３０２、３０４、３０６は、ローラドライバ５０４によって制御される。
【０１１０】
例示的方法６００は、上部基板上に電極アレイを作製するかどうかの決定（ブロック６１２）を含む。上部基板は、単一の電極（例えば導電性材料の連続層）を含んでもよく、電極アレイ（例えば複数の電極を含むパターン）を含んでもよく、非導電性材料を含んでもよい。ブロック６１２において、上部基板上に電極アレイを作製するように決定が行われる場合、例示的方法６００はブロック６１４に進み、そこで、上部基板（例えば上部基板３０８の導電性の第２の層３１２）上に電極アレイがレーザアブレーションによって作製される。上部基板のレーザアブレーションは、ブロック６０４における基部基板のアブレーションと実質的に同じ様に（例えば、レーザによって導電性材料を電極パターンに従って選択的に除去するように）行われる。
【０１１１】
上部基板上に電極アレイを作製しないように決定が行われる場合（ブロック６１２）、例示的方法６００は先に進み、そこで、上部基板に疎水性および／または誘電性材料が適用される（ブロック６１６）。また、上部基板上に電極アレイが形成される例（ブロック６１４）でも、例示的方法６００は、ブロック６１６に進む。どちらの場合も、例えば、上部基板に関連する単一の電極または電極アレイを絶縁するために、上部基板の少なくとも部分が疎水性および／または誘電性材料でコーティングされる。例えば、図３の疎水性プリンタ３１４が、上部基板上に疎水性および／または誘電性材料を堆積させることができる。いくつかの例では、プリンタ３１４は、図５のプリンタドライバによって制御される。
【０１１２】
例示的方法６００では、上部基板に適用された疎水性および／または誘電性材料が加工処理される（ブロック６１８）。上部基板上の疎水性および／または誘電性材料を加工処理することは、実質的に、ブロック６０８において（例えば、図３の硬化ステーション３２０によって適用され、図５の硬化ステーションドライバ５２０によって制御される、熱および／または紫外光によって）基部基板の疎水性および／または誘電性材料を加工処理することに関して説明されたように、行われ得る。
【０１１３】
例示的方法６００では、上部基板が、液滴アクチュエータの一部として基部基板に関連付けて実装できるように処理される。液滴アクチュエータを形成するために、例示的方法６００は、基部基板と上部基板を位置合わせさせること（ブロック６２０）を含む。いくつかの例では、基部基板および上部基板は、（例えば、ブロック６０８および６１８における硬化後に、第１の例示的アセンブリ１００および第２の例示的アセンブリ３００のそれぞれのローラによって）個別のロールとして構成される。そのような例では、基部基板と上部基板を位置合わせさせることは、個別のロールを位置合わせさせること、または例えば個別のロールがダイシングされて、液滴アクチュエータの所定の寸法に対応する離散部分になっている場合（ブロック６２４参照）、基部基板と上部基板の離散部分を位置合わせさせることを含む。他の例では、（例えば図４の第３の例示的プロセス４００に関して説明されたように）基部基板と上部基板を位置合わせさせることが、ローラによる基部基板および上部基板の継続的な前進の一環として実現され、それにより、基部基板および上部基板は、合体および結合されてから、ダイシングされる。基部基板および上部基板は、図４の結合ステーション４１４において適用される接着剤によって結合され得る。
【０１１４】
基部基板と上部基板（例えば基部基板ウェブと上部基板ウェブ）の位置合わせが、離散ロールおよび／または離散部分の位置合わせによって行われようと、ロールツーロールプロセスの一環として行われようと（ブロック６２０）、例示的方法６００は、基部基板と上部基板との間にギャップを形成すること（ブロック６２２）を含む。例示的方法６００では、ギャップは、例えば、基板間への毛細管の挿入、エンボス加工、ならびに／または基板の疎水性および／もしくは誘電性表面の貼合わせによって形成され得る。
【０１１５】
例示的方法６００は、基板ウェブをダイシングして、個別のユニットにすること（ブロック６２４）を含む。いくつかの例では、ダイシングは、ロールツーロールプロセスの一環として、結合された基部基板および上部基板が切断されて、基部基板、上部基板、およびギャップを含む個別のユニットになるように行われる。基部基板および上部基板が（例えば、それぞれの第１の例示的プロセス１００および第２の例示的プロセス３００の後に）巻かれて、個別のロールになる例では、基板は、別々に切断されて離散ユニットになって、液滴アクチュエータが形成し、後に結合およびギャップ形成にかけられる（例えばブロック６２０、６２２）。例示的方法６００では、基板は、図４のダイシングステーション４１６において、切断機器または分割機器によって切断することができる。例示的方法６００の終わり（ブロック６２６）に、液滴アクチュエータは、液滴を、基板の疎水性および／または誘電性表面上にギャップを通じて受けて、基部基板および／または上部基板を介して送達される電位によってマニピュレーションすることが可能である。
【０１１６】
図７は、図１および図３−図５の装置および／またはシステムを実施するための図６の命令を実行することの可能な、例示的プロセッサプラットフォーム７００のブロック図である。プロセッサプラットフォーム７００は、例えば、サーバ、パーソナルコンピュータ、モバイルデバイス（例えば、セル電話、スマートフォン、ｉＰａｄ（登録商標）などのタブレット）、携帯情報端末（ＰＤＡ）、インターネットアプライアンス、または他の任意のタイプのコンピューティングデバイスであってよい。
【０１１７】
図示の例のプロセッサプラットフォーム７００は、プロセッサ７１２を含む。図示の例のプロセッサ７１２は、ハードウェアである。例えば、プロセッサ７１２は、１つまたは複数の集積回路、論理回路、任意の所望のファミリまたは製造業者からのマイクロプロセッサまたはコントローラによって実装されてよい。
【０１１８】
図示の例のプロセッサ７１２は、ローカルメモリ７１３（例えばキャッシュ）を含む。図示の例のプロセッサ７１２は、揮発性メモリ７１４および不揮発性メモリ７１６を含むメインメモリと、バス７１８を介して通信状態にある。揮発性メモリ７１４は、シンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、ＲＡＭＢＵＳダイナミックランダムアクセスメモリ（ＲＤＲＡＭ）、および／または他の任意のタイプのランダムアクセスメモリデバイスによって実装されてよい。不揮発性メモリ７１６は、フラッシュメモリおよび／または他の任意の所望のタイプのメモリデバイスによって実装されてよい。メインメモリ７１４、７１６へのアクセスは、メモリコントローラによって制御される。
【０１１９】
図示の例のプロセッサプラットフォーム７００は、インターフェース回路７２０も含む。インターフェース回路７２０は、イーサネット（登録商標）インターフェース、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、および／またはＰＣＩエクスプレスインターフェースなどの、任意のタイプのインターフェース標準規格によって実装されてよい。
【０１２０】
図示の例では、１つまたは複数の入力デバイス７２２が、インターフェース回路７２０に接続される。入力デバイス７２２は、ユーザがデータおよびコマンドをプロセッサ７１２に入力できるようにする。入力デバイスは、例えば、オーディオセンサ、マイクロホン、カメラ（スチルもしくはビデオ）、キーボード、ボタン、マウス、タッチスクリーン、トラックパッド、トラックボール、アイソポイント（ｉｓｏｐｏｉｎｔ）、および／または音声認識システムによって実装されてよい。
【０１２１】
１つまたは複数の出力デバイス７２４も、図示の例のインターフェース回路７２０に接続される。出力デバイス７２４は、例えば、ディスプレイデバイス（例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、液晶ディスプレイ、陰極線管ディスプレイ（ＣＲＴ）、タッチスクリーン、触覚出力デバイス、発光ダイオード（ＬＥＤ）、プリンタおよび／またはスピーカ）によって実装されてよい。したがって、図示の例のインターフェース回路７２０は典型的に、グラフィックドライバカード、グラフィックドライバチップ、またはグラフィックドライバプロセッサを含む。
【０１２２】
図示の例のインターフェース回路７２０は、外部マシン（例えば任意の種類のコンピューティングデバイス）とのネットワーク７２６（例えばイーサネット接続、デジタル加入線（ＤＳＬ）、電話回線、同軸ケーブル、セルラー電話システム等）を介したデータ交換を促進するための、送信機、受信機、送受信機、モデム、および／またはネットワークインターフェースカードなどの通信デバイスも含む。
【０１２３】
図示の例のプロセッサプラットフォーム７００は、ソフトウェアおよび／またはデータを記憶するための１つまたは複数の大容量記憶デバイス７２８も含む。そのような大容量記憶デバイス７２８の例としては、フロッピーディスクドライブ、ハードドライブディスク、コンパクトディスクドライブ、ブルーレイディスクドライブ、ＲＡＩＤシステム、およびデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）ドライブがある。
【０１２４】
図７のコード化命令７３２が、大容量記憶デバイス７２８、揮発性メモリ７１４、不揮発性メモリ７１６、および／またはＣＤやＤＶＤなどの取り外し可能な有形のコンピュータ可読記憶媒体に記憶されてよい。
【０１２５】
前述の内容から、上で開示された方法、システム、および装置が、液滴アクチュエータを形成する基板を液滴アクチュエータに関連する電極の技術的優位性を備えることなく効率的に製作するための、レーザアブレーションおよびロールツーロール処理による液滴アクチュエータの製造を可能にすることが理解されよう。基部基板が間断なく、ローラによってステーションを通って効率的に移動されて、電極アレイが作製され、アレイが疎水性材料でコーティングされ、かつ疎水性材料が硬化され、それによって、液滴アクチュエータ上に配置された液滴の構造支持体として働くことのできる基板が作製される。さらに、液滴アクチュエータの上部基板の処理が、例えば上部基板が電極アレイを含むかどうかについての追加のカスタマイゼーションを伴って、実質的に同じロールツーロール技法を使用して達成され得る。ロールツーロール処理は、処理された基部基板および上部基板の個別に巻かれたロールをもたらし、それがさらにダイシングおよび位置合わせされると、個別の液滴アクチュエータが作製され得る。あるいは、ロールツーロール処理はさらに、基部基板と上部基板を合体させて、ダイシングされ得る単一のロールを作製するために使用されてもよい。
【０１２６】
本明細書で開示される例は、基板がローラによって駆動されているときに、レーザアブレーションを利用して基板上に電極アレイを画定する。レーザアブレーションは、生産速度に影響を及ぼすことなく、高い性能品質を有する電極アレイをもたらす。基板の順次部分をレーザで露光することによって、ローラが基板を前進させる速さに従って、基板上に電極パターンが作製される。基部基板を形成するのが、予め接着された導電性材料と非導電性材料からなる薄層である結果として、低運用コストが達成される。そのような構成が、（１）厚膜印刷方法に比べた材料コスト、および（２）電極パターンの形成前に基板を予め接着することによる処理ステップ数を低減させる。レーザアブレーションによって達成される、電気伝導性、電極の指状構造化、低い表面およびエッジの粗さ、および高分解能、および電極アレイの小さな底面積が、結果として得られる液滴アクチュエータによって行われる液滴のマニピュレーションの精度を改善する。さらに、基板の電極を実質的に完全に絶縁する際に本明細書で開示される例示的方法は、疎水性材料上に配置された液滴に対する、電位による液滴のマニピュレーション中の意図せぬ化学変化または化学反応を阻止する。
【０１２７】
したがって、基板は、実質的に実装の準備ができた状態でステーションを通って処理され、それにより、処理された基板が、疎水性材料の硬化後にダイシングされて離散部分になって、１つまたは複数の液滴アクチュエータが作製され得る。基板の処理におけるそのような低減が、結果として得られる液滴アクチュエータの品質を損なうことなく、生産時間を改善し、コストを低下させる。
【０１２８】
以上、いくつかの例示的な方法、装置、および製品が、本明細書で開示されてきたが、本特許のカバーする範囲にはそれらに限定されない。それとは反対に、本特許は、本特許の特許請求の範囲に記載の範囲内に明らかに含まれるあらゆる方法、装置、および製品をカバーする。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年1月10日(2019.1.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴アクチュエータであって、
非導電性層と、
非導電性層に接着された導電性層と、
導電性層内に配置された電極パターンとを備え、
電極パターンは、疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方によって絶縁され、１０ミクロンメートル未満の幅を有する第１のスペーシングおよび１０ミクロンメートル未満の幅を有する第２のスペーシングを含む、液滴アクチュエータ。
【請求項２】
非導電性層が、第１の非導電性層であり、第１の非導電性層と位置合わせされた第２の非導電性層と、第１の非導電性層と第２の導電性層との間に画定されるギャップとをさらに含む、請求項１に記載の液滴アクチュエータ。
【請求項３】
電極パターンが、実質的に平滑なエッジを有するラインを含む、請求項１または２に記載の液滴アクチュエータ。
【請求項４】
電極パターンが、不規則な形状のエッジを有するラインを含む、請求項１に記載の液滴アクチュエータ。
【請求項５】
導電性層の第１の部分が、導電性層の第２の部分に対して減少した厚さを有する、請求項１に記載の液滴アクチュエータ。
【請求項６】
非導電性層が、電極パターンの少なくとも一部の輪郭をさらに含む、請求項１に記載の液滴アクチュエータ。
【請求項７】
非導電性層の厚さが、導電性層の厚さを上回る、請求項１に記載の液滴アクチュエータ。
【請求項８】
液滴を受ける装置であって、装置は、
第１の基板を備え、第１の基板は、
１０ミクロンメートル未満の幅を有する第１のスペーシングおよび１０ミクロンメートル未満の幅を有する第２のスペーシングを含む電極アレイと、
電極パターン上に配置された疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方とを含み、前記装置はさらに、
第１の基板と位置合わせされかつ第１の基板から離隔される第２の基板を備える、装置。
【請求項９】
第２の基板が、疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
第１の基板が、プラスチック層および金属層を含み、金属層が、電極アレイを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
プラスチック層が、電極アレイの少なくとも一部に対応する特徴部を含む、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
特徴部が、プラスチック層の表面内の凸部またはプラスチック層の表面内の凹部を含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
特徴部が、凹部を含み、凹部が、プラスチック層に形成された傾斜した壁部を含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
特徴部が、プラスチック層の変色を含む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
電極アレイが、指状構造の電極を含む、請求項８から１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
疎水性材料の層および誘電性材料の層が、電極アレイ上に配置される、請求項８に記載の装置。
【請求項１７】
第２の基板が、
非導電性層と、
第２の非導電性層の長さに沿って延在する電極とを含む、請求項８に記載の装置。
【請求項１８】
電極が、非導電性層に結合された金属層を含む、請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の液滴アクチュエータを製造するためのシステムであって、システムが、
複数の位置の間で導電性層を駆動する手段と、
導電性層が複数の位置のうちの第１の位置にあるとき、導電性層を貫入する手段とを備え、貫入する手段は、導電性層に電極パターンの第１のスペーシングおよび第２のスペーシングを形成する、システム。
【請求項２０】
電極パターンに疎水性材料または誘電性材料のうちの少なくとも一方を適用する手段をさらに含む、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
貫入する手段は、駆動する手段の動作の間に導電性層の１つ以上の部分を貫入する、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
非導電性層が、貫入する手段に露光され、貫入する手段の露光が、非導電性層に形成されるべき電極パターンの少なくとも一部の輪郭を生じる、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２３】
非導電性層および導電性層が第１の基板を形成し、第１の基板を第２の基板に結合する手段をさらに含む、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２４】
結合する手段が、第１の基板の一部と第２の基板の一部との間に画定されたギャップを維持する、請求項２３に記載のシステム。