波形成形接口制造技术

公开了便利具有多种元素组分的液体的开发的方法和系统。图形用户界面允许用户与实验室沉积系统交互以便通过多个喷嘴控制液体的液滴喷射。液滴喷射和液滴形成可以随液体而改变，因而需要调整施加到多个喷嘴的驱动脉冲的波形参数。系统实施液滴监视器相机系统，以便在液滴射出多个喷嘴时捕获它们的实时静止和视频图像。所捕获液滴的液滴形成被显示给用户，并基于所述图像来为各液体单独地调整和定制波形参数。除了调整影响液滴喷射的驱动脉冲，也可以调整和定制刺激脉冲以防止喷嘴的阻塞。

Waveform forming interface

Methods and systems for facilitating the development of liquids having a plurality of elemental components are disclosed. The graphical user interface allows the user to interact with the laboratory deposition system to control droplet injection of liquid through a plurality of nozzles. Droplet ejection and droplet formation can vary with the liquid, so that the waveform parameters of the driving pulse applied to the plurality of nozzles need to be adjusted. The system implements a droplet monitor camera system to capture real-time, stationary, and video images of the droplets when they are injected into a plurality of nozzles. The droplet formation of the trapped droplets is displayed to the user, and the waveform parameters are individually adjusted and customized for each liquid based on the image. In addition to adjusting the driving pulse that affects the droplet injection, the pulse can also be adjusted and customized to prevent the nozzle from clogging.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
以下公开涉及使用液体(fluid)的喷射的系统。
技术介绍
在各种工业中，以下的做法是有用的，即，通过从液体喷射模块喷射液 体的小液滴，来以可控的方式将该液体沉积(deposit)在基片(substrate )上。 例如，喷墨打印使用打印头产生墨的小液滴，所述墨的小液滴响应于电数字 信号而被沉积在诸如纸张或透明薄膜的基片上，以在该基片上形成图像。喷墨打印机一般包括从墨供给器(ink supply )到打印头的墨路(ink path )， 所述打印头包括从其喷射墨液滴的喷嘴。通过利用致动器(actuator)对墨路 中的墨施加压力来控制墨液滴喷射，所述致动器，诸如，例如压电偏转器 (piezoelectric deflector )、 热泡喷射生成器(thermal bubble jet generator )、 或 静电偏转的元件。典型的打印头具有一排喷嘴以及相应的墨路和相关联的致 动器的阵列，从而可以独立地控制从每个喷嘴喷射液滴。在所谓的"按需液 滴落(dr叩-on-demand )，，的打印头中，每个致动器被启动(fired)以选择性 地在图像的特定像素位置上喷射液滴，同时打印头和打印介质彼此相对移动。 高性能的打印头可以具有数百个喷嘴，并且每个喷嘴可以具有50微米或更小 (例如，25纟效米)的直径，可以以每英寸100-300个喷嘴的间距被分开， 并且可以提供大小近似1-70皮升(picoliters, pi)或更小的液滴。液滴喷射 频率典型为10kHz或更大。打印头可以包括半导体主体和压电致动器，例如，在Hoisington等人的 美国专利申请NO. 5,265,315中记载的打印头。该打印头主体可以由硅制成， 其被刻蚀以限定墨室(ink chambers )。喷嘴可以通过附接到硅主体(silicon body)的分离的喷嘴板来限定。压电致动器可以具有响应于施加的电压而改变几何形状或弯曲的压电材料层。压电层的弯曲对与喷嘴相通( communicates with)的泵室中的墨施加压力，从而形成墨液滴。液滴形成(fluid drop formation ) —般可以通过调整波形参数来改变，所 述波形参数诸如电压幅度、电压脉沖的持续时间、波形的坡度、脉冲的数目、 以及被递送到压电致动器的驱动脉沖的其它可调整的参数。针对不同液体的 最佳波形参数根据特定液体的物理性质而变化。典型的，具体液体的最佳波 形参数是凭经验来确定的。
技术实现思路
这里描述的方法、装置和系统实施用于便利在实验室沉积系统中沉积具 有各种组分的液体的技术。特别是，耦接至波形编辑器的交互用户界面便利 对具有各种组分的液体定制的波形的实时调整。总的来说，在一个方面，所述技术可以被实施在系统中，所述系统包括 实验室沉积系统；波形编辑器，用于便利各种波形参数的调整；用户界面， 用于允许所述波形参数的交互式调整；以及相机系统，其可以与波形编辑器 通信以对应于用户进行的调整而提供液滴的实时可视反馈。也可以将所述技术实施为包括所述用户界面的下列特征中一个或更多 个。可以实施选择图案窗口以从预定打印图案列表中选择和加载打印图案。 选择图案窗口也可以被实施为创建定制的打印图案。可以实施加载/卸载基片 窗口以便利对实验室沉积系统的压盘加载和卸载基片。可以实施打印设置窗 口以通过发起液滴喷射来打印选择的打印图案。可以实施盒设置窗口以选择 存储在文件列表中的预定波形以及为每个喷嘴调整所述选择的波形的电压电 平。盒设置窗口还可以被实施为使能刺激(tickle)控制以防止液体变干和阻 塞喷嘴。盒设置窗口可以被附加地实施为调整容纳(holding)液体的盒的溫 度以及弯液面真空设置(meniscus vacuum setting )。盒设置窗口可以;坡实施为 设置清理周期以用于维护喷嘴的适当操作。可以实施波形编辑器窗口以便利 各种波形参数的调整。可以实施液滴监视器窗口以实时方式可视地检查液滴。所述技术也可以被实施为包括波形编辑器的下列特征的一个或更多个。 可以通过呈现在波形编辑器窗口上的用户界面来调整多个波形参数。可调整 的波形参数可以包括施加到打印头的驱动脉冲的电压电平、回转速率、持续 时间、段的数目、频率以及宽度。可以为每个喷嘴调整参数，而与其它喷嘴的参数无关。此外，可以为喷射波形和非喷射波形调整参数。喷射波形是为 实现从喷嘴喷射液滴而施加的驱动脉沖。非喷射波形是为防止喷嘴阻塞而非 实现液滴喷射而施加的驱动脉冲。所述技术还可以被实施为包括液滴监视器系统的下列特征中的一个或更 多个。可以靠近打印头放置相机以捕获每种液体类型的液滴特性的视频和静 止图像。评估的液滴特性除了液滴速度之外至少可以包括液滴的大小和形状。 液滴监视器系统可以与用户界面结合实施以与波形编辑器耦接。对波形参数 的调整的结果可以立即在显示从每个喷嘴喷射的液滴的视频和静止图像的显 示器上被看到。根据通过液滴监视器系统捕获的液滴特性，可以实时适当地 调整波形参数。所述技术可以被实施为实现下列优点中的一个或更多个。波形编辑器与 液滴监视相机系统组合可以实现实时波形编辑，从而加速具有各种组分和特征的新液体的发现或开发。而且，可以使用适合用于小体积(small volumes ) 液体的小液滴喷射系统来测试液体，从而节约昂贵的测试液体，并因此降低 了测试成本。在附图和下面的描述中陈述了一个或更多个实施例的详细内容。从所述 描述和附图中，以及从权利要求书中，其它特征和优点将很明显。附图说明图1是实验室沉积系统的框图。图2示出包括液滴监视器相机系统的液体沉积设备。图3是图形用户界面的框图。图4是打印设置界面的代表性屏幕截图。图5是盒设置界面的代表性屏幕截图。图6是波形编辑器界面的代表性屏幕截图。图7是波形的卡通表示。图8是代表性液滴监视器观察器的示意图。图9是盒设置界面的代表性屏幕截图。图IO是清理周期接口的代表性屏幕截图。图ll是清理周期编辑器的代表性屏幕截图。图12是选择图案界面的代表性屏幕截图。图13表示存储在文件中一些预定打印图案。图14是图案编辑器的代表性屏幕截图。图15是打印区域预览屏幕的代表性屏幕截图。图16是预览液滴屏幕的代表性屏幕截图。 图17是执行实时波形编辑的方法的流程图。在各附图中相似的参考符号指示相似的元素。具体实施例方式如以上所讨论的，可以使用大量具有不同材料组分的液体，随着新材料和组分(compositions)的研究，这样的液体的数量持续增加。可能需要针对 液体在建议的应用中的效果对液体进行测试，并且为了特定液体的最佳沉积， 可能需要单独确定小液滴(droplet)喷射条件。可能需要被测试的一般液体为墨，并且出于说明的目的，以下参照使用 墨作为所述液体的打印头模块描述所述技术和小液滴喷射模块。然而，应当 理解可以使用其它液体，诸如，在显示器的生产中使用的场致发光晶体材料 或液晶材料、在电路制造例如集成电路或电路板制造中使用的金属、半导体 或有机材料、以及例如用于药等的有机、生物或生物活性材料。例如，诸如蛋白质和DNA的生物活性材料可能会很昂贵并容易损坏， 因此需要特殊的处理技术。利用非接触打印处理的喷墨技术对于以微小的液 滴来提供生物活性材料的精细、精确并且快速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，包括：计算机系统，其被配置为控制包括多个喷嘴的实验室沉积系统；对所述计算机系统的图形用户界面，所述图形用户界面被配置为控制波形参数，该控制波形参数影响至少第一液体通过至少第一喷嘴的喷射，所述图形用户界面使用户能够调整被递送到所述第一喷嘴的第一驱动脉冲的多个波形参数；以及相机，其可通信地耦接至所述实验室沉积系统，所述相机被配置为提供通过所述第一喷嘴喷射的至少所述第一液体的实时反馈信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪恩A加德纳，保罗A霍伊辛顿，丹尼尔科特，
申请(专利权)人：富士胶卷迪马蒂克斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]