(57)【要約】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、基板上に堆積した際の堆積幅をもつ液滴を発射する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してマイクロデポジションヘッド（５０）をヘッド速度で動かす。制御装置（２２）は、分解能を改善するため液滴の幅で割り算したヘッド速度より実質的に高い速度でオーバークロッキング信号を発生する。制御装置（２２）は、位置決め装置用の位置制御信号を発生する位置決めモジュールを有する。制御装置（２２）は、基板上の特徴を画定する液滴を形成するようにノズルを作動するためオーバークロッキングの速度に基いてノズル作動コマンドを発生するノズル作動モジュール（１１４）を有する。
2004535287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に堆積した際の幅をもつ液滴を発射する多数の離間したノズルを備えたマイクロデポジションヘッドと；
上記基板に対して上記マイクロデポジションヘッドをヘッド速度で動かす位置決め装置と；
上記液滴の幅で割り算した上記ヘッド速度より実質的に高い速度でオーバークロッキング信号を発生し、上記位置決め装置用の位置制御信号を発生する位置決めモジュール及び上記基板上の特徴を画定する液滴を形成するように上記ノズルを作動するため上記オーバークロッキングの速度に基いてノズル作動コマンドを発生するノズル作動モジュールを備えた制御装置と；
を有することを特徴とする基板上に精確な量の流動材料を堆積するマイクロデポジションシステム。
【請求項２】
上記オーバークロッキング信号が上記液滴の幅で割り算した上記ヘッド速度の三倍以上であることを特徴とする請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
【請求項３】
上記マイクロデポジションシステムが電気装置の層の一部を形成し、上記液滴が光エミッタ−、導体、レジスト、電気トレース、絶縁体、コンデンサ及び抵抗の少なくとも一つを形成していることを特徴とする請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
【請求項４】
さらに、上記マイクロデポジションヘッドに接続されたヘッドアセンブリーを有し、上記位置決めモジュールが上記ヘッドアセンブリーを回転させることによって上記マイクロデポジションヘッドのピッチを調整することを特徴とする請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
【請求項５】
上記オーバークロッキング信号が上記液滴の幅で割り算した上記ヘッド速度のほぼ十倍であることを特徴とする請求項４に記載のマイクロデポジションシステム。
【請求項６】
ノズル作動モジュールが上記オーバークロッキング信号を用いて上記ノズル作動コマンドのタイミングを調整して上記ピッチに対する変化を補償することを特徴とする請求項４に記載のマイクロデポジションシステム。
【請求項７】
さらに、
上記液滴のデジタル画像を発生する第１のカメラと；
上記液滴の形状、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式文字認識を用いそして少なくとも一つのノズル作動パラメーターを調整する液滴分析モジュールと；
を有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
【請求項８】
ノズル作動パラメーターが、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ことを特徴とする請求項７に記載のマイクロデポジションシステム。
【請求項９】
上記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、連続ドロップマイクロデポジションヘッド、圧電変換器バルブ及びマイクロ電機バルブから成る群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
【請求項１０】
さらに、上記ノズルの各々について少なくとも一つのノズル作動波形を調整できる波形発生装置を有することを特徴とする請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
【請求項１１】
上記波形発生装置が、上記ノズルの各々について該ノズルの動作条件に基いて多数のノズル作動波形の一つを選択するセレクタを備えていることを特徴とする請求項１に記載のマイクロデポジションシステム。
【請求項１２】
ノズルを備えたマイクロデポジションヘッドを設けること；
基板に対して上記マイクロデポジションヘッドをあるヘッド速度で動かすこと；
堆積した液滴の幅で割り算した上記ヘッド速度より実質的に高い速度でオーバークロッキング信号を発生すること；
上記ノズルを作動するため上記オーバークロッキングの速度に基いてノズル作動コマンドを発生すること；及び
上記基板上に特徴を形成すること；
を含むことを特徴とする基板上に精確な量の流動材料を堆積する方法。
【請求項１３】
上記オーバークロッキング信号が上記液滴の幅で割り算した上記ヘッド速度の三倍以上であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
上記マイクロデポジションシステムが電気装置の一部を形成し、上記液滴が光エミッタ−、導体、レジスト、電気トレース、絶縁体、コンデンサ及び抵抗の少なくとも一つを形成していることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
さらに、上記マイクロデポジションヘッドのピッチを調整することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
上記オーバークロッキング信号が特徴分解能を高めることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
ノズル作動モジュールが上記オーバークロッキング信号を用いて上記ノズル作動コマンドのタイミングを調整して上記ピッチに対する変化を補償することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
さらに、
上記液滴のデジタル画像を発生すること；及び
上記液滴の形状、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式文字認識を用いること；
を含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
ノズル作動パラメーターが、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ことを特徴とする請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
上記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、連続ドロップマイクロデポジションヘッド、圧電変換器バルブ及びマイクロ電機バルブから成る群から選択されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項２１】
さらに、上記ノズルの少なくとも一つのノズル作動波形を調整することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項２２】
さらに、上記ノズルの各々について該ノズルの動作条件に基いて多数のノズル作動波形の一つを選択することを含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項２３】
上記オーバークロッキング信号が上記液滴の幅で割り算した上記ヘッド速度のほぼ十倍であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２００１年６月１日出願の仮の米国特許出願第６０／２９５，１１８、発明の名称“Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｐｉｅｚｏ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｏｎｔｏ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ”及び２００１年６月１日出願の仮の米国特許出願第６０／２９５，１００、発明の名称“Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｐｉｅｚｏ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｏｎｔｏ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ”の優先権を主張し、これらの各米国出願は参照文献として援用される。
【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、そして特に印刷回路ボード、ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）デイスプレイ、及び流動材料のマイクロデポジションを必要とする他のデバイスの製作に用いられる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に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
製造業者は、基板上に小さな特徴寸法をもつ微細構造を製作する種々の技術を開発してきた。代表的には、微細構造は、電子回路の複数の層の一つを形成している。これらの微細構造の例としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）デイスプレイデバイス、ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）デイスプレイデバイス、液晶デイスプレイ（ＬＣＤ）デバイス、印刷回路ボードなどがある。これらの製造技術のほとんどは、実施するのに比較的費用がかかり、製造装置のコストを償却するのに高い生産品質を必要としている。
【０００４】
基板上に微細構造を形成する一つの方法はスクリーン印刷法である。スクリーン印刷中、基板上には細かいメッシュのスクリーンが位置決めされる。流動材料はスクリーンを介して基板上にスクリーンで画定されたパターンで堆積される。スクリーン印刷法は、スクリーンと基板を接触させる必要がある。スクリーンと流動材料との間にも接触が生じ、このことは基板及び流動材料の両方を汚染することになる。
【０００５】
スクリーン印刷法はある微細構造を形成するのには適しているが、多くの製造プロセスにおいてはオペレーショナルデバイスを作るに汚染なしでなければならない。従って、スクリーン印刷法はある特定の微細構造を製造するのには実行可能な選択肢ではない。例えば、ポリマー発光ダイオード（ＰＬＥＤ）デイスプレイデバイスでは汚染なしの製造プロセスが要求される。
【０００６】
種々の波長の可視光線を発生するダイオードにおいてはある特定の高分子物質が用いられ得る。これらの高分子物質を用いることによって、赤色、緑色、青色のサブ構成成分をもつ画素をもつデイスプレイデバイスを製作できる。ＰＬＥＤ流動材料は全スペクトルカラー表示を可能とし、そして実質的な量の光線を放出するのに必要な電力は極僅かである。ＰＬＥＤデイスプレイは将来、テレビジョン、コンピューターモニター、ＰＤＡ、他の携帯型計算装置、携帯電話などを含む種々の応用に用いられることが期待される。また、ＰＬＥＤ技術は、事務所、倉庫、及び生活空間用の周囲照明を行う発光パネルを製造するのに用いられることも期待される。ＰＬＥＤデイスプレイデバイスの広範囲に及ぶ使用を妨げる障害の一つは、ＰＬＥＤデイスプレイデバイスの製造に伴う困難さである。
【０００７】
基板上に微細構造を製造するのに用いられる別の製造技術としては写真平版がある。写真平版もＰＬＥＤデイスプレイデバイスには適合しない。写真平版を用いた製造プロセスは一般に基板上にホトレジスト材料を堆積することを伴っている。ホトレジスト材料は露光させることにより硬化される。ホトレジスト材料に光を選択的に照射するためパターンマスクが用いられる。露光されるホトレジストは硬化され、露光されない部分は硬化されない。硬化されない部分は基板から除去される。
【０００８】
基板の下側表面は除去したホトレジスト層を介して露光される。ホトレジスト層の硬化した部分は基板上に残る。ホトレジスト層における開口したパターンを通して基板上に別の材料が堆積され、その後、ホトレジスト層の硬化した部分が除去される。
【０００９】
写真平版は、回路ボード上にトレースのような多くの微細構造を製造するのに首尾よく用いられてきた。しかし、写真平版は基板及び基板上に形成した材料を汚染する。ホトレジストがＰＬＥＤ重合体を汚染するので、ＰＬＥＤデイスプレイを製造するのに写真平版は不向きである。さらに、写真平版では、ホトレジストを施し、処理するのに多数の工程が伴う。比較的少量を製造することになる場合には、写真平版プロセスは法外にコストがかかる。
【００１０】
微細構造を形成するのにスピンコーティング法も用いられてきた。スピンコーティング法では、基板の中央に流動材料を堆積しながら基板を回転する。基板の回転運動により、離動材料は基板の表面全体に一様に広がる。またスピンコーティング法は、流動材料のほとんどが基板上に残らないので、高価なプロセスである。さらに、スピンコーティング法では基板の寸法はほぼ１２インチ以下に制限されるので、スピンコーティング法はＰＬＥＤテレビジョンのような比較的大きな装置には適さない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、基板上に精確な量の流動材料を堆積するマイクロデポジションシステム及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の特徴によれば、マイクロデポジションヘッドは、基板上に堆積した際の堆積幅をもつ液滴を発射する多数の離間したノズルを備えている。位置決め装置は、基板に対してマイクロデポジションヘッドをヘッド速度で動かす。制御装置は、液滴の幅で割り算したヘッド速度より実質的に高い速度でオーバークロッキング信号を発生する。制御装置は、位置決め装置用の位置制御信号を発生する位置決めモジュールを備えている。制御装置は、基板上の特徴を画定する液滴を形成するようにノズルを作動するためオーバークロッキングの速度に基いてノズル作動コマンドを発生するノズル作動モジュールを備えている。
【００１３】
本発明の別の特徴においては、オーバークロッキング信号は、液滴の幅で割り算したヘッド速度の三倍以上である。代わりに、オーバークロッキング信号は、液滴の幅で割り算したヘッド速度のほぼ十倍である。
【００１４】
本発明のさらに別の特徴においては、マイクロデポジションシステムは電気装置の層の一部を形成している。液滴は光エミッター、導体、レジスト、電気トレース、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。ヘッドアセンブリーはマイクロデポジションヘッドに接続されている。位置決めモジュールはヘッドアセンブリーを回転させることによってマイクロデポジションヘッドのピッチを調整する。
【００１５】
本発明の他の特徴においては、ノズル作動モジュールは、オーバークロッキング信号を用いてノズル作動コマンドのタイミングを調整してピッチに対する変化を補償している。第１のカメラは液滴のデジタル画像を発生する。液滴分析モジュールは、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式文字認識を用いそして少なくとも一つのノズル作動パラメーターを調整する。ノズル作動パラメーターは、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んでいる。
【００１６】
本発明のさらに他の特徴においては、マイクロデポジションヘッドは、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、連続ドロップマイクロデポジションヘッド、圧電変換器バルブ及びマイクロ電機バルブから成る群から選択される。
【００１７】
本発明のさらに他の特徴においては、波形発生装置は、ノズルの各々について少なくとも一つのノズル作動波形を調整できる。波形発生装置は、ノズルの各々についてノズルの動作条件に基いて多数のノズル作動波形の一つを選択するセレクタを備えている。
【００１８】
本発明の応用可能性の別の領域については以下の詳細な説明から明らかとなる。以下の詳細な説明及び特定の例は本発明の好ましい実施の形態を示しているが、単に例示のためのものであり本発明の範囲を限定するものでないことが理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は以下の詳細な説明及び添付図面からさらに十分に理解されよう。
【００２０】
好ましい実施の形態についての以下の説明は単に例示のためであり、本発明、本発明の応用又は使用を限定しようとするものではない。簡潔にするため図面においては同じ産し様番号を用いて同様な要素を示している。
【００２１】
図１を参照すると、マイクロデポジションシステム２０が例示されており、この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を備えている。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の高さは、高さ調整モーター３４及び高さセンサー３６によって調整される。ヘッドアセンブリー２４の横方向位置は横方向位置モーター４０及び横方向位置センサー４２を用いて調整される。
【００２２】
多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に取付けられている。付加的な細部に関しては、マイクロデポジション装置の名称で２００２年５月３１日に同時に出願したＰＣＴ特許出願第        号、温度制御型真空チャックの名称で２００２年５月３１日に同時に出願したＰＣＴ特許出願第        号、重合体発光ダイオードデイスプレイ、印刷回路ボード及び同等物用の工業マイクロデポジションシステムの名称で２００２年５月３１日に出願したＰＣＴ特許出願第        号、互換性マイクロデポジションヘッド装置及び方法の名称で２００２年５月３１日に出願したＰＣＴ特許出願第        号、マイクロデポジション制御システム用波形発生装置の名称で２００２年５月３１日に同時に出願したＰＣＴ特許出願第        号、ピエゾマイクロデポジションによる印刷回路ボード構造の形成の名称で２００２年５月３１日に出願したＰＣＴ特許出願第        号、及び多数の流動材料のマイクロデポジション用装置の名称で２００２年５月３１日に出願したＰＣＴ特許出願第        号に記載されており、これらの各出願は参照文献として本明細書に結合される。第１のカメラ５２は、基板アセンブリー２６に配置される基板５３に対してヘッドアセンブリー２４を位置決めするのに用いられる。一層特に、第１のカメラ５２は、基準としてマイクロデポジションヘッド５０の一つ以上のノズルを用いてマイクロデポジションヘッド５０を整列させるのに用いられる。さらに、第１のカメラ５２は、以下にさらに詳細に説明するように、基板上で液滴分析を行うのに用いられる。
【００２３】
レーザー６０は、最小特徴サイズを減少するように付加した流体材料をレーザーアブレーションするために及び（又は）ビアを形成するために用いられ得る。図１においてレーザー６０はヘッドアセンブリー２４に装着されているが、レーザー６０はヘッドアセンブリー２４から独立して動くレーザーアセンブリーに装着することができる。流体供給部６２は一本以上の導管６４を介してマイクロデポジションヘッド５０に接続されている。流体供給部６２は、赤色、緑色及び青色画素用のポリマーＰＰＶのような一つ以上の異なるタイプの流体材料、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）絶縁流体材料を供給する。流体供給部６２は好ましくは、新しい流体材料にを切り替える前に溶剤によるフラッシ（洗浄）により、供給される流体材料を交換できる。
【００２４】
横方向位置モーター６４及び横方向位置センサー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を位置決めするのに用いられる。好ましい実施の形態では、横方向位置モーター４０は第１の軸線に沿って動く。横方向位置モーター６４は第１の軸線に垂直な第２の軸線に沿って動く。当業者には認められ得るように、位置モーター３０、３４、４０、６４はヘッドアセンブリー２４か又は基板アセンブリー２６と組合される。言い換えれば、相対運動及び回転の程度は、基板アセンブリー２６及び（又は）ヘッドアセンブリー２４を動かすか又は回転させること及びそれらを任意に組み合わせることによって決められ得る。
【００２５】
ブロッティング部７０及びブロッティングメデイアモーター７２は好ましくは基板アセンブリー２６に隣接して配置される。マイクロデポジションヘッド５０のノズルの目詰まりを防ぐために、マイクロデポジョンヘッド５０は使用中に周期的にクリーニングされる。マイクロデポジョンヘッド５０はブロッティング部７０を越えた位置へ動かされ、そしてマイクロデポジョンヘッド５０のノズルプレート（図示していない）はブロッティング部７０でふき取られる。ブロッティング部７０はブロッティング（吸取り）材のロールを備えている。ブロッティングメデイアモーター７２はブロッティング材のロールを繰り出してマイクロデポジションヘッド５０のノズルプレートをブロッティングするためのきれいな面を出させるようにする。
【００２６】
ヘッドアセンブリー２４に隣接してキャッピング（蓋締め）部８０も配置される。マイクロデポジションヘッド５０は、マイクロデポジションシステム２０が使用されていない時に、キャッピング部８０に置かれる。キャッピング部８０は湿潤流体材料及び（又は）溶剤を収容したキャップを備えている。キャッピング部８０は、マイクロデポジションヘッド５０によって供給される流体材料がマイクロデポジションヘッド５０のノズルに詰まるのを防ぐのに用いられる。第２のカメラ８４は液滴分析のために用いられ、キャッピング部８０に隣接して配置される。好ましくは、第１のカメラ５２及び第２のカメラ８４並びに制御装置２２は、以下に詳しく説明するようにディジタル光学認識を行う。ストローブ（検出装置）８５は液滴を捕らえるように設けられ得る。
【００２７】
基板アセンブリー２６は基板５３と係合して位置決めするチャック８６を備えている。基板アセンブリー２６は好ましくは、温度制御装置９０のような硬化装置及び（又は）紫外線（ＵＶ）源９２を備えている。温度制御装置９０はチャック８６の温度を制御する。厚さ０．３〜１．２ｍｍの基板の場合乾燥時間を低減するのにほぼ５０℃の温度が通常適している。チャック８６は好ましくは、基板５３を位置決めしかつ基板５３と係合する真空回路を備えている。代わりに、チャック８６は、マイクロデポジション中、基板５３を位置決めしかつ基板５３と係合する他の形式の装置を備えることもできる。例えば、マイクロデポジション中、基板５３と係合させるのに基板の物理的係合、流体表面張力、磁力及び（又は）任意の他のアプローチを用いることができる。チャックに関しての更なる詳細については    年  月  日に“Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｃｈｕｃｋ”の名称で出願した  米国特許出願第        号に開示されており、かかる出願は参照文献として本明細書に結合される。
【００２８】
当業者には認められるように、コストを低減するためモーター３０、３４、４０、６４の一つ以上の代わりに、手動調整部材（例えば、ウォームギア又は任意の他の機械的調整部材を回すノブ）のような手動調整装置を用いてもよい。コストを低減するためセンサー３２、３６、４２、６６の一つ以上の代わりに、スケールのような目視装置を用いてもよい。さらに、モーター３０、３４及び（又は）モーター４０の機能は必要ならば多軸モーターに結合され得る。好ましい実施の形態において、空気軸受及びリニアモーターを用いて一つ以上の位置決め装置が構成される。当業者にはさらに別の変形は明らかである。モーター及びセンサーによって行われる機能はコンピュータ数値制御型（ＣＮＣ）フライス盤と同様である。好ましくは、モーターは三つ以上の軸線において調整を行う。三次元（３Ｄ）マイクロデポジション又は複雑な曲線形態のマイクロデポジションに対しては付加的な動きの範囲が設けられ得る。
【００２９】
マイクロデポジションヘッド５０は好ましくは、ほぼ０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲の距離において基板上に位置決めされる。非常に好ましい実施の形態では、マイクロデポジションヘッドは、流体材料の液滴のサイズの少なくとも５倍の距離に位置決めされるが、他の高さを用いることもできる。比較的小さなピッチサイズが要求される場合には、マイクロデポジションヘッド５０はピッチを小さくするように回転される。比較的大きなピッチが要求される場合には、マイクロデポジションヘッド５０は回転され、ノズルの幾つかは用いられず、例えば他の全てのノズルは用いられない。
【００３０】
次に、図２を参照すると、制御装置２２が詳細に示されている。制御装置２２は一つ以上のプロセッサー１００、メモリー１０２（ランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリー（ＲＯＭ）、フラッシュメモリー及び（又は）任意の他の適当な電子記憶媒体）及び入出力インターフェース１０４を備えている。認められるように、単一制御装置２２が図示されているが多数の制御装置を用いてもよい。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１のカメラ５２及び（又は）第２のカメラ８４を用いて液滴分析を行う。
【００３１】
アライメントモジュール１１２は好ましくは、第１のカメラ５２及び（又は）第２のカメラ８４を用いた光学文字認識により（流体材料のデポジション前に）基板とヘッド５０を整列させる。ノズル位置決め及び作動モジュール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、そして基板上に特徴を形成するノズル作動波形を発生する。波形発生モジュール１１６はノズル位置決め及び作動モジュール１１４と共に動作し、以下に詳細に説明するようにノズル作動波形のタイミング、立上り傾斜、立下り傾斜及び（又は）振幅を調整する。波形発生モジュール１１６はまたヘッドのピッチの変化のためにノズルの作動タイミングを随意に調整する。
【００３２】
次に、図３及び図４を参照すると、基板５３は好ましくは多数のマーク１１７−１、１１７−２、１１７−３、………、１１７−ｎを備え、これらのマークは流体材料を蒸着する前に基板５３とヘッド５０を整列するために第１のカメラ５２及び（又は）第２のカメラ８４によって用いられる。粗い初期の位置決めは必要ならば手動で行われ得る。代わりに、アライメントモジュール１１２は、マーク１１７を用いて粗い及び（又は）細いアライメントを行うため光学文字認識を用いることができる。
【００３３】
次に、図５を参照すると、例としてのマイクロデポジションヘッド５０が詳細に示されている。本発明はせん断モード圧電変換器（ＰＺＴ）マイクロデポジションヘッドに関して説明する。当業者には認められるように、熱又はバブルマイクロデポジションヘッド、連続ドロップマイクロデポジションヘッド、ＰＺＴバルブ及びマイクロ電機バルブのような他の形式のマイクロデポジションヘッドも考えられる。マイクロデポジションヘッド５０はＰＺＴ１３０を備え、このＰＺＴ１３０はダイアフラム１３４上に設けられている。ただ一つのノズルが図示されているが、当業者には認められるように、マイクロデポジションヘッド５０は多数のノズルを備えている。
【００３４】
流体供給部６２は一本以上の導管１３８を介して流体チャンネル１３９へ一つ以上の流体材料を供給し、流体チャンネル１３９はダイアフラム１３４と堅固な壁１４０との間に形成されている。ノズルプレート１４２にはノズル開口１４４が形成されている。電極導線（図示していない）はＰＺＴ１３０を制御装置２２に接続する。制御装置２２は、音響パルス１４８を発生するノズル作動波形を供給する。音響パルスは流体チャンネル１３９内の流体材料を伝播し、そして液滴１５０を作動する。液滴の形状、量（体積）及びタイミングはノズル作動波形によって制御される。
【００３５】
マイクロデポジションヘッド５０は基板５３上に流体の精確な液滴１５０を分配する。一層特に、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システム２０の制御装置２２を用いて基板５３に対して精確に位置決めされる。結果として、マイクロデポジションヘッド５０は液滴を基板５３上の精確な位置に置くことができる。
【００３６】
制御装置２２によってノズル作動波形がトリガーされると、せん断モード作動により液滴１５０は分配される。通常、マイクロデポジションヘッド５０は６４〜２５６個のノズルを備えているが、より多くの又はより少ない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、毎分５，０００〜２０，０００個の液滴を分配できるが、より高い又はより低い液滴分配速度でもよい。通常、各液滴は、使用されるマイクロデポジション装置の形式に関連して１０〜８０ピコリットルの流体材料を含んでいるが、液滴の体積をより大きく又はより小さくしてもよい。次に、図６を参照すると、せん断モードＰＺＴ１３０についてさらに例示する。電界が印加されると、ＰＺＴ１３０はせん断作用により応動し、音響波１４８を発生する。
【００３７】
次に、図７及び図８を参照すると、マイクロデポジションシステム２０を用いて構成され得る装置が例示されている。図７には単色ＰＬＥＤ１６０が示され、単色ＰＬＥＤ１６０は基板１６４を備え、基板１６４は一つ以上のガラス層１６６及び（又は）シリコン層１６８を備えている。基板１６４上にはホトリソグラフィやエッチングなどのような任意の適当な形成法を用いてレジスト１７０が形成されている。レジスト１７０間には穴（ウエル）１７２が形成されている。マイクロデポジションヘッド５０は穴１７２に一つ以上の流体材料を堆積する。例えば第１の層１７６はインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）である。第２の層１８０はポリアニリン（ＰＡＮＩ）である。第３の層１８２はＰＰＶポリマーである。
【００３８】
次に、図８を参照すると、カラーＰＬＥＤ１９０が示されており、このカラーＰＬＥＤ１９０は基板１９４を備え、基板１９４は一つ以上のガラス層１９６及び（又は）シリコン層１９８を備えている。基板１９４上にはレジスト２００が設けられ、穴（ウエル）２０２を形成している。マイクロデポジションシステム２０を用いて穴２０２に多層が形成される。例えば、第１の層２０４はＩＴＯを含んでいる。第２の層２０６はＰＰＶポリマーを含んでいる。第３の層２０８はＩＴＯを含んでいる。第４の層２１０はキャップ層を成している。
【００３９】
次に、図９を参照すると、マイクロデポジションヘッド５０により供給される幾つかの流体材料は、実質的に流体材料が感想する際に収縮する。この目的で、好ましくは硬化及び収縮を制御する硬化装置が基板アセンブリー２６に設けられる。穴に堆積される流体材料の適切な硬化を促進するために温度制御装置９０及び（又は）紫外線（ＵＶ）源９２が設けられる。例えば、温度制御装置９０はチャック８６を加熱し、これにより接触を通して基板５３を温める。代わりに、ＵＶ源９２は紫外線光を発生し、この紫外線光は硬化を促進させるために基板５３に堆積される流体材料に指向される。さらに、基板アセンブリーを取り巻く付近の空気の流れは、包囲体、ファン又は他の適当な空気流装置を用いて制御（阻止）され得る。クリーンルームにおいて通常用いられる装置が使用され得る。
【００４０】
流体材料が最初に施される時に、流体材料は符号２１０で示すようにバブルを形成し得る。周囲条件で乾燥をやめた場合には、乾燥流体材料は符号２１１、２１２又は２１３で示すようになり得る。適切に処理した場合には、乾燥流体材料は符号２１４で示すようになる。一様な表面２１４をもたらす空気流、ＵＶ光線及び（又は）温度の特殊な組合せは選択される流体材料に依存している。
【００４１】
次に、図１０を参照すると、従来の印刷回路ボード（ＰＣＢ）の製造が例示されている。ホトレジストは銅クラッド誘電体基板２１５上に施される。ホトレジストの選択した部分を露光させるために光源２１６及びマスク２１７が用いられる。選択した部分を露光させることにより、ホトレジストは硬化され得る。ホトレジストの露光していない部分はエッチングされてトレースをもつＰＣＢ２１８を形成する。
【００４２】
次に、図１１を参照すると、本発明によるマイクロデポジションシステム２０を用いて、アクリルポリマーのようなレジスト置換部２１９がエッチングに先立って銅クラッド誘電体材料２１５上にマイクロデポジションされる。その結果、マスク及び露光処理は省略される。
【００４３】
代わりに、マイクロデポジションシステム２０を用いて、誘電体基板２２２上にトレース２２１を形成するように金属粉末を含んだ金属インキ又は別の金属導電性流体２２０を堆積する。誘電体基板２２２上に銅箔又はクラッドを設ける必要はなく、そしてマスク及びエッチング工程を行う必要はない。金属インキ又は金属導電性流体２２０は誘電体材料２２２上に導体通路又はトレースを形成する。適当な金属流体としては銅、銀及びインジウム酸化物の溶液が含まれる。使用される流体材料に依存して、トレース２２１を硬化し一体化するのに好ましくはフラッシュベーキング法が用いられる。
【００４４】
さらに、抵抗及びコンデンサを形成するのには抵抗性インキのような抵抗特性をもつ流体が用いられる。例えば、図１３Ａ及び図１３Ｂにおいて、抵抗性液滴２２３−１、２２３−１を堆積するのに抵抗性インキのような多数の抵抗性流体材料が用いられる。液滴は種々の抵抗値をもつ抵抗２２３−３、２２３−４、２２３−５を形成するように結合される。例えば、第１の液滴２２４−１が１０ｋオーム（Ω）の抵抗値をもち、第２の液滴２２４−２が１ｋΩの抵抗値をもつ場合に、抵抗２２３−５は５ｋΩの抵抗であり、抵抗２２３−４は６ｋΩの抵抗であり、また抵抗２２３−３は７ｋΩの抵抗である。当業者に認められ得るように、液滴に対して他の抵抗値及び他の液滴組合わせを構成することができる。マイクロデポジションシステムはまた、印刷回路ボードの製造に用いられる図、記号の説明文（ネーム）、ソルダーマスク、ソルダーペースト及び他の流体材料を堆積するのにも用いられ得る。堆積した液滴のレーザートリミングは好ましくは精度を改善するために用いられる。図１４において、コンデンサ２２４は導電性トレース２２４−１、２２４−２及び離間プレート２２４−３、２２４−４を用いてマイクロデポジションすることにより形成される。
【００４５】
図１５に示す代わりの実施の形態では、マイクロデポジションシステム２０を用いてブランク基板又はデイスプレイの背面（両方とも符号２２７で示す）にトレース２２６が堆積される。アクリルポリマーのような絶縁特性をもつ流体材料を用いてトレース上に絶縁層２２８が積層される。必要ならば、付加的なトレース及び絶縁層が設けられ得る。積層絶縁層２２８として登録商標Ｋａｐｔｏｎのようなポリイミドが用いられる場合には、異なる層におけるトレース間にビアを形成するためにレーザー６０が用いられる。代わりに、絶縁層は基板上でトレース２２６又は全表面に直接マイクロデポジションされる。
【００４６】
次に、図１６を参照すると、抵抗２２３及びコンデンサ２２４はディスクリート回路構成要素を含み得る多層ＰＣＢの層間にマイクロデポジションを用いて形成される。層間の抵抗を形成することにより、ディスクリート回路構成要素のために価値ある外表面領域を用いることができる。更なる詳細については  年  月  日に“Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄｓ”の名称で出願した米国特許出願第      号に開示されており、該出願は本明細書に参照文献として結合される。
【００４７】
次に、図１７を参照すると、本発明のマイクロデポジションシステムは、光パネル２３０の画素プレート２２９を形成するのに用いられ得る。光パネルはまた画素拡散プレート２３１及び随意のヒューズプレート２３２を備えている。随意のヒューズプレート２３２は、マイクロデポジションされるトレース及びヒューズを含み得る。
【００４８】
次に、図１８及び図１９を参照すると、制御装置２２によってノズル２３４−１、２３４−２、２３４−３、………、２３４−ｎの各々に対するノズル作動波形が個々に制御される。ノズル作動波形が個々に制御することによって、液滴１５０の一様性は相当に改善される。言い換えれば、特定のノズルからの液滴１５０が一様でない又は望ましくない形状である場合には、対応したノズルに対するノズル作動波形は一様な又は望ましい形状の液滴１５０を形成するように調整される。波形発生モジュール１１６、液滴分析モジュール１１０及び（又は）位置決め及び作動モジュール１１４は、第１のカメラ５２及び（又は）第２のカメラ８４並びに光学認識を用いてデータを収集する。ソフトウエア及びドロップ分析からのフィードバックを用いて自動的に調整がなされ得る。
【００４９】
一層特に、波形発生モジュール１１６は、ノズル２３４の各々に対してノズル作動波形のタイミング、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ように波形発生装置２３６−１、２３６−２、２３６−３、・・・・・・、２３６−ｎと通じている。図１９にはノズル作動波形２４０−１を例示している。例示したノズル作動波形２４０−１は持続時間タイミングｔＤ２４１−１、立上りこう配２４２１−１、立下りこう配２４４−１及び振幅２４６−１をもっている。
【００５０】
次に図２０を参照すると、例示したノズル作動波形２４０−１は多数の異なる仕方で調整され得る。例えば、持続時間２４１−２は２４０−２で示すように増大される。同様に、持続時間は減少され得る（図示していない）。ノズル作動波形２４０−３の立上りこう配２４３−３及び立下りこう配２４４−３は減少され、またノズル作動波形２４０−３の持続時間２４１−３は増大される。代わりに、ノズル作動波形のタイミングは２４０−４で示すように調整され得る。なお他の変形は当業者に明らかである。
【００５１】
次に、図２１を参照すると、従来技術による従来のノズル駆動回路２５０が例示され、この駆動回路２５０は固定電圧源２５１、ノズル２５２及びスイッチ２５３を備えている。スイッチ２５３は、ノズル２５２を作動するように閉成されると、ノズル２５２を横切って固定電圧を印加する。接地２５４は図示したように接続されている。従来のノズル駆動回路２５０においては、ヘッド５０は、矢印で示すように作動する時に共通バー内へ流れそしてニブラインから流れ出る電流に対して構成される。
【００５２】
次に、図２２を参照すると、本発明によるノズル駆動回路２５５が示されており、このノズル駆動回路２５５は波形発生装置２５６を有し、波形発生装置２５６は図示したようにノズル２５７及び接地２５８に接続されている。波形発生装置２５６は調整可能な電圧波形を発生する。作動に対して同じ電流極性を維持するために、ノズル駆動回路２５５は共通線を接地に保ち、ニブラインを負に駆動する。接地はアース接地か又はシステム電力の接地に対して正の浮遊電圧である。
【００５３】
次に、図２３を参照すると、波形発生モジュール及び波形発生装置がさらに詳細に示されている。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はデータ経路シーケンサ２６２及びシフトレジスタ２６３に接続されている。データ経路シーケンサ２６２は構成制御装置２６４に結合され、構成制御装置２６４は構成ラッチ２６５、画素ラッチ２６６及び一つ以上のデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）シーケンサ２６７−１、２６７−２、………、２６７−ｎ（これらシーケンサは符号２６７で総括して表される）に結合される。構成ラッチ２６５及び画素ラッチ２６６はシフトレジスタ２６８に結合されている。画素ラッチ２６６はＤＡＣシーケンサ２６７に結合されている。構成ラッチ２６５は一つ以上の構成メモリー回路２６９−１、２６９−２、………、２６９−ｎに接続され、これらの構成メモリー回路はランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）又は任意の他の適当な電子記憶装置である。
【００５４】
ＤＡＣシーケンサ２６７−１、２６７−２、………、２６７−ｎの出力は加重抵抗ラダーＤＡＣ回路（ＲＤＡＣ）２７０−１、２７０−２、………、２７０−ｎ（これらの回路は符号２７０で総括して表される）に結合されている。ＲＤＡＣ２７０−１、２７０−２、………、２７０−ｎの出力は高圧演算増幅器（ＯｐＡｍｐ）２７１−１、２７１−２、………、２７１−ｎに結合され、これらの演算増幅器はノズル２３０を駆動する出力電圧を発生する。構成メモリー回路２６９が一つ以上の構成セットを備えている場合には、以下に詳細に説明するように、構成セットの一つを選択するのにセレクタ２７２−１、２７２−２、………、２７２−ｎが用いられる。セレクタ２７２は各構成メモリー回路２６９に対して示されているが、全ての構成メモリー回路２６９に対して単一のセレクタが用いられる。共通のセレクタは全ての構成セットを個々に又は組み合わせて切り替える。
【００５５】
好ましい実施の形態では、演算増幅器２７１は＋１５０Ｖ、−１５Ｖ電圧供給源（図示していない）により動作し、信号範囲は０Ｖ〜＋１３５Ｖであるが、他の電圧範囲を用いることもできる。ヘッド共通部は電圧供給レールか又は電圧供給レール間の中間点に接続される。演算増幅器２７１から出力される電圧波形は、電圧及び持続時間対を含む一つ以上の構成セットによって画定される。好ましい実施の形態では、電圧及び持続時間対は、相応した構成メモリー回路２６９に記憶される八つの電圧及び持続時間値ｖ０、ｔ０〜ｖ７、ｔ７によって画定される。
【００５６】
次に、図２４を参照すると、構成メモリー回路２６９は一つ以上の構成セット２７６−１、２７６−２、………、２７６−ｎを備えている。以下に詳細に説明するように、第１の構成セット２７６−１は第１の動作条件に対して選択され、第２の構成セット２７６−２は第２の動作条件に対して選択され、また第ｎの構成セット２７６−ｎは第ｎの動作条件に対して選択される。セレクタ２７２は、構成セット２７６間を選択するのに用いられる。多数の構成セットの一つの可能な使用について以下図９Ｇ〜図９Ｊを参照して説明する。構成ラッチ２６５は、構成セットを構成メモリー回路２６９へ送るのに用いられる。画素ラッチは画素作動データをＤＡＣシーケンサ２６７へ送るのに用いられる。
【００５７】
次に、図２５を参照すると、ヘッド５０のピッチの変化を調整する一つの方法が例示されている。ピッチタイミング調整装置２７７は制御装置２２からヘッドピッチ信号を受ける。ピッチタイミング調整装置２７７は、各ノズルのノズル作動パラメータを調整するのにヘッドピッチ角及びノズル間隔を用いる。タイミングオフセットは電圧及び持続時間対を調整するために発生され用いられる。
【００５８】
次に、図２６を参照すると、例示した構成セット２７６に相応した電圧波形が示されている。例示した構成セット２７６における第１の電圧及び持続時間対ｖ０、ｔ０は立上りこう配及び立下りこう配データを記憶するのに用いられる。順番において最後の電圧及び持続時間対ｖ７、ｔ７は好ましくはｔ＝０であり、波形発生シーケンスを止める。出力電圧は好ましくは、先行の電圧及び持続時間対によって設定されるレベルに留まる。例えば、ｔ７＝０である場合、出力電圧はｖ６に留まる。ｖ２、ｔ２のような新しい波形セグメントが開始されると、電圧はｖ０、ｔ０で特定された立下り又は立上りこう配でｖ１からｖ２へ傾斜する。電圧を傾斜させるのに必要な時間の長さは特定した持続時間ｔ２の一部である。傾斜が持続時間より短く行われる場合には、電圧波形は持続時間−傾斜時間に等しい期間、ターゲット電圧に留まる。傾斜が持続時間より長くかかる場合には、ターゲット電圧は達成されない。
【００５９】
例えば、図２６において、電圧及び持続時間対ｖ１、ｔ１の電圧部分は、電圧及び持続時間対ｖ４、ｔ４の電圧部分に等しいので、傾斜を必要としない。電圧ｖ２は電圧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で特定された割合で下方へ傾斜する。ｔ２＞傾斜時間であるので、電圧波形はｔ２の残りの間ｖ２にとどまる。
【００６０】
電圧ｖ３は電圧ｖ２より大きい。従って、電圧波形は電圧ｖ３に向って上向きに傾斜する。ｔ３＞傾斜時間であるので、電圧波形はｔ３の残りの間ｖ３に留まる。電圧ｖ４は電圧ｖ３より小さい。従って、電圧波形は電圧ｖ３から電圧ｖ４へ下向きに傾斜する。残りの電圧及び持続時間対（ｔ５、ｔ６、ｔ７）は、シーケンスの終了を確認するため０に等しく設定される。次に、図２７を参照すると、構成セット２７６のデータ構造が例示されている。
【００６１】
次に、図２８Ａ〜図２８Ｄを参照すると、構成セット２７６で発生される電圧波形が例示されている。ノズルが最近に言い換えれば予定の期間内に作動された場合には、第１の電圧波形２８０が用いられる。この予定の期間は流体材料及びノズルの特性に関連して選択される。この予定の期間の典型的な値は５ミリ秒である。
【００６２】
作動閾値は２８１で示す。電圧波形２８０は２８２で作動閾値２８１を越えてノズルから流体材料を噴出させる。第２又は第３の電圧波形２８３又は２８４は、ノズルが予定の期間内に作動されず、改善された液滴プロファイルを得るために用いられる。電圧波形２８３は作動閾値２８１を越えない正のパルス２８５を含んでいる。正のパルス２８５は作動閾値２８１を越える波形の部分の前及び（又は）後に現れる。同様に、電圧波形２８４は、作動閾値２８１を越えない負のパルス２８６を含んでいる。負のパルス２８６は作動閾値２８１を越える波形の部分の前及び（又は）後に現れる。第４の電圧波形２８７は、作動閾値２８１を越えない正のパルス２８８−１及び（又は）負のパルス２８８−２を含んでいる。これらのパルス２８８はノズルから分配された流体材料を液体状態及び（又は）デポジションに適した状態に保つために用いられる。認められ得るように、作動閾値を越える電圧波形の部分は同じ及び（又は）異なる振幅の一つ以上の正及び（又は）負のパルスが先行し得る。
【００６３】
第４の電圧波形２８７は、ノズルが最近に作動されなかったときに用いられ得る。演算増幅器２７１は、非作動モデルから作動モデルへ移る際に電圧波形２８７から電圧波形２８０、２８２又は２８４へ変わる。同様に、演算増幅器は、ノズルが減少したアクティビティから増大したアクティビティへ移っていく際に、電圧波形２８２又は２８４から電圧波形２８０へ遷移する。
【００６４】
セレクタ２７２は構成セット間を選択するのに用いられる。例えば、セレクタ２７２はシーケンサ２６７から出力される作動コマンドを受ける。セレクタ２７２は、作動コマンドを受けた時にリセットされるタイマーを備えている。タイマーが第１の予定の期間より短い場合には、セレクタ２７２は第１の構成セット２７６−１を選択する。タイマーが第１の予定の期間を越える場合には、セレクタ２７２は異なる構成セット例えば２７６−２を選択する。セレクタ２７２は代わりに、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、そしてその温度に基いて構成セット２７６の一つを選択する。
構成セット２７６を選択するさらに別の方法は当業者に明らかである。
【００６５】
次に、図５及び図２９Ａ〜図２９Ｃを参照すると、第１及び（又は）第２のカメラ５２、８４は飛んでいる液滴１５０を捕らえるのに用いられる。液滴分析モジュール１１０は光学認識を使用して液滴１５０を分析し、そして作動電圧波形の振幅、タイミング、こう配、形状などを調整する。これらの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において、第１の液滴３００はノズル作動波形の修正なしで示されている。ノズル作動波形の修正により、同じノズルからの第２の液滴３０４は所望の形状及び大きさとなる。図２９Ｂにおいて、ノズルからの第１の液滴３０６は第１の電圧振幅をもつ。同じノズルからの第２の液滴３０８は、第１の電圧振幅より低い第２の電圧振幅をもつ。その結果、第２の液滴３０８の大きさは第１の液滴３０６の大きさより小さい。図２９Ｃにおいて、液滴分析モジュール１１０は、３１０で示すようにノズルの目詰まりによりフラッグを発生する。
【００６６】
次に、図３０を参照すると、液滴分析モジュール１１０並びに第１及び（又は）第２カメラ５２、８４を用いて、マイクロデポジションヘッド５０の精密なアライメントが行われ得る。一層特に、３１２で特定した予期した液滴位置は３１４で特定した実際の液滴位置と比較される。調整は、予期した液滴位置を実際の液滴位置に整列させるようにして行われる。液滴アライメント修正は液滴分析モジュール１１０によって行われる。
【００６７】
液滴データはカメラ５２、８４の一方又は両方から得られる。液滴分析モジュール１１０は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、並びにノズル板１４２の濡れを計算する。収集された液滴データにもとづいてノズル作動波形の調整が行なわれる。例えば、液滴の布置を制御するためには、ノズル作動波形を遅らせる。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得る。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。ノズル作動波形を変更するさらに他の方法を用いて、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。
【００６８】
次に、図３１Ａ及び図３１Ｂを参照すると、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を含んでいる。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したがって、ピッチは、３４０で示すように減少する。同様に、ヘッド５０が掃引する面積も、３４２に示すように減少する。
【００６９】
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、液滴の幅並びに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（または正方形）ごとに一つの液滴が供給される（または供給されない）。換言すれば、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、液滴のわずかな重なり合いが生じる場合もある。グリッドの各矩形または正方形では、一つの液滴が生成されるかあるいはされない。
【００７０】
本発明にもとづ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。
【００７１】
次に、図３１Ｂ及び図３２を参照すると、ヘッド５０の移動方向（例：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１のノズル３５０−１が、第一回及び第二回３５４及び３５５に作動される。第２のノズル３５０−２は、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に作動される。同様に、第３のノズル３５０−３は、第二回より遅い第五回及び第六回３５８及び３５９に作動される。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。
【００７２】
次に図３３を参照すると、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液滴３６６−１，３６６−２、及び３６６−３、及び３６８−１、３６８−２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並びに基板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。
【００７３】
次に図３５Ａを参照すると、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が示されている。液滴３７４−１は、のぞむものよりわずかに大きい。液滴３７４−２は、のぞむものよりわずかに大きくまた早い。液滴３７４−３，３７４−７及び３７４−８はオーケーである。液滴３７４−４は、のぞむものより小さくまた遅い。液滴３７４−５は、のぞむものより遅くまた液滴の質を改善する必要がある。
【００７４】
図３５Ｂには、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。ノズル作動波形３８１は、調整された振幅を有する。ノズル作動波形３８２は、調整された振幅及び開始時間を有する。ノズル作動波形３８３は、変更されていない。ノズル作動波形３８４は、調整された振幅と開始時間を有する。ノズル作動波形３８５は、調整された立上りこう配と開始時間を有する。ノズル作動波形３８６は、調整された振幅を有する。ノズル作動波形３８４−７及び３８４−８は、変更されていない。補正された波形３８０が均等なあるいはのぞ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。
【００７５】
次に、図３６及び図３７を参照すると、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定義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、液滴３９６は、グリッド３９４の間に布置され、より正確な機能線が生成される。
【００７６】
次に図３８を参照すると、第１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ある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を含んでいる。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を参照すると、第２の変更されたマイクロデポジションヘッド４２０が示されている。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４２４−１，４２４−２、及び４２４−３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を含んでいる。この第２の変更されたマイクロデポジションヘッド４２０及びアクチュエータ４２２の角度位置は、コントローラ２２で調整されて複数のピッチが得られる。
【００７７】
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】
【００７８】
【図１】本発明によるマイクロデポジションシステムの機能ブロック線図。
【図２】図１のマイクロデポジションシステムの制御装置の機能ブロック線図。
【図３】マイクロデポジションヘッドを位置決めするのに用いられる基板上のマークを示す図。
【図４】光学式文字認識及びマークを用いたヘッドのアライメントを示す図。
【図５】例としてのマイクロデポジションヘッドのノズルを示す図。
【図６】図５の例としてのマイクロデポジションヘッドの作動中における圧電変換器のシャーリングを示す図。
【図７】及び
【図８】単色及びカラー重合体発光ダイオード（ＰＬＥＤ）の横断面図。
【図９】基板上に堆積した（ＰＰＶ）重合体のような流動材料の制御された乾燥工程を示す図。された
【図１０】従来技術による印刷回路ボードの製造プロセスを示す図。
【図１１】印刷回路ボード用の銅クラッド誘電体基板上にレジスト流動材料を堆積するためにマイクロデポジションシステムを使用する例を示す図。
【図１２】印刷回路ボード用の誘電体基板上に導電性流動材料を堆積してトレースを形成するためにマイクロデポジションシステムを使用する例を示す図。
【図１３Ａ】及び
【図１３Ｂ】印刷回路ボード上に抵抗を形成するために抵抗性流動材料をマイクロデポジションする例を示す図。
【図１４】コンデンサのマイクロデポジションを例示する図。
【図１５】本発明に従って、マイクロデポジションしたトレース上に積層絶縁体を用いて置き換えた印刷回路ボードを示す図。
【図１６】内部にマイクロデポジションした抵抗、コンデンサ及び（又は）トレースを備えた多層診察回路ボードを示す図。
【図１７】画素プレートにマイクロデポジションした画素及び（又は）任意のヒューズプレートにマイクロデポジションしたヒューズを備えた光パネルを示す図。
【図１８】各ノズルに対する異なった作動波形を発生できる波形発生装置を示すブロック線図。
【図１９】例としてのノズル作動波形の立上りこう配、持続時間、タイミング及び立下りこう配を示す図。
【図２０】図１８の波形発生装置を用いた幾つかの典型的なノズル作動波形の立上りこう配、持続時間、タイミング及び（又は）立下りこう配を示す図。
【図２１】従来技術によるノズル駆動回路の機能ブロック線図。
【図２２】本発明によるノズル駆動回路の機能ブロック線図。
【図２３】典型的な波形発生装置の機能ブロック線図。
【図２４】一つ以上の構成セットを備えた構成メモリーを示す図。
【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調整を示す図。
【図２６】典型的な構成セットと組合さった波形を示す線図。
【図２７】典型的な構成セットデータ構造を示す表図。
【図２８Ａ】、
【図２８Ｂ】、
【図２８Ｃ】及び
【図２８Ｄ】多数の構成セットと組合さった典型的な波形を示す線図。
【図２９Ａ】、
【図２９Ｂ】及び
【図２９Ｃ】液滴形成分析を示す図。
【図３０】液滴アライメントを示す図。
【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線図。
【図３２】マイクロデポジションヘッドのピッチ変化を調整する際のオーバークロッキングの典型的な使用を示す図。
【図３３】素早いノズル作動及び施した流動材料の重なりを行う際のオーバークロッキングの例を示す図。
【図３４】液滴の重なりを示す図。
【図３５Ａ】及び
【図３５Ａ】一様な液滴を形成するノズル調整を示す図。
【図３６】オーバークロッキングなしで発生される対角特徴を示す図。
【図３７】オーバークロッキングありで発生される対角特徴を示す図。
【図３８】減少したピッチを形成するように相互に取付けられる多数のマイクロデポジションヘッドを示す図。
【図３９】調整可能なピッチを形成するように相互に取付けられる多数の調整可能なマイクロデポジションヘッドを示す図。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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