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液滴致动器制造装置、系统和相关方法

阅读:559发布:2020-05-12

专利汇可以提供液滴致动器制造装置、系统和相关方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且公开了用于液滴 致动器 制造的示例方法、装置、系统。一种液滴致动器,包括:非导电层;附着到所述非导电层的导电层;以及被设置在所述导电层中的 电极 图案,其中所述电极图案通过疏 水 材料或 电介质 材料中的至少一个被绝缘,并且其中所述非导电层的至少一部分包括所述电极图案的特征或接近所述电极图案的损伤。,下面是液滴致动器制造装置、系统和相关方法专利的具体信息内容。

1.一种液滴致动器,包括:
非导电层;
附着到所述非导电层的导电层;以及
被设置在所述导电层中的电极图案,其中所述电极图案通过疏材料或电介质材料中的至少一个被绝缘,并且其中所述非导电层的至少一部分包括所述电极图案的特征或接近所述电极图案的损伤。
2.如权利要求1所述的液滴致动器,其中所述损伤包括凹陷,所述凹陷包括形成在非导电层的所述一部分中的倾斜壁。
3.如权利要求1所述的液滴致动器,其中所述损伤包括所述非导电层的变色。
4.一种液滴致动器,包括:
非导电层;
附着到所述非导电层的导电层;以及
被设置在所述导电层中的电极图案,其中所述电极图案通过疏水材料或电介质材料中的至少一个被绝缘,并且包括具有小于10微米的宽度的第一间距和具有小于10微米的宽度的第二间距。
5.如权利要求4所述的液滴致动器,其中所述非导电层是第一非导电层,并且所述液滴致动器还包括与所述第一非导电层对齐的第二非导电层以及限定在所述第一非导电层和所述第二非导电层之间的间隙。
6.如权利要求4或5所述的液滴致动器,其中所述电极图案包括具有基本上光滑的边缘的线。
7.如权利要求4所述的液滴致动器,其中所述电极图案包括具有不规则形状的边缘的线。
8.如权利要求4所述的液滴致动器,其中所述导电层的第一部分具有相对于所述导电层的第二部分减小的厚度。
9.如权利要求4所述的液滴致动器,其中所述非导电层还包括所述电极图案的至少一部分的轮廓。
10.如权利要求4所述的液滴致动器,其中所述非导电层的厚度大于所述导电层的厚度。
11.如权利要求4所述的液滴致动器,进一步包括在所述非导电层的部分的表面中的凸起或者所述非导电层的部分的表面中的凹陷。
12.一种接收液滴的装置,该装置包括:
第一衬底,包括:
电极阵列,所述电极阵列包括具有小于10微米的宽度的第一间距和具有小于10微米的宽度的第二间距;以及
设置在所述电极阵列上方的疏水材料或电介质材料中的至少一个;以及与所述第一衬底对齐并且与所述第一衬底间隔开的第二衬底。
13.如权利要求12所述的装置,其中所述第二衬底包括疏水材料或电介质材料中的至少一个。
14.如权利要求12所述的装置,其中所述第一衬底包括塑料层和金属层,所述金属层包括所述电极阵列。
15.如权利要求14所述的装置,其中所述塑料层包括对应于所述电极阵列的至少一部分的特征。
16.如权利要求12-14中任一项所述的装置,其中所述电极阵列包括交错指状的电极。
17.如权利要求12所述的装置,其中所述电介质材料的层和所述疏水材料的层设置在所述电极阵列的上方。
18.如权利要求12所述的装置,其中所述第一衬底的部分经由环树脂材料、箔材料、胶带或紫外固化粘合剂中的一种或多种粘附地接合到所述第二衬底的部分。
19.一种用于制造如权利要求4所述的液滴致动器的系统,所述系统包括:
用于在多个位置之间驱动导电层的机构;以及
用于当所述导电层处于所述多个位置中的第一位置中时穿透所述导电层的机构,用于穿透的机构用以在所述导电层中形成电极图案的第一间距和第二间距。
20.如权利要求19所述的系统,还包括用于向所述电极图案施加疏水材料或电介质材料中的至少一个的机构。
21.如权利要求19所述的系统,其中所述用于穿透的机构将在用于驱动的机构的操作期间穿透所述导电层的一个或多个部分。
22.如权利要求19所述的系统,其中,所述非导电层将被暴露给用于穿透的机构,用于穿透的机构的暴露促使所述电极图案的至少一部分的轮廓形成在所述非导电层中。
23.如权利要求19所述的系统,其中所述非导电层和所述导电层形成第一衬底,并且所述系统还包括用于将所述第一衬底与第二衬底接合的机构。
24.如权利要求23所述的系统,其中用于接合的机构将维持限定在所述第一衬底的部分和所述第二衬底的部分之间的间隙。

说明书全文

液滴致动器制造装置、系统和相关方法

[0001] 相关申请
[0002] 本专利根据美国法典第35卷119(e)条要求2014年4月16日提交的美国临时专利申请号61/980,422的权益,其由此通过引用以其整体被并入。

技术领域

[0003] 本公开一般涉及电极阵列,并且更特别地涉及液滴致动器制造装置、系统和相关方法。

背景技术

[0004] 液滴致动器被使用在各种微流控(microfluidic)操作中以用于操纵和分析流体的离散体积。液滴致动器包括通过间隙分离的两个板,其中板中的至少一个包含涂敷有疏和/或电介质材料的电极阵列。制造液滴致动器牵涉创建电极阵列,其在时间和估价方面可以要求高生产成本来限定电极阵列而不牺牲阵列的电极的技术性能质量附图说明
[0005] 图1是用于创建示例液滴致动器的基底衬底的第一示例机组的图。
[0006] 图2A是经由图1的第一示例机组创建的在示例基底衬底上的示例电极图案的顶视图。图2B是经由宽场激光烧蚀创建的图2A的示例电极图案的部分的顶视图。图2C是使用激光烧蚀划片技术创建的图2A的示例电极图案的部分的顶视图。图2D是沿图2A的1-1线取得的包括多个电极阵列的示例基底衬底的横截面视图。图2E是沿图2A的2-2线取得的电极图案的横截面视图。
[0007] 图3是用于创建示例液滴致动器的顶部衬底的第二示例机组的图。
[0008] 图4是用于合并经由图1的第一示例机组创建的示例基底衬底与经由图3的第二示例机组创建的示例顶部衬底的第三示例机组的图。
[0009] 图5是用于图1的第一示例机组、图3的第二示例机组和图4的第三示例机组的示例处理系统的框图
[0010] 图6是可以用于实现在本文中所公开的示例的示例方法的流程图
[0011] 图7是供在本文中所公开的示例使用的处理器平台的图。
[0012] 图不是按比例的。而是,为了澄清多个层和区,在绘图中可能放大层的厚度。在任何可能的场合,相同的参考数字将贯穿(一个或多个)绘图和随附书面描述使用以指代相同或类似的部分。如在本专利中所使用的,陈述任何部分(例如层、膜、区域或板)以任何方式定位在另一部分上(例如定位在其上、位于其上、设置在其上或形成在其上等),意味着所引用的部分与另一部分接触,或者所引用的部分在另一部分之上,其中一个或多个中间部分位于其之间。陈述任何部分与另一部分接触意味着在两个部分之间不存在中间部分。

具体实施方式

[0013] 在本文中公开了牵涉液滴致动器的制造的方法、系统和装置。液滴致动器被使用在微流控分析中,并且特别地,被使用在基于液滴的或数字的微流控领域中。液滴致动器包含通过间隙分离的两个表面。表面中的至少一个包括通过疏水材料或电介质被涂敷或绝缘的电极阵列。可以通过根据例如电润湿或介电电泳过程向电极阵列的电极选择性地施加电势以影响疏水和/或电介质表面的润湿性质来在疏水和/或电介质材料的表面上操纵被设置在间隙中的液滴。被设置在间隙中的液滴可以包括生物流体样本,诸如例如血液、等离子体、血清、唾液、汗液等。电势可以被用于在阵列的相邻电极之间输送液滴,和/或合并或分裂液滴,作为各种分析的部分,包括例如DNA测序和蛋白质分析。
[0014] 制造在本文中所公开的示例液滴致动器包括:在基底表面上创建包括电极阵列的电极图案;和用展现疏水和/或电介质性质的材料的至少一个层涂敷表面。产生示例液滴致动器还包括:创建顶部衬底,其可以包括被涂敷有具有疏水和/或电介质品质的材料的导电表面;以及以间隔开的距离结合(例如接合)顶部衬底和底部衬底以容纳液滴。在至少基底衬底上创建的电极阵列的图案基于电极的设计质量,其影响液滴致动器的性能诸如例如导电性和电极间距。增加衬底的单位面积的电极数目提供不同地定尺寸的电极的容纳和阵列中的电极的较大交错指状(inter-digitation)。电极阵列中的较高分辨率导致由液滴致动器致动的液滴大小的增加的精度并且促进电极之间的液滴输送的简易性。
[0015] 用于制造液滴致动器的已知方法和系统要求生产效率与电极阵列质量之间的折衷。例如,光刻方法提供在限定电极阵列方面的高空间分辨率,但是牵涉缓慢的生产时间和昂贵的工艺(methodology)。例如,光刻方法牵涉在衬底上沉积光致抗蚀剂以经由化学处理在衬底中刻图案。沉积光致抗蚀剂必须跨衬底重复以形成各个电极阵列,这增加生产时间。而且,使用光刻方法形成的液滴致动器要求后处理步骤诸如清洗液滴致动器以从衬底移除光致抗蚀剂。然而,微量化学品可能在漂洗之后保留在衬底上并且可以在衬底上导致水印。
另外,尽管光刻方法可以提供电极阵列的高空间分辨率,但是结果得到的电极阵列的线和间隙的质量可以是质量差的,包括由于关于光致抗蚀剂在衬底上的沉积的不一致所致的液滴致动器之间的随机(例如非系统的)缺陷和限定电极阵列的粗糙边缘。
[0016] 用来改进生产效率的尝试包括在印刷电路板上印刷电极。然而,尽管印刷电路板的使用可以以相比于光刻方法减少的材料成本提供液滴致动器的更快生产,但是阵列的空间分辨率被牺牲,其影响液滴致动器在生成和操纵液滴方面的能。牵涉印刷电路板的液滴致动器制造方法学还可能要求多个步骤来将支撑表面和/或疏水表面中的一个或多个结合或附着到印刷电路板以形成液滴致动器的基底层。
[0017] 在本文中所公开的是用于作为卷对卷组装的部分使用激光烧蚀制造液滴致动器的示例方法和系统。激光烧蚀可以通过以受控方式经由激光束从固体衬底移除材料来以快速的生产速度限定包括多个电极的电极阵列而不牺牲电极质量。经由激光烧蚀产生的电极的技术优点包括相比于经印刷的电极的增加的导电性;低程度的表面粗糙度;与限定电极特征的边缘相关联的低程度的粗糙度,从而改进阵列的电极的交错数字化;以及阵列的相应电极的特征之间的低程度的变化。激光烧蚀可以产生包括从例如小于5μm到大约10μm度量的线和间隙的电极图案。另外,激光烧蚀不要求溶剂的使用,其通过留下对生产环境有害的残留物或化学品而可能负面地干扰结果得到的液滴致动器的使用。
[0018] 在本文中所公开的示例方法和系统经由卷对卷组装实现,其可以操作成以高速度移动衬底通过各种站,所述高速度包括例如每秒数米的速率。卷对卷组装促进卷起的衬底的展开、衬底通过站的前进和经处理的衬底重新卷绕成卷。因此,液滴致动器的基底和/或顶部衬底可以以迅速、连续的步伐通过激光烧蚀站、疏水和/或电介质印刷机和固化站中的一个或多个来被处理而不损害结果得到的液滴致动器的技术质量。另外,所公开的示例方法和系统产生不要求关于例如电极阵列、疏水和/或电介质层和/或支撑结构基底的另外单独组装的基底衬底和/或顶部衬底,从而减少操作时间和成本。因此,在本文中所公开的示例提供液滴致动器的高效生产而不牺牲微流控器件的质量。
[0019] 用于制作液滴致动器的在本文中所公开的示例方法包括用激光烧蚀第一衬底以在第一衬底上形成电极阵列。示例方法包括向电极阵列施加疏水或电介质材料中的至少一个以在第一衬底上形成第一经处理层。示例方法还包括将第一衬底与第二衬底对准。第二衬底包括第二经处理层。在示例方法中,对准包括在第一经处理层的至少部分与第二经处理层的至少部分之间的间隙。
[0020] 在一些示例中,方法包括在第一衬底与第二衬底之间插入一个或多个毛细管以创建间隙。
[0021] 在一些示例中,方法包括固化疏水材料或电介质中的至少一个以形成第一经处理层。在一些示例中,固化疏水材料包括将疏水或电介质材料中的至少一个暴露于热或紫外光中的至少一个。
[0022] 在一些示例中,烧蚀第一衬底包括经由透镜将图案投影到第一衬底的部分上并且使激光集中在所述部分上。在这样的示例中,激光要穿透所述部分以在所述部分上形成图案。而且,在一些这样的示例中,图案包括多个线和间隙,线具有大约10微米的宽度。
[0023] 而且,在一些示例中,烧蚀第一衬底包括接连地将第一衬底的多个部分暴露于激光。在这样的示例中,激光将把电极阵列形成到多个部分中的每一个上。
[0024] 在一些示例中,方法包括与多个部分中的第二部分暴露于激光大体同时地用疏水或电介质材料中的至少一个涂敷多个部分中的第一部分。
[0025] 在一些示例中,第一衬底包括至少第一部分和第二部分。第一部分和第二部分中的每一个包括相应电极阵列。在这样的示例中,第二衬底包括至少第三部分和第四部分。而且,在这样的示例中,将第一衬底与第二衬底对准包括以第一间隔开距离对准第一部分和第三部分并且以第二间隔开距离对准第二部分和第四部分。第一间隔开距离和第二间隔开距离对应于间隙。在一些示例中,方法包括切分经对准的第一衬底和第二衬底,其中切分基于第一部分和第三部分以及第二部分和第四部分的对准。而且,在一些示例中,方法包括利用粘合剂材料分别接合第一部分第三部分以及第二部分和第四部分。
[0026] 在本文中还公开的是一种示例系统,包括用来在多个位置之间驱动第一衬底的多个滚筒。示例系统包括用来当第一衬底处于多个位置中的第一位置中时穿透第一衬底的激光。激光将在第一衬底上形成至少一个电极图案。示例系统包括用来当第一衬底处于多个位置中的第二位置中时向至少一个电极图案施加疏水或电介质材料中的至少一个的印刷机。在示例系统中,多个滚筒将把第一衬底从第二位置驱动到多个位置中的第三位置。在第三位置中,第一衬底将与第二衬底对准以形成液滴致动器。
[0027] 在一些示例中,激光将在多个滚筒的操作期间大体连续地脉动并且激光将在多个滚筒的操作期间穿透第一衬底的一个或多个部分。
[0028] 在一些示例中,第一衬底包括第一层和第二层。第二层包括导电材料。在一些示例中,第一衬底包括设置在第一层与第二层之间的第三层。第三层将把第二层附着到第一层。
[0029] 在一些示例中,激光将移除第二层的至少部分以形成电极图案。
[0030] 在一些示例中,第二层在第一卷中被设置在第一层上。多个滚筒将展开第一卷以将第一衬底驱动到第一位置。多个滚筒将把第一衬底驱动到第三位置以形成第二卷。在这样的示例中,第二层在第三位置中被设置在第一层上。
[0031] 所公开的示例中的一些包括用来切割第二卷以形成至少一个微流控芯片的分裂器。
[0032] 而且,在一些示例中,印刷机包括一个或多个涂敷滚筒以向至少一个电极图案施加疏水或电介质材料中的至少一个。在一些示例中,涂敷滚筒将向第一衬底施加防污垢材料。
[0033] 在一些示例中,系统还包括用来在第三位置中将第一衬底与第二衬底对准的合并器(merger)。在一些示例中,合并器包括两个滚筒。而且,所公开的示例中的一些包括用来固化疏水材料或电介质材料中的至少一个的固化站。所公开的示例中的一些还包括用来将第一衬底的至少第一部分与第二衬底的至少第一部分接合的接合站。经接合的部分包括至少一个电极图案。
[0034] 在本文中还公开的是一种示例方法,包括使用激光在第一片上对电极阵列图案化。示例方法包括向第一片施加疏水材料或电介质中的至少一个以创建第一经处理层。示例方法包括向第二片施加疏水材料或电介质中的至少一个以创建第二经处理层。示例方法还包括以间隔开距离关联第一片和第二片。第一经处理层是相对于电极阵列和在第一经处理层与第二经处理层之间接收的液滴的绝缘层。
[0035] 在一些示例中,方法包括固化第一经处理层和第二经处理层。
[0036] 在一些示例中,关联第一片和第二片包括:以第一取向对第二经处理层取向,第一取向与第一经处理层的第二取向相反;以及以大体平行配置合并第一经处理层和第二经处理层。在一些示例中,合并第一片和第二片包括向第一片或第二片中的至少一个施加粘合剂材料以及接合第一片与第二片。在这样的示例中,接合将保持第一片与第二片之间的间隔开距离。
[0037] 在一些示例中,第二片包括大体单个电极。第二经处理层将使电极绝缘。
[0038] 在一些示例中,方法包括在第二片上对电极阵列图案化。在一些示例中,第二片包括非导电材料。
[0039] 在一些示例中,方法包括模压第一片以在第一片上创建一个或多个凸起。在这样的示例中,凸起将以间隔开距离分离第一片和第二片。
[0040] 在本文中还公开的是一种示例装置,包括非导电层和导电层。导电层被附着到非导电层。示例装置包括被设置在导电层中的电极图案。电极图案通过疏水或电介质材料中的至少一个被绝缘。在示例装置中,非导电层的至少部分包括电极图案的特征。
[0041] 在一些示例中,特征是电极图案的至少部分的轮廓。在一些示例中,电极图案包括线并且特征至少部分地对应于线在电极图案中的位置。而且,在一些示例中,特征是非导电层的部分的凹陷或非导电层的部分的表面中的凸起中的至少一个。
[0042] 在一些示例中,示例装置包括被设置在电极图案上的防污垢层。
[0043] 在本文中还公开的是一种用于从其形成多个液滴致动器的示例衬底薄板条。衬底薄板条包括非导电层和耦合到非导电层的导电层。导电层包括第一电极图案和第二电极图案。第二电极图案与第一电极图案间隔开。第一电极图案包括第一标记并且第二电极图案包括第二标记。第一标记大体等同于第二标记。衬底薄板条还包括被设置在相应第一和第二电极图案的大体整体上方的疏水层或电介质层中的至少一个。
[0044] 在一些示例中,第一标记和第二标记基于在相应第一和第二电极图案上的第一和第二标记的大小或位置中的至少一个而大体等同。
[0045] 在一些示例中,第一电极图案包括多个线和间隙。线具有大约10微米的宽度。而且,在一些示例中,导电层的厚度小于大约120纳米。
[0046] 在一些示例中,非导电层限定其中的凹槽。凹槽基于第一电极图案。
[0047] 衬底薄板条的一些示例包括被设置在导电层与非导电层之间以将导电层耦合到非导电层的粘合剂层。
[0048] 在一些示例中,第一电极图案包括线和间距,并且邻接间距的线的边缘大体光滑。而且,在一些示例中,标记是限定电极图案的线的中断。
[0049] 在本文中还公开的是一种包括具有塑料层和金属层的第一衬底的示例装置。示例装置还包括形成在金属层中的电极图案。电极图案通过疏水或电介质材料中的至少一个被绝缘。电极图案包括线,所述线具有限定其之间的间距的至少部分弯曲的边缘。
[0050] 在一些示例中,示例装置包括与第一衬底对准的第二衬底,其中对准包括第一衬底与第二衬底之间的间隙。在一些示例中,一个或多个凸起被设置在间隙中。在一些示例中,凸起是毛细管。而且,在一些示例中,第二衬底包括疏水或电介质材料中的至少一个。
[0051] 在一些示例中,塑料层包括对应于形成在金属层中的电极图案的部分弯曲的凹槽。
[0052] 现在转向图,图1是用于创建液滴致动器的基底衬底的第一示例系统或机组100的图。第一示例机组100包括一系列或多个滚筒,包括第一滚筒102、第二滚筒104和第三滚筒106,其以同步旋转操作以驱动基底衬底108通过第一示例机组100。第一示例机组100可以包括除第一至第三滚筒102、104、106之外的滚筒以使用卷对卷(roll-to-roll)技术来移动基底衬底108通过机组。其它示例可以使用传送机、皮带轮和/或(一个或多个)任何其它合适的输运机构。在切割基底衬底108或者对其定尺寸以产生各个液滴致动器之前,可以将基底衬底108视为在基底衬底108移动通过第一示例机组100时可以处于卷起、部分卷起或未卷起配置中的衬底薄板条。
[0053] 在第一示例机组100中,第一滚筒102旋转以展开基底衬底108,其在一些示例中是卷起配置中的单个片。基底衬底108包括第一层110和第二层112。在该示例中,第一层110包括非导电柔性衬底,诸如例如塑料,并且第二层112包括导电材料。第二层112的导电材料可以例如是诸如金、之类的金属或诸如导电聚合物之类的非金属导体。在其它示例中,可以使用(一个或多个)不同金属或者(一个或多个)金属的(一个或多个)组合和/或(一个或多个)导电聚合物。在一些示例中,基底衬底108包括设置在非导电第一层110与导电第二层112之间的粘合剂层113。作为示例,粘合剂层113可以包括铬,其中金层被设置在铬粘合剂层113的顶部上以形成导电第二层112。因此,在图1的基底衬底108中,在通过第一滚筒102展开之前,非导电第一层110和导电第二层112被预先附着以形成基底衬底108。
[0054] 在图1的示例基底衬底108中,非导电第一层110具有小于大约500nm的厚度。如以下将描述的,这样的厚度允许基底衬底108经由多个滚筒移动通过示例第一机组100。而且,在一些示例中,非导电第一层110的厚度大于导电第二层112的厚度。作为示例,导电第二层112的厚度可以为近似30nm。在其它示例中,导电第二层112的厚度小于大约500nm,并且在一些示例中第二层112的厚度小于大约120nm。在一些示例中,基于例如第一和/或第二层
110、112的材料和/或由基底衬底108形成的液滴致动器要用于的操作目的而选择非导电第一层110和/或导电第二层112的厚度。
[0055] 第一滚筒102将基底衬底108驱动到激光烧蚀站114。激光烧蚀站114包括包含要投影到基底衬底108的导电第二层112上的主图案(master pattern)118的掩模116。与掩模116相关联的主图案118可以基于诸如分辨率(例如要烧蚀的基底衬底108的单位面积的电极数目)、电极大小、限定电极图案的线的配置、电极的交错指状和/或电极之间的间隙或间距之类的特性而预先限定。在一些示例中,基于基底衬底108与其相关联的液滴致动器的一个或多个操作用途(例如供生物和/或化学试验使用)来选择主图案118的特性。而且,在一些示例中,主图案118可配置或可重配置以使激光烧蚀站114能够在基底衬底108上形成不同图案。附加地或可替换地,在一些示例中,掩模116可由一个或多个可替换的掩模取代。
[0056] 激光烧蚀站114包括透镜120。当基底衬底108作为滚筒(例如第一滚筒102)的旋转的结果而遭遇激光烧蚀站114时,基底衬底108的部分122在透镜120下方经过或在透镜120旁边经过。部分122可以是例如具有比基底衬底108的面积更小的面积并且包括导电第二层112的基底衬底108的矩形或方形区段。透镜120将主图案118的至少部分成像或投影到与部分122相关联的导电第二层112上。经由掩模116和透镜120将激光束124引导到部分122上使得激光束124基于所投影的主图案118而选择性地穿透导电第二层112。在一些示例中,非导电第一层110或部分(例如非导电第一层110的厚度的小部分)也可以基于所投影的主图案
118而被激光束124穿透。掩模116的实心部分阻挡激光束124,并且掩模116的开口部分允许激光束124穿过掩模116并且与基底衬底108接触。激光束124可以与例如准分子激光相关联。
[0057] 作为暴露于激光束124的结果,部分122的经辐照的非导电第一层110吸收与激光束124相关联的能量。经辐照的非导电第一层110经历光化离解,导致依照主图案118的非导电第一层110的结构键的选择性断裂和与经辐照的非导电第一层110重叠的导电第二层112的部分和非导电第一层110的片段的脱模以形成导电第二层112上的电极阵列126。因此,作为电极阵列126的形成期间的非导电第一层110中的激光束124的穿透的结果的非导电第一层110的片段的脱模可以导致对非导电第一层110的结构改变。这样的结构改变可以更改非导电第一层110的外观。
[0058] 如以上所公开的,激光束124依照主图案118掩模116而选择性地穿透非导电第一层110和导电第二层112。因此,所脱模的非导电第一层110的部分或片段基于主图案118,使得在非导电第一层110的碎裂之后,非导电第一层110包括对应于电极阵列126的主图案118的特征。非导电第一层110中的特征或标记可以包括例如主图案118的至少部分的轮廓或大体轮廓。在一些示例中,非导电第一层110包括作为激光束124穿透到非导电第一层110中的结果而形成的损伤(例如烧痕)。损伤可以包括例如非导电第一层110的至少某个部分的厚度中的改变、非导电第一层110的部分中的凹陷(例如凹槽)或非导电第一层110的表面中的凸起(例如作为非导电第一层110的断裂和碎裂的结果)。凹陷可以包括形成非导电第一层110中的壁的有或倾斜的部分。因此,作为非导电第一层110和导电第二层112对激光束
124的同时暴露的结果,非导电第一层110可以经历一个或多个结构改变,其可以反映在凹槽、凸起、标记、变色等中,如以下将结合图2E进一步公开的那样。
[0059] 在一些示例中,激光束124穿透基底衬底108的深度(例如辐射强度)基于非导电第一层110和/或导电第二层112的深度(例如厚度)被预先限定。在一些示例中,激光束124穿透深度可调节以改变作为底层非导电第一层110的碎裂的结果的激光束124烧蚀导电第二层112的深度。在一些示例中,该调节在示例系统100操作时是动态的。而且,在一些示例中,基底衬底108在暴露于激光束124之后经历清洗以移除颗粒和/或表面污染物。
[0060] 如在图1中所图示的,在暴露于激光烧蚀站114之后,基底衬底108的部分122包括电极阵列126。电极阵列126由形成到导电第二层112中的多个电极构成(图2A)。作为暴露于激光束124和非导电第一层110的碎裂的结果,从基底衬底108移除导电第二层112的部分。与电极阵列126相关联的被移除部分基于主图案118。在一些示例中,被移除部分匹配掩模
116的开口部分。
[0061] 例如,图2A图示在暴露于图1的第一示例机组100的激光烧蚀站114之后基底衬底108的部分122的顶视图。如在图2A示出,暴露于激光124导致导电第二层112上的经激光烧蚀的电极图案200的形成。经激光烧蚀的电极图案200包括线202和间距204,其对应于经由图1的透镜120投影到部分122上的主图案118。
[0062] 在示例电极图案200中,线202和间距204限定形成电极阵列126的一个或多个阵列电极206。示例电极图案200还包括一个或多个非阵列电极208。不是电极阵列126的部分的非阵列电极208促进液滴致动操作期间的外部电气连接。电极图案200的阵列电极206和非阵列电极208可以在大小和/或形状方面变化。例如,非阵列电极208可以为大体方形形状,而阵列电极206可以处于除方形之外的配置。电极图案200的电极206、208的形状和/或大小由与投影到基底衬底108上的主图案118相关联的线202和间距204限定。作为经由激光烧蚀的形成的结果,关于电极206、208的边缘限定与例如用于形成电极阵列的其它方法(诸如光刻或印刷电路板方法)相比,限定电极206、208的线202大体光滑和/或具有充分减少的粗糙度。
[0063] 在一些示例中,经由激光烧蚀措施形成的线202和/或间距204(例如具有宽度:)近似10μm;在其它示例中,线202和/或间距204大于或小于10μm(例如大约5μm)。线202和/或间距204的布置和大小限定电极阵列126的分辨率。例如,线202之间的最小间距204允许电极阵列126内的紧密接近的较大数目的阵列电极206(例如阵列电极206的交错数字化),并且如以下将公开的,减少在相邻电极之间施加的电介质和/或疏水材料的量。因此,经激光烧蚀的电极图案200的特征使有助于结果得到的液滴致动器的操作的部分122的表面积最大化,从而减少形成各个液滴致动器所必要的材料的量。另外,阵列电极206的增加的交错指状促进以其经由电势的操纵而在基底衬底108上致动液滴的简易性。电极阵列126的增加的分辨率还改进被致动的液滴大小的精度。
[0064] 激光烧蚀站114处的基底衬底或薄板条108的部分122的激光烧蚀可以经由宽场烧蚀或经由光栅扫描化(rastering)实现。宽场烧蚀牵涉大体整个部分122上方的激光束124的暴露。通过利用非导电第一层110和导电第二层112对激光束124的暴露的大体单个事例(例如激光束124的单个闪烁)而从导电第二层112移除材料来在部分122上创建主图案118。在宽场激光烧蚀中,主图案118因而跨与部分122相关联的导电第二层112的区域同时被创建以便以高速度烧蚀基底衬底108。图2B是经由基于主图案118的宽场烧蚀创建的图2A的电极图案200的部分210的顶视图。如在图2B中示出的,部分210包括限定电极图案200的线202和间距204。线202和/或间距204可以具有小于10μm的宽度。同样如在图2B中示出的,线202的边缘212大体光滑并且没有大体粗糙、锐利、尖锐或不平坦的部分。这样的光滑且经限定的边缘212由通过激光束124对基底衬底108的辐照以利用部分122上的激光束214的单个暴露创建主图案118而导致。
[0065] 可替换地,激光烧蚀可以经由光栅扫描化或划片实现,其中激光束124迭代地将主图案118蚀刻到部分122中以当基底衬底108和/或激光束124移动时在导电第二层112中形成电极图案200,包括电极阵列126。在其中使用光栅扫描化技术的示例中,电极图案200在不使用掩模116的情况下被数字确定。例如,为了迭代地将主图案118蚀刻到部分122中,激光束124沿基底衬底108移动以经由相邻的一系列各个脉冲将主图案118刻到导电第二层112中。各个脉冲导致具有例如30和200μm之间的宽度的线202。在其中光栅扫描化用于形成电极图案200的示例中,相比于宽场激光烧蚀,阵列电极206的边缘由于通过各个激光脉冲迭代地穿透导电第二层112形成的脉冲标记而可能不太光滑。
[0066] 图2C是使用激光烧蚀光栅扫描化或划片技术创建的图2A的电极图案200的部分214的顶视图。作为用来将主图案118蚀刻到基底衬底108中的脉冲转换角度的结果,限定电极图案200的线202的边缘216不同于在图2B中示出的经由宽场激光烧蚀创建的电极图案
200的边缘212。例如,经由光栅扫描化创建的部分214的边缘216包括对应于部分214对激光束124的各个脉冲的迭代暴露的弯曲、部分弯曲或波状特征。而且,因为各个脉冲辐照基底衬底108的相邻部分,因此边缘216的弯曲或波状特征限定相应线202上方的图案或至少部分图案,在于由激光束124的第一激光脉冲引起的第一弯曲特征可以类似于或部分类似于由激光束124的第二激光脉冲引起的第二弯曲特征。因此,经由光栅扫描化创建的电极图案
200的边缘216可以区别于经由诸如光刻之类的技术创建的电极图案,其可以导致具有随机、不规则形状的边缘的线。
[0067] 图2A-C图示在暴露于图1的激光烧蚀站114处的激光束124之后从基底衬底108的顶视图可见的电极图案200的特征。图2D是沿图2A的1-1线取得的在暴露于图1的第一示例机组100的激光烧蚀站114之后基底衬底108的部分122的横截面视图。如在图2D中所示出的,部分122包括非导电第一层110和导电第二层112,其包括跨基底衬底108形成的电极图案200的电极阵列126的重复。尽管基底衬底108的部分122被示出具有三个电极阵列126,但是部分122可以包括更少或附加的图2A的电极图案200的电极阵列126。而且,部分122是基底衬底或薄板条108的部分。
[0068] 如以上关于图2A所公开的,电极阵列126包括一个或多个阵列电极206。激光束124在激光束124脉动或将线202和对应间距204蚀刻到导电第二层112中以限定阵列电极206时穿透导电第二层112的厚度t。激光束124穿透到导电第二层112中的深度可以基于例如导电第二层112的厚度t1和/或激光束124的强度。在一些示例中,激光束124穿透大体等于厚度t1、小于厚度t1的深度,或者大于厚度t1的深度,使得激光束124穿透非导电层110的部分,如以下将结合图2E所公开的。而且,激光束124关于分辨率或基底衬底108的单位面积的电极206的数目、阵列电极206的大小以及线202和其间的间距204的配置(其限定阵列电极206的交错指状的程度)而限定电极阵列126的特征。
[0069] 尽管激光烧蚀导致包括具有增加的分辨率的电极阵列126的良好限定的电极图案200,但是在一些示例中,掩模116或透镜120中的缺陷或不完美可以导致基底衬底108中的对应缺陷。这样的缺陷可以包括掩模116或透镜120上的碎片、允许激光束124辐照基底衬底
108(其中这样的暴露不被意图)的掩模116中的开口(例如掩模116中的附加开口或比意图的更宽的开口)、和/或防止激光束124穿透基底衬底108(其中穿透被意图)的掩模116中的不完美(例如掩模116中的不完全开口)。掩模116中的碎片(例如头发、灰尘等)或不完美可以导致结果得到的电极图案200中的中断或不一致,诸如间隙或对限定电极图案200的线
202和/或间距204的形状的更改)。缺陷的另一示例包括由于主图案118中的缺陷所致的主图案118中的间距204中的不一致。
[0070] 图2D图示包括缺陷或标记212的基底衬底108的导电第二层112。在示例部分122中,缺陷212被包括在跨基底衬底108的电极图案200的电极阵列126的迭代中的每一个中。然而,缺陷212可以位于电极图案200中的其它地方,诸如与非阵列电极208连接。在其中电极图案200使用宽场激光烧蚀形成的示例中,缺陷212是系统的,或者在部分122的电极阵列
126中的每一个中大体等同。特别地,缺陷212的系统发生由用以同时形成多个电极图案200的激光束124在大体整个部分122上方的暴露引起。因此,在基底衬底108暴露于激光烧蚀站
114处的激光束124时被辐照到导电第二层112中的电极图案200中的每一个中大体均匀地复制缺陷212。例如,缺陷212可以设置在相对于相应电极图案200大体相同位置处。而且,缺陷212在相应电极图案200内可以是大体相同大小。因此,结果得到的衬底薄板条,包括基底衬底108和电极图案200,包括电极图案200中的每一个中的大体等同、系统重现的缺陷212。
[0071] 在一些示例中,诸如缺陷212之类的标记可以是有目的的。例如,这样的标记可以被包括作为跨所有电极图案200出现以标识特定制造商、制造班次、产品或制造位置的签名。
[0072] 图2E是沿图2A的2-2线取得的包括电极图案200的部分122的横截面视图。作为示例,图2E图示除电极阵列126之外的电极图案200的区段。例如,图2E图示限定非阵列电极208中的一个或多个的线202和间距204。
[0073] 如以上结合图1和2D关于基底衬底108对激光束124的暴露所公开的,在一些示例中,激光束124选择性地穿透通过导电第二层112和非导电第一层110。在这样的示例中,激光束124穿透通过导电第二层112的厚度t1和非导电第一层110的厚度t2,其可以小于或充分小于非导电第一层110的总厚度t3。非导电第一层110吸收激光束124的能量中的一些。作为非导电第一层110的辐照的结果,具有厚度t2的非导电第一层110的部分被从非导电第一层110脱模,这导致对非导电第一层110的结构改变。非导电第一层110的部分的脱模可以导致导电第二层112的部分的脱模以限定电极图案200。如图2E中所图示的,非导电第一层110包括由于激光束124的穿透所致的一个或多个损伤210。部分或损伤210包括由经辐照的非导电第一层110的一个或多个部分的脱模引起的非导电第一层110中的凹陷、间距、开口或凹槽。损伤210的相应厚度取决于非导电第一层110的厚度和激光束124的穿透深度。而且,尽管在图2B中将损伤210图示为在形状方面是矩形的,但是损伤210可以是大体任何形状,包括对应于从非导电第一层110脱模的片段的形状的不规则成形的、弯曲的或有角的凹槽或凹陷。
[0074] 尽管已关于部分122描述了激光烧蚀站114处的基底衬底108的激光烧蚀,但是要理解的是,作为经由第一至第三滚筒102、104、106通过第一示例机组100的基底衬底108的连续移动的部分,激光束124在第一示例机组100的操作期间穿透基底衬底108的多于一个部分。在第一示例机组100中,当基底衬底108在透镜120下方和/或旁边经过时,导电第二层112的接连部分n暴露于激光束124以用于重复地在接连部分n中的每一个上创建主图案
118。当基底衬底108穿过激光烧蚀站114时的部分大小和部分之间的间距可以基于例如主图案118的大小和配置、基底衬底108的尺寸、导电第二层112的厚度和/或基底衬底108将与其相关联的液滴致动器的尺寸而被预确定。
[0075] 返回图1,在部分122经历激光烧蚀站114处的激光烧蚀以形成电极阵列126(例如作为图2A的电极图案200的部分)之后,经由第一至第三滚筒102、104、106的旋转将部分122移动到印刷机128。在第一示例机组100中,印刷机128包括能够向电极阵列126施加具有疏水和/或电介质性质的材料130的至少一个层的装置或仪器。在第一示例机组100中,印刷机128可以经由沉积技术沉积疏水和/或电介质材料130,所述沉积技术包括但不限于基于薄板条的涂敷(例如经由与印刷机128相关联的滚筒)、狭缝挤压涂敷、旋涂化学气相沉积物理气相沉积和/或原子层沉积。印刷机128还可以施加除疏水和/或电介质材料130之外的其它材料(例如防污垢涂层、抗凝剂)。而且,印刷机128可以施加具有不同厚度和/或覆盖基底衬底108的不同部分的(一个或多个)材料的一个或多个层。
[0076] 如以上所描述的,在第一示例机组100中,第一至第三滚筒102、104、106中的至少一个使基底衬底或薄板条108前进到印刷机128以用于疏水和/或电介质材料130向电极阵列126的施加。在一些示例中,印刷机128包括多个配准滚筒131以促进基底衬底108的馈送和配准中的准确性,所述馈送和配准作为印刷机128在例如经由滚筒涂敷方法施加疏水和/或电介质材料130时的操作的部分。
[0077] 在第一示例机组100中,向电极阵列126施加疏水和/或电介质材料130以完全或大体完全地使电极阵列126绝缘。例如,再次参照图2A,印刷机128选择性地向电极阵列126的电极206施加疏水和/或电介质材料130,然而,印刷机128不向电极图案200的其它电极208施加疏水和/或电介质材料130。疏水和/或电介质材料130向电极图案200的选择性施加提供能够与其它电极电气接触的电极(例如未覆盖有疏水和/或电介质材料130的非阵列电极208)以及作为电极阵列126的部分而被覆盖或涂敷的电极(例如阵列电极206)。作为疏水和/或电介质材料130的结果,放置成接近电极阵列126的液滴处于形成关于部分122的接触角的珠状配置中。在操作中,经涂敷的电极阵列126的电极206经由电力控制接触角(例如接触角的度数)。
[0078] 在一些示例中,疏水和/或电介质材料130是施加到导电第二层112以大体覆盖电极阵列126的聚四氟乙烯材料(例如Teflon®)或含氟表面活性剂(例如FluoroPelTM)。在其它示例中,疏水和/或电介质材料130是电介质诸如瓷(例如陶瓷)或塑料。在一些示例中,与疏水材料组合地施加电介质,使得电极阵列126涂敷有第一层电介质以及例如设置到电介质层上的第二层Teflon®。在这样的示例中,第一层电介质可以具有比第二层的经处理层更大的厚度。而且,在一些示例中,向电极阵列126施加防污垢涂层(例如作为附加层或者与疏水和/或电介质材料130连接)以减少表面污垢,其可以由在结果得到的液滴致动器的临床使用期间其它生物种类蛋白质的积累引起并且可以导致微流控器件的污染。基于液滴致动器的操作用途而可以施加其它材料。例如,可以施加抗凝剂材料以防止在试验完成之前生物样品的凝固
[0079] 在一些示例中,疏水和/或电介质材料130以大体液体形式经由印刷机128沉积。为了在基底衬底108上创建结构或经处理层132以支撑液滴,经由滚筒(例如第一至第三滚筒102、104、106)将部分122移动通过固化站134。在固化站134处,疏水和/或电介质材料被处理和/或改性以形成第一经处理层132。处理疏水和/或电介质材料和/或对其改性可以包括固化材料。例如,在固化站134处,施加热以促进疏水和/或电介质材料130的硬化。在一些示例中,部分122暴露于紫外光以固化疏水和/或电介质材料130并且形成经处理层132以使电极阵列126绝缘。在其它示例中,疏水和/或电介质材料的固化和/或改性在没有热和/或光子源的情况下完成。在一些示例中,当电场被施加(例如与电极阵列126连接)以操纵液滴时,经处理层132支撑液滴。例如,在电润湿过程期间,液滴关于经处理层132的接触角作为所施加的电压的结果而改变,所述所施加的电压影响经处理表面132上的液滴的表面张力
[0080] 在穿过固化站134之后,部分122准备好充当液滴致动器的底部衬底和/或充当数字微流控芯片。因为基底衬底108包括与导电第二层112接合的非导电第一层110,如以上所公开的,所以不要求例如电极阵列126到非导电第一层110的附加附着。这样的预先附着的配置通过减少处理步骤而增加基底衬底108针对液滴致动器的准备效率。而且,如以上所描述的,当部分122在激光烧蚀站114、印刷机128或固化站134中的任何一个处时,基底衬底108的其它部分n同时移动通过第一示例机组100的相应站114、128、134中的其它站。例如,当部分122在固化站134处时,第一至第三滚筒102、104、106连续地、周期性地或非周期性地使基底衬底108的一个或多个其它部分n前进通过例如激光烧蚀站114和/或印刷机128。以这样的方式,基底衬底108针对液滴致动器的准备经由大体连续的、高速、自动化过程实现。
[0081] 尽管基底衬底108可以被视为包括接连部分,但是在第一示例机组100的一些示例操作期间,基底衬底108在接连部分经历处理以(例如经由图2A的电极图案200)创建电极阵列126和接收疏水和/或电介质材料130的涂层时保持为单个片或薄板条。因此,为了使用经处理的基底衬底108创建一个或多个液滴致动器,基底衬底或薄板条108,在一些示例中,被切割(例如切分)以形成包括电极阵列126的各个单元,如以下(例如图4、6)将进一步公开的那样。在一些示例中,在切分之前,基底衬底108,包括部分122,以与基底衬底108在通过第一滚筒102展开之前的初始卷起配置类似的卷起配置被重新卷绕。这样的重新卷绕可以作为卷对卷处理的部分经由一个或多个滚筒而完成。在这样的示例中,基底衬底108可以在稍后时间处被切分或以其它方式分离。在其它示例中,滚筒(例如第二和第三滚筒104、106)使基底衬底108前进以用于与顶部衬底合并,如以下(例如图4、6)将进一步公开的那样。
[0082] 如以上所描述的,示例液滴致动器包括基底衬底,诸如包括电极阵列126的基底衬底108(图1和2),和顶部衬底。顶部衬底可以包括例如以与图1和2的电极图案200和电极阵列126大体相同的方式经由激光烧蚀创建的电极图案和相关联的电极阵列、单个电极(例如导电金属的层)或非导电衬底(例如电介质)。可替换地,在一些示例中,液滴致动器不包括顶部衬底。在准备顶部衬底和/或顶部衬底的配置中,考虑例如液滴致动器的意图的应用。
[0083] 图3图示用于创建具有单个电极的液滴致动器的示例顶部衬底的第二示例机组300。第二示例机组300包括一系列或多个滚筒,包括第一滚筒302、第二滚筒304和第三滚筒
306,其以同步旋转操作以将顶部衬底308驱动通过第二示例机组300。第二示例机组300可以包括除第一至第三滚筒302、304、306之外的滚筒以将顶部衬底308移动通过机组300。在切割顶部衬底308或对其定尺寸之前,顶部衬底308可以被视为当顶部衬底308移动通过第二示例机组300时可以处于卷起、部分卷起或未卷起配置中的衬底薄板条。
[0084] 在第二示例机组300中,第一滚筒302旋转以展开顶部衬底308,其在一些示例中是处于卷起配置中的片。图3的示例顶部衬底308包括第一层310和第二层312。如同示例基底衬底108一样,在该示例中,顶部衬底308的示例第一层310包括非导电材料诸如例如塑料,并且示例第二层312包括导电材料,诸如金属,包括例如金、铬、银或铜和/或(一个或多个)任何其它合适的金属中的一个或多个、(一个或多个)导电聚合物、或(一个或多个)金属和/或(一个或多个)导电聚合物的(一个或多个)组合。在一些示例中,将导电第二层312经由粘合剂层(例如铬)附着到非导电第一层310。
[0085] 在第二示例机组300中,第一至第三滚筒302、304、306旋转以使顶部衬底312前进到印刷机314。印刷机314利用疏水和/或电介质材料316(例如Teflon®或诸如陶瓷之类的电介质)涂敷导电第二层312。印刷机314大体类似于图1的第一示例机组100的印刷机128。例如,印刷机314可以经由基于薄板条的涂敷、狭缝挤压涂敷、旋涂、化学气相沉积、物理气相沉积、原子层沉积和/或其它沉积技术向顶部衬底308施加疏水和/或电介质材料316。印刷机314可以包括配准滚筒317以在疏水和/或电介质材料316和/或其它涂层材料的施加期间促进顶部衬底308关于印刷机314的对准。
[0086] 在接收疏水和/或电介质材料316的涂层之后,第二滚筒104和第三滚筒106使部分318前进到固化站320。如结合图1的固化站134所公开的,第二示例机组300的固化站320促进疏水材料经由热的改性(例如固化)以形成经处理层322。经处理层322通过完全或大体完全地覆盖导电第二层312来使充当顶部衬底308的单个电极的导电第二层312绝缘。因此,在涂敷部分318的第二层312中,使顶部衬底308的电势传导部分和可以被施加到包括部分318的液滴致动器的液滴绝缘。
[0087] 在穿过固化站320之后,部分318准备好充当液滴致动器的顶部衬底。因为顶部衬底308包括在经由第二示例机组200对顶部衬底的处理之前被预先附着到导电第二层312的非导电第一层310,所以不要求例如电极到非导电第一层310的附加附着,从而增加顶部衬底308针对液滴致动器的准备效率。
[0088] 而且,并且如结合图1的第一示例机组100所公开的,在第二示例机组300中,第一至第三滚筒302、304、306旋转以使顶部衬底308前进使得顶部衬底的部分大体连续、周期性和/或非周期性接连地穿过印刷机314或固化站320中的一个作为第二示例机组300的卷对卷操作的部分。因此,尽管与部分318相关联地描述第二示例机组300,但是要理解的是,顶部衬底308的接连部分作为第一至第三滚筒302、304、306的旋转的结果而大体以如部分318那样的方式被准备。以这样的方式,顶部衬底308被装备有沿顶部衬底308的长度的经处理层322。
[0089] 在示例顶部衬底308中,导电第二层312起电极的作用。然而,在一些示例中,导电第二层312经历激光烧蚀以形成一个或多个电极阵列。在这样的示例中,第二示例机组300包括大体类似于图1的第一示例机组100的激光烧蚀站114的激光烧蚀站。因此,在接收疏水材料316之前,顶部衬底308暴露于激光束,其在经辐照的导电第二层312中创建电极图案。形成在顶部衬底308上的电极图案可以与形成在图1的基底衬底108上的电极图案相同或不同。在其中顶部衬底308经由激光烧蚀的示例中,第二示例机组300大体类似于第一示例机组100。而且,在一些示例中,电极阵列不形成在基底衬底108上/中,而是仅形成在顶部衬底
308上/中。
[0090] 在第二示例机组300的操作期间,顶部衬底在顶部衬底308的接连部分被涂敷有疏水材料316时保持单个片。作为一个或多个液滴致动器的制造的部分,顶部衬底308与基底衬底(例如图1的基底衬底108)对准。在一些示例中,在穿过固化站320之后,顶部衬底经由一个或多个滚筒而被重新卷绕成卷起配置。在这样的示例中,完成的卷可以被切分或以其它方式切割和/或分离成各个单元,其以间隔开距离对准并且与图1的基底衬底108的各个经切分单元接合以创建液滴致动器。
[0091] 在其它示例中,在穿过固化站320之后,滚筒(例如第一至第三滚筒302、304、306)继续使顶部衬底308前进以经由自动化卷对卷处理使顶部衬底308与图1的基底衬底108合并,如以下将结合图4讨论的。在这样的示例中,为使顶部衬底308对与基底衬底108的对准作好准备,第二示例机组200的滚筒(例如第一至第三滚筒302、304、306)旋转,以便使顶部衬底308相对于图1的基底衬底108的取向颠倒,使得当基底衬底108和顶部衬底308以平行配置对准时基底衬底108的经处理层132面向顶部衬底308的经处理层322(参见例如图4)。
[0092] 图4是用于处理衬底薄板条的第三示例机组400的图。示例机组400经由卷对卷处理而操作以使基底衬底与顶部衬底合并从而制造液滴致动器。第三示例机组400可以结合图1的第一示例机组100和图3的第二示例机组300实现以从图1的基底衬底108和图3的顶部衬底308制造液滴致动器。例如,如在图4中所示出的,在穿过与第二示例机组300相关联的固化站320之后,通过第三示例机组400的第一滚筒402使顶部衬底308前进。类似地,在穿过与第一示例机组100相关联的固化站134之后,通过第三示例机组400的第二滚筒402使基底衬底108前进以促进衬底108、308的对准。
[0093] 第三示例机组400包括形成一对合并滚筒的第三滚筒406和第四滚筒408,基底衬底108和顶部衬底308经由第三示例机组400的相应第一滚筒402和第二滚筒404被馈送到该对合并滚筒。当合并滚筒406、408中的每一个旋转时,基底衬底108和顶部衬底308以平行配置、以预确定的间隔开距离或间隙对准。
[0094] 例如,图4图示经合并的部分410,其包括以平行对准的基底衬底108和顶部衬底308并且包括分离基底衬底108的经处理层132和顶部衬底108的经处理层322的间隙412。间隙412是经处理层132、322之间的预确定的间隔开距离。间隙412可以使用再一个间隙形成技术来创建。这样的技术可以包括例如在基底和顶部衬底108、308之间插入一个或多个毛细管和/或微珠体以充当用来分离相应经处理层132、322的间隔物。附加地或可替换地,用于形成和/或维持间隙的其它示例包括将柱状物模压或模制到例如基底衬底108的非导电第一层110中以提供用来分离基底衬底108和顶部衬底308的框架。再进一步地,用于形成和/或维持间隙的其它附加或可替换的示例包括层压相应基底衬底108和顶部衬底308的经处理层132、322中的一个或多个以创建用来分离衬底的膜或者在衬底108、308的至少部分上喷涂填充物流体(例如不能与液滴流体混合的流体)。在一些示例中,间隙形成技术可以经由卷对卷处理实现。例如,当一个或多个基底衬底108或顶部衬底308接近第一至第三示例机组100、300、400的一个或多个滚筒而经过时,滚筒中的一个或多个可以提供基底衬底
108和/或顶部衬底308的模压和/或层压。
[0095] 类似地,在其中基底衬底108和顶部衬底308被重新卷绕为各个卷(例如作为图1的第一示例机组100和图3的第二示例机组300的部分)、被分离切分、然后对准的示例中,基底衬底108和顶部衬底308还被布置成使得间隙存在于相应基底衬底108和顶部衬底308的经处理层132、322之间。
[0096] 如在图4中示出,示例第三机组400包括接合站414。作为制造液滴致动器的部分,接合站414结合或接合基底衬底108和顶部衬底308。例如,在接合站414处,一个或多个粘合剂可以选择性地施加到基底衬底108和/或顶部衬底308的预先限定的部分(例如限定结果得到的液滴致动器的周界的基底衬底108和/或顶部衬底308的部分)以创建基底衬底108和顶部衬底308之间的接合同时保持间隙412。在一些示例中,在接合站414处接合衬底108、308包括形成间隙412(例如在施加粘合剂的前面)。
[0097] 可以在接合站414处使用的(一个或多个)粘合剂的示例包括环树脂、箔、胶带和/或紫外固化粘合剂。在一些示例中,向基底衬底108和/或顶部衬底308施加聚合物的层诸如SU-8和/或聚二甲基氧烷(polydimethylsiloxane)(PDMS)以接合衬底。而且,在一些示例中,接合站414提供经由例如紫外光的(一个或多个)粘合剂的固化。接合站414可以施加牵涉例如热(例如热学接合)、压力、固化等的再一个方法来接合基底衬底108和顶部衬底308。
[0098] 在示例第三机组400中,经合并的部分410可以被选择性切割、切分或以其它方式分离以形成一个或多个液滴致动器,如通过经合并的部分410在图4中大体表示的那样。示例第三机组400包括切分站416。切分站416可以例如是切割设备、分裂器或更一般地,用来将连续经合并的部分410划分成对应于各个液滴致动器的分立单元的仪器。经合并的部分410可以基于例如图2A的电极图案200而被切割成各个液滴致动器使得每一个液滴致动器包括电极阵列126和经由电极图案200形成的其它电极(例如非阵列电极208)的覆盖区(footprint)。在结果得到的液滴致动器的操作期间,间隙412可以接收液滴,其可以经由基底衬底108(例如导电第二层112)的电极阵列126的绝缘电极206和/或顶部衬底312(例如导电第二层312)的绝缘电极使用电势来操纵。基底衬底108和顶部衬底108的导电表面的绝缘本质防止由于暴露于电极所致的液滴流体的非意图的化学反应或改变,从而保护液滴操纵和分析的完整性。
[0099] 图5是供液滴致动器制造机组诸如例如图1、3和4的第一、第二和/或第三示例机组100、300、400使用以用于处理一个或多个衬底薄板条的示例处理系统500的框图。示例处理系统500包括控制器502,其经由所选驱动器组件控制第一、第二和/或第三示例机组100、
300、400操作。
[0100] 例如,示例处理系统500包括滚筒驱动器504,其控制第一、第二和/或第三示例机组100、300、400的滚筒中的一个或多个。在一些示例中,示例处理系统500包括一个或多个滚筒驱动器504。在所示出的示例中,(一个或多个)滚筒驱动器504通信耦合到滚筒506a-n。滚筒506a-n可以例如对应于第一示例机组100的第一至第三滚筒102、104、106;第二示例机组300的第一至第三滚筒302、304、306;和/或第三示例机组400的第一至第四滚筒402、404、
406、408。(一个或多个)滚筒驱动器504使用例达来控制滚筒506a-n的旋转,以调整滚筒的一个或多个操作特性。这样的操作特性可以包括滚筒506a-n的旋转速度、旋转的持续时间、旋转方向、加速度等。由(一个或多个)滚筒驱动器504控制的操作特性中的一个或多个至少部分地确定馈送通过第一、第二和第三示例机组100、300、400的一个或多个衬底的部分(例如基底衬底108的部分122、顶部衬底308的部分318,和/或经合并的部分410)在滚筒506a-n的操作期间的任何时间处的位置。另外,由(一个或多个)滚筒驱动器504控制的操作特性中的一个或多个,诸如旋转速度,至少部分地确定衬底的部分暴露于第一、第二和第三示例机组100、300、400的一个或多个站(例如第一示例机组100的激光烧蚀站114)的持续时间。因此,(一个或多个)滚筒驱动器504控制处理一个或多个衬底所用的速率。而且,示例处理器508依照液滴致动器制造协议来操作(一个或多个)滚筒驱动器604,以及因而来操作第一、第二和第三示例机组100、300、400。
[0101] 示例处理系统500还包括激光器驱动器510。在一些示例中,示例处理系统500包括一个或多个激光器驱动器510。在所示出的示例中,一个或多个激光器驱动器510通信耦合到一个或多个激光器512以控制(一个或多个)激光器512。(一个或多个)激光器512可以对应于例如第一示例机组100的激光烧蚀站114的激光束124。在一些示例中,第二示例机组400包括具有激光束的激光烧蚀站。在这样的示例中,(一个或多个)激光器驱动器510还控制与第二示例机组400相关联的激光器。(一个或多个)激光器驱动器510控制例如(一个或多个)激光器512的强度、关于(一个或多个)衬底的辐照的表面积的大小、(一个或多个)激光器512穿透衬底(例如基底衬底108的导电第二层112和非导电第一层110)的深度,和/或(一个或多个)激光器512确实穿透或者不穿透衬底的持续时间。(一个或多个)激光器驱动器510还控制(一个或多个)激光器512在(一个或多个)衬底上暴露所用的方式,包括(一个或多个)激光器512是否作为激光烧蚀光栅扫描化技术的部分而迭代地辐照(一个或多个)衬底、或者(一个或多个)激光器512是否在(一个或多个)衬底的预确定表面积上方暴露以用于经由宽场激光烧蚀经由激光的单个暴露在(一个或多个)衬底上刻电极图案。在其中(一个或多个)激光器512迭代地将图案蚀刻到(一个或多个)衬底中的示例中,(一个或多个)激光器驱动器510控制(一个或多个)激光器512跨(一个或多个)衬底的移动(例如方向和速度)。而且,示例处理器508依照激光烧蚀协议操作(一个或多个)激光器驱动器510,以及因而操作(一个或多个)激光器512。
[0102] 示例处理系统500还包括印刷机驱动器514,其控制第一和/或第二示例机组100、300的印刷机中的一个或多个。在一些示例中,示例处理系统500包括一个或多个印刷机驱动器514。在所示出的示例中,(一个或多个)印刷机驱动器514通信耦合到第一印刷机516和第二印刷机518。第一印刷机516可以例如对应于第一示例机组100的印刷机128。第二印刷机518可以例如对应于第二示例机组300的印刷机314。(一个或多个)印刷机驱动器514控制例如由第一印刷机516和第二印刷机518施加到衬底上的疏水和/或电介质材料的厚度、宽度和/或图案。在其中经由基于薄板条的印刷施加疏水和/或电介质材料的示例中,(一个或多个)印刷机驱动器514可以控制与第一印刷机516和/或第二印刷机518相关联的滚筒接触衬底所用的压力,并且因而影响施加到电极阵列上的疏水和/或电介质材料层的质量。在一些示例中,第一印刷机516和第二印刷机518结合滚筒506a-n操作。在这样的示例中,(一个或多个)印刷机驱动器514与(一个或多个)滚筒驱动器504相关联地工作以限定例如在衬底上沉积疏水和/或电介质材料所用的速率。而且,示例处理器508依照疏水和/或电介质材料施加协议来操作(一个或多个)印刷机驱动器514,以及因而操作第一印刷机516和第二印刷机518。
[0103] 示例处理系统500还包括固化站驱动器520,其控制第一和/或第二示例机组100、300的固化站中的一个或多个。在一些示例中,示例处理系统500包括一个或多个固化站驱动器520。在所示出的示例中,(一个或多个)固化站驱动器520通信耦合到第一固化站522和第二固化站524。第一固化站522可以例如对应于第一示例机组100的第一固化站134。第二固化站524可以例如对应于第二示例机组300的第二固化站320。(一个或多个)固化站驱动器520控制例如施加到衬底上的热和/或紫外光的强度、暴露于热和/或紫外光的衬底的面积大小、热和/或紫外光的暴露持续时间等。而且,示例处理器508依照疏水和/或电介质材料固化协议来操作(一个或多个)固化站驱动器520,以及因而来操作第一固化站522和第二固化站524。
[0104] 示例处理系统500还包括接合站驱动器526,其控制第三示例机组400的接合站。在一些示例中,示例处理系统500包括一个或多个接合站驱动器526。在所示出的示例中,(一个或多个)接合站驱动器526通信耦合到接合站528。接合站528可以例如对应于第三示例机组400的接合站414。(一个或多个)接合站驱动器526控制例如粘合剂被施加的厚度、以其施加粘合剂的配置或布局、被施加以促进固化或热学接合的热的持续时间和/或强度、被施加以接合衬底的压力等。在一些示例中,(一个或多个)接合站驱动器还控制衬底之间的间隙的形成(例如经由层压)。而且,示例处理器508依照衬底接合协议来操作(一个或多个)接合站驱动器526,以及因而来操作第一接合站528。
[0105] 示例处理系统500还包括控制第三示例机组400的切分站的切分站驱动器530。在一些示例中,示例处理系统500包括一个或多个切分站驱动器526。在所示出的示例中,(一个或多个)切分站驱动器530通信耦合到切分站532。切分站532可以对应于例如第三示例机组400的切分站416。(一个或多个)切分站驱动器530控制例如衬底薄板条(例如经接合衬底或在一些示例中,作为单独层的衬底)的切割或分裂、衬底切割成的分立单元的大小、从连续衬底形成的分立单元之间的间距、切割仪器的操作速度、切割仪器的缩进等。而且,示例处理器508依照衬底薄板条切分协议来操作(一个或多个)切分站驱动器530,以及因而来操作切分站532。
[0106] 示例处理系统500还包括可以存储与示例系统500的操作相关的信息的数据库534。信息可以包括例如关于要被馈送通过第一、第二和/或第三示例机组100、300、400的衬底的长度和尺寸的信息;包括衬底的材料(例如基底衬底108的导电第二层112的金属类型)、滚筒的旋转特性,诸如速度和/或直径;要经由(一个或多个)激光器在(一个或多个)衬底上烧蚀的(一个或多个)电极图案;要施加到衬底上的疏水、电介质、粘合剂和/或(一个或多个)其它材料的性质等。
[0107] 示例处理系统500还包括用户接口,诸如例如图形用户接口(GUI)528。操作员或技术人员经由接口536与处理系统500交互,以及因而与第一、第二和/或第三示例机组100、300、400交互以提供例如与滚筒506a-n的操作诸如滚筒的速度、旋转持续时间等相关的命令;要经由(一个或多个)激光器512在衬底上烧蚀的(一个或多个)图案;(一个或多个)激光器512的强度;要通过印刷机施加到衬底上的(一个或多个)疏水和/或电介质材料的类型;
固化站522、524的强度;在经由滚筒506a-n对准基底衬底和顶部衬底方面的间隙大小,被施加以在接合站528处接合衬底的粘合剂;衬底经由切分站532切割成的分立单元的大小;等。
接口536还可以由操作员用于获取与完成的和/或进行中的任何衬底处理的状态相关的信息、检查参数诸如速度和对准、和/或执行校准。
[0108] 在所示出的示例中,处理系统组件502、504、508、510、514、520、526、530、534经由通信链路538通信耦合到示例处理系统500的其它组件。通信链路538可以是任何类型的有线连接(例如数据总线、USB连接等)和/或任何类型的无线通信(例如射频、红外等),其使用任何过去、现在或将来的通信协议(例如蓝牙、USB 2.0、USB 3.0等)。而且,示例系统500的组件可以被集成在一个设备中或者被分配到两个或更多设备。
[0109] 虽然在图5中图示实现图1、3和4的第一、第二和/或第三示例机组100、300、400的示例方式,但是图5中图示的元件、过程和/或设备中的一个或多个可以以任何其它方式组合、划分、重新布置、省略、消除和/或实现。另外,示例控制器502、(一个或多个)示例滚筒驱动器504、示例处理器508、(一个或多个)示例激光器驱动器510、(一个或多个)示例印刷机驱动器514、(一个或多个)示例固化站驱动器520、(一个或多个)示例接合站驱动器526、(一个或多个)示例切分站驱动器530、示例数据库534和/或更一般地图5的示例处理系统500可以通过硬件软件固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合实现。因此,例如,示例控制器502、(一个或多个)示例滚筒驱动器504、示例处理器508、(一个或多个)示例激光器驱动器510、(一个或多个)示例印刷机驱动器514、(一个或多个)示例固化站驱动器520、(一个或多个)示例接合站驱动器526、(一个或多个)示例切分站驱动器530、示例数据库534和/或更一般地图5的示例处理系统500中的任一个可以通过一个或多个模拟或数字电路、逻辑电路、(一个或多个)可编程处理器、(一个或多个)专用集成电路((一个或多个)ASIC)、(一个或多个)可编程逻辑器件((一个或多个)PLD)和/或(一个或多个)现场可编程逻辑器件((一个或多个)FPLD)来实现。当阅读用来覆盖纯粹软件和/或固件实现的本专利的装置或系统权利要求中的任一个时,示例控制器502、(一个或多个)示例滚筒驱动器504、示例处理器508、(一个或多个)示例激光器驱动器510、(一个或多个)示例印刷机驱动器514、(一个或多个)示例固化站驱动器520、(一个或多个)示例接合站驱动器526、(一个或多个)示例切分站驱动器530和/或示例数据库534中的至少一个由此被明确限定成包括有形计算机可读存储设备或存储盘诸如存储器、数字多功能盘(DVD)、压缩盘(CD)、蓝光盘等,其存储软件和/或固件。再进一步地,图5的示例处理系统500可以包括除在图5中图示的那些之外或替代于其的一个或多个元件、过程和/或设备,和/或可以包括所图示的元件、过程和设备中的任何或所有中的多于一个。
[0110] 在图6中示出代表用于实现图1和3-5的第一、第二和第三示例机组100、300、400和/或示例处理系统500的示例机器可读指令的流程图。在该示例中,机器可读指令包括用于由诸如在以下结合图7讨论的示例处理器平台700中示出的处理器712的处理器执行的程序。程序可以体现在存储于如下上的软件中:与处理器712相关联的有形计算机可读存储介质诸如CD-ROM、软盘、硬驱动、数字多功能盘(DVD)、蓝光盘或存储器,但是整个程序和/或其部分可以可替换地由除处理器712之外的设备执行和/或体现在固件或专用硬件中。另外,尽管参照在图6中图示的流程图描述示例程序,但是可以可替换地使用实现示例第一、第二和第三示例机组100、300、400和/或示例处理系统500的许多其它方法。例如,可以改变的执行次序,和/或可以改变、消除或组合所描述的块中的一些。
[0111] 如以上提到的,图6的示例过程可以使用存储在如下上的编码指令(例如计算机和/或机器可读指令)来实现:有形计算机可读存储介质诸如硬驱动、闪速存储器、只读存储器(ROM)、压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、高速缓冲存储器随机存取存储器(RAM)和/或在其中信息被存储达任何持续时间(例如,达延长的时间段、永久地、达短暂的阶段(instance)、用于临时缓冲和/或用于信息的高速缓存)的任何其它存储设备或存储盘。如在本文中所使用的,术语有形计算机可读存储介质被明确限定成包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘并且排除传播信号并且排除传输介质。如在本文中所使用的,“有形计算机可读存储介质”和“有形机器可读存储介质”可互换地使用。附加地或可替换地,图6的示例过程可以使用在如下上的编码指令(例如计算机和/或机器可读指令)来实现:非暂时性计算机和/或机器可读介质诸如硬盘驱动器、闪速存储器、只读存储器、压缩盘、数字多功能盘、高速缓冲存储器、随机存取存储器和/或在其中信息被存储达任何持续时间(例如,达延长的时间段、永久地、达短暂的阶段、用于临时缓冲和/或用于信息的高速缓存)的任何其它存储设备或存储盘。如在本文中所使用的,术语非暂时性计算机可读介质被明确限定成包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘并且排除传播信号并且排除传输介质。如在本文中所使用的,当短语“至少”被用作权利要求的前序中的过渡术语时,其以与术语“包括”是开放式的相同的方式是开放式的。
[0112] 图6描绘代表可以被实现以经由第一、第二和第三示例机组100、300、400的操作制造液滴致动器的示例方法600的示例流程图。示例方法600可以通过使基底衬底的薄板条经由滚筒前进(块602)而实现。例如,第一、第二和第三滚筒102、104、106可以展开图1的基底衬底或薄板条108并且驱动其通过滚筒。在一些示例中,滚筒102、104、106由图5的(一个或多个)滚筒驱动器504控制。示例方法600还包括在基底衬底上烧蚀电极阵列(块604)。例如,基底衬底108可以经由滚筒传到图1的激光烧蚀站114。激光束124穿透基底衬底108(例如导电第二层112)以从基底衬底108选择性地移除或烧蚀材料以形成电极阵列126。激光束124可以由图5的(一个或多个)激光器驱动器510控制。
[0113] 示例方法600还包括向电极阵列施加疏水和/或电介质材料(块606)。在示例方法600中,疏水和/或电介质材料可以是疏水材料诸如Teflon®、电介质或其组合。在示例方法
600的一些示例中,图1的印刷机128向基底衬底108的电极阵列126施加疏水和/或电介质材料。在示例方法600中,疏水和/或电介质材料大体完全覆盖电极阵列126或使其绝缘。在一些示例中,印刷机128由图5的(一个或多个)印刷机驱动器514控制。
[0114] 在示例方法600中,疏水和/或电介质材料被处理(例如被固化或以其它方式改性),以在基底衬底上形成经处理层(块608)。例如,向基底衬底施加热和/或紫外光以硬化疏水材料。热和/或紫外光可以经由图1的固化站134施加。在一些示例中,图5的(一个或多个)固化站驱动器520控制固化站134。
[0115] 在处理疏水和/或电介质材料之后,基底衬底准备好实现为液滴致动器的底部衬底。在示例方法600中,同时处理顶部衬底(例如衬底薄板条)以用于实现为液滴致动器的顶部衬底。在示例方法600的其它示例中,在与底部衬底不同的时间处处理顶部衬底。
[0116] 为了使顶部衬底对与基底衬底相关联实现为液滴致动器的部分作好准备,示例方法600包括使顶部衬底经由滚筒前进(块610)。在一些示例中,图3的第一、第二和第三滚筒302、304、306展开顶部衬底308并且驱动其通过第二示例机组300。而且,在一些示例中,滚筒302、304、306由(一个或多个)滚筒驱动器504控制。
[0117] 示例方法600包括是否在顶部衬底上创建电极阵列的决定(块612)。顶部衬底可以包括单个电极(例如导电材料的连续层)、电极阵列(例如包括多个电极的图案)或非导电材料。如果在块612处做出在顶部衬底上创建电极阵列的决定,则示例方法600进行到块614,其中经由激光烧蚀在顶部衬底上创建电极阵列(例如顶部衬底308的导电第二层312)。顶部衬底的激光烧蚀以与块604处的基底衬底的烧蚀大体相同的方式执行(例如经由激光以依照电极图案选择性地移除导电材料)。
[0118] 如果做出不在顶部衬底上创建电极阵列的决定(块612),则示例方法600继续,其中向顶部衬底施加疏水和/或电介质材料(块616)。而且,在其中在顶部衬底上形成电极阵列(块614)的示例中,示例方法600进行到块616。在两个实例中,顶部衬底的至少部分被涂敷有疏水和/或电介质材料以例如使与顶部衬底相关联的单个电极或电极阵列绝缘。例如,图3的疏水印刷机314可以在顶部衬底上沉积疏水和/或电介质材料。在一些示例中,经由图5的印刷机驱动器控制印刷机314。
[0119] 在示例方法600中,处理被施加到顶部衬底上的疏水和/或电介质材料(块618)。处理顶部衬底上的疏水和/或电介质材料可以大体如结合关于在块608处的处理基底衬底的疏水和/或电介质材料所描述的那样执行(例如经由热和/或紫外光,其经由图3的固化站320被施加并且由图5的(一个或多个)固化站驱动器520控制)。
[0120] 在示例方法600中,顶部衬底被处理以用于结合基底衬底而实现为液滴致动器的部分。为了形成液滴致动器,示例方法600包括对准基底衬底和顶部衬底(块620)。在一些示例中,基底衬底和顶部衬底配置为各个卷(例如在块608和618处的固化之后经由第一和第二示例机组100、300的相应滚筒)。在这样的示例中,对准基底衬底和顶部衬底包括对准各个卷,或者对准基底衬底和顶部衬底的分立部分,如果例如已将各个卷切分成对应于液滴致动器的预确定尺寸的分立部分(参见块624)的话。在其它示例中,对准基底衬底和顶部衬底作为基底衬底和顶部衬底经由滚筒的连续前进的部分被完成,使得基底衬底和顶部衬底在切分之前被合并和接合(例如,如结合图4的第三示例过程400所描述的)。基底衬底和顶部衬底可以经由在图4的接合站414处施加的粘合剂被接合。
[0121] 不管基底衬底和顶部衬底(例如基底衬底薄板条和顶部衬底薄板条)的对准(块620)是经由分立卷和/或部分的对准发生还是作为卷对卷过程的部分发生,示例方法600都包括形成基底衬底与顶部衬底之间的间隙(块622)。在示例方法600中,间隙可以通过例如衬底之间的毛细管插入、模压和/或衬底的疏水和/或电介质表面的层压而形成。
[0122] 示例方法600包括将衬底薄板条切分成各个单元(块624)。在一些示例中,切分作为卷对卷过程的部分发生使得经接合的基底衬底和顶部衬底被切割成包括基底衬底、顶部衬底和间隙的各个单元。在其中基底衬底和顶部衬底卷成各个卷(例如在相应第一和第二示例过程100、300之后)的示例中,衬底被分离地切割成分立单元以形成液滴致动器并且随后经历接合和间隙形成(例如块620、622)。在示例方法600中,(一个或多个)衬底可以在图4的切分站416处经由切割或分裂仪器而切割。在示例方法600的结尾处(块626),液滴致动器可以经由间隙在衬底的疏水和/或电介质表面上接收液滴以用于通过经由基底衬底和/或顶部衬底递送的电势操纵。
[0123] 图7是能够执行图6的指令以实现图1和3-5的装置和/或系统的示例处理器平台700的框图。处理器平台700可以是例如服务器、个人计算机、移动设备(例如手机、智能电话、平板电脑诸如iPadTM)、个人数字助理(PDA)、因特网器具或任何其它类型的计算设备。
[0124] 所图示的示例的处理器平台700包括处理器712。所图示的示例的处理器712是硬件。例如,处理器712可以通过来自任何期望的族或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、微处理器或控制器实现。
[0125] 所图示的示例的处理器712包括本地存储器713(例如高速缓冲存储器)。所图示的示例的处理器712经由总线718与包括易失性存储器714和非易失性存储器716的主存储器通信。易失性存储器714可以通过同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、RAMBUS动态随机存取存储器(RDRAM)和/或任何其它类型的随机存取存储器设备实现。非易失性存储器716可以通过闪速存储器和/或任何其它期望类型的存储器设备实现。对主存储器714、716的访问由存储器控制器控制。
[0126] 所图示的示例的处理器平台700还包括接口电路720。接口电路720可以通过任何类型的接口标准实现,诸如以太网接口、通用串行总线(USB)和/或PCI Express接口。
[0127] 在所图示的示例中,一个或多个输入设备722被连接到接口电路720。(一个或多个)输入设备722准许用户向处理器712中录入数据和命令。(一个或多个)输入设备可以通过例如音频传感器、麦克、相机(静止或视频)、键盘、按钮、鼠标触摸屏跟踪板、跟踪球、等电位点(isopoint)和/或语音识别系统实现。
[0128] 一个或多个输出设备724也被连接到所图示的示例的接口电路720。输出设备724可以例如通过显示设备(例如发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、液晶显示器、阴极射线管显示器(CRT)、触摸屏、触觉输出设备、发光二极管(LED)、打印机和/或扬声器)实现。所图示的示例的接口电路720因而典型地包括图形驱动器卡、图形驱动器芯片或图形驱动器处理器。
[0129] 所图示的示例的接口电路720还包括通信设备,诸如发射器、接收器、收发器、调制解调器和/或网络接口卡,以促进经由网络726(例如以太网连接、数字用户线(DSL)、电话线、同轴线缆、蜂窝电话系统等)与外部机器(例如任何种类的计算设备)的数据交换。
[0130] 所图示的示例的处理器平台700还包括用于存储软件和/或数据的一个或多个大容量存储设备728。这样的大容量存储设备728的示例包括软盘驱动器、硬驱动盘、压缩盘驱动器、蓝光盘驱动器、RAID系统和数字多功能盘(DVD)驱动器。
[0131] 图7的编码指令732可以存储在大容量存储设备728中、易失性存储器714中、非易失性存储器716中和/或可移除有形计算机可读存储介质诸如CD或DVD上。
[0132] 根据上文,将领会的是,以上公开的方法、系统和装置提供用来高效地产生形成液滴致动器的衬底的经由激光烧蚀和卷对卷处理的液滴致动器的制造而不包括与液滴致动器相关联的电极的技术优越性。经由滚筒将基底衬底高效地移动通过站而没有中断以创建电极阵列,用疏水材料涂敷阵列,并且固化疏水材料以创建可以充当针对设置在液滴致动器上的液滴的结构支撑的衬底。另外,液滴致动器的顶部衬底的处理可以使用大体相同的卷对卷技术实现,其中具有关于例如顶部衬底是否包括电极阵列的附加定制。卷对卷处理提供可以被进一步切分和对准以创建各个液滴致动器的经处理的基底衬底和顶部衬底的单独卷绕的卷。可替换地,卷对卷处理可以进一步用于合并基底衬底和顶部衬底以创建可以被切分的单个卷。
[0133] 在本文中所公开的示例在衬底被滚筒驱动时利用激光烧蚀来在衬底上限定电极阵列。激光烧蚀提供具有高性能质量的电极阵列而不影响生产速度。通过将衬底的接连部分暴露于激光,依照滚筒使衬底前进的所用的速率在衬底上创建电极图案。作为用来形成基底衬底的预先附着的导电和非导电材料的薄层的结果,实现低操作成本。这样的配置减少(1)相比于厚膜印刷方法的材料成本,以及(2)由于在电极图案的形成之前的衬底的预先附着所致的处理步骤的数目。经由激光烧蚀实现的电极阵列的导电性、电极交错数字化、低表面和边缘粗糙度以及高分辨率和小覆盖区改进经由结果得到的液滴致动器执行的液滴操纵的精度。另外,在使衬底的电极大体完全绝缘方面,在本文中所公开的示例方法防止在经由电势操纵液滴期间的放置在疏水材料上的液滴的不意图的化学改变或反应。
[0134] 因此,在大体实现就绪状态中通过站处理衬底使得经处理的衬底可以在疏水材料的固化之后被切分成分立部分以创建一个或多个液滴致动器。在处理衬底方面的这样的减少改进生产时间并且降低成本而不损害结果得到的液滴致动器的质量。
[0135] 尽管在本文中公开了某些示例方法、装置和制造品,但是本专利的覆盖范围不限于此。相反,本专利公正地覆盖落在本专利的权利要求范围内的所有方法、装置和制造品。
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