用于衬底涂覆的气垫设备和技术制造技术

能够在衬底上提供涂层。所述涂层的制造能够包括：在使用气垫在涂覆系统中支撑衬底的同时，在衬底的指定区域中形成固体层。例如，在由气垫支撑衬底的同时，能够在指定区域上打印液体涂层。在已打印带图案的液体之后，能够固持衬底指定的持续时间。在使用气垫支撑衬底的同时，能够将衬底输送到处理区。能够处理液体涂层以提供固体层，包括继续使用气垫支撑衬底。

Air Cushion Equipment and Technology for Substrate Coating

【技术实现步骤摘要】
用于衬底涂覆的气垫设备和技术优先权要求本专利申请要求以下各项中的每一项的优先权的权益：（1）2014年4月30日提交的标题为“SystemsandMethodsfortheFabricationofInkjetprintedEncapsulationLayers”的美国临时专利申请序列号61/986,868；以及（2）2014年5月23日提交的标题为“DISPLAYDEVICEFABRICATIONSYSTEMSANDTECHNIQUESUSINGINERTENVIRONMENT”的美国临时专利申请序列号62/002,384，其中的每一项的全部内容特此通过引用并入本文。
技术介绍
能够在衬底上形成材料层，以便提供电子装置的一个或多个功能层或非功能层。在一种方法中，这种装置上的膜层能够部分地经由使用许多技术中的任一种将一系列薄膜真空沉积于衬底上来制造，所述技术包括（但不限于）化学气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、溅射、电子束蒸发和热蒸发。然而，以此方式进行的真空加工相对：（1）复杂，通常涉及大真空室和泵送子系统以维持这种真空；（2）浪费所沉积的原材料，因为在这种系统中一大部分材料通常被沉积到沉积室内部的壁和夹具上，使得相比于沉积到衬底上的材料，通常更多的材料被浪费；以及（3）难以维持，诸如涉及频繁地停止真空沉积工具的操作以打开和从壁和夹具清洁去除累积的废料。在衬底的表面积大于通常可用的硅晶圆的表面积的情况下，这些问题提出了进一步挑战。在某些应用中，能够期望以指定图案沉积膜。在另一种方法中，能够将粘敷涂层（blanketcoating）沉积于衬底上，并且能够考虑光刻术以实现期望的图案。但是，在各种应用中，这种光刻工艺能够损害现有的所沉积的膜层。当使用真空沉积技术时，能够使用所谓的荫罩直接使所沉积的层形成图案。在这种情况下的荫罩包括带有用于沉积区域的切口的物理型板（stencil），其能够例如由金属片制成。荫罩通常在沉积之前与衬底对齐、被放置成接近或接触所述衬底，在沉积期间被保持在恰当位置，并且然后在沉积之后被移除。经由荫罩进行的这种直接形成图案为基于真空的沉积技术增添了相当大的复杂性，其通常涉及额外的机构和夹具以相对于衬底准确地操纵和定位罩，从而进一步增加材料浪费（由于来自沉积到荫罩上的材料的浪费），并且进一步增加了对维护的需求以持续地清洁和更换荫罩。这种薄罩能够在大的区域上机械不稳定，从而限制了能够加工的衬底的最大尺寸，并且因此情况是再次地，对于表面积大于通常可用的硅晶圆的表面积的衬底，这些问题尤其具有挑战性。附图说明图1总体地图示涂覆系统的至少一部分的平面图的示例。图2总体地图示涂覆系统的至少一部分的平面图的示例，所述涂覆系统诸如能够包括两个或更多个打印区和处理区。图3A至图3D总体地图示涂覆系统的至少一部分的平面图的另外的示例。图4A总体地图示一种技术（诸如，方法），其能够包括在衬底上形成有图案的固体层，诸如能够包括使用图1、图2或图3A至图3D的示例中所示的系统。图4B总体地图示一种技术（诸如，方法），其能够包括形成有机封装层（OEL），诸如能够包括使用图1、图2或图3A至图3D的示例中所示的系统。图5总体地图示描绘衬底的各种区域的示例。图6总体地图示气体净化方案的示意性表示，所述气体净化方案能够关于本文中所描述的一个或多个其它示例的部分或整体使用，以便构建或维持封闭件中的受控环境。图7总体地图示系统的至少一部分的示例，所述系统用于整合并控制一个或多个气体或空气源，以便构建作为漂浮输送系统的一部分被包括的漂浮控制区。图8A和图8B包括卡盘构造的说明性示例，所述卡盘构造能够构建加压气垫以诸如在沉积（例如，打印）、固持或处理过程中的一个或多个期间支撑衬底，以及在图8C中的所得的已加工衬底中实现对应的均匀性。图9总体地图示说明处理系统的图式的示例，所述处理系统诸如能够被配置成使衬底暴露至诸如能够用在处理衬底上的涂层的光（例如，紫外光）。图10A和图10B总体地图示处理系统的至少一部分的示例，其能够包括诸如能够用在处理衬底上的涂层中的光源的线性构造。图11A和图11B总体地图示系统的一部分（诸如，包括转移模块）的视图，其能够作为涂覆系统的一部分被包括，或能够被用以在由涂覆系统加工之前或之后操控衬底。图12总体地图示系统的一部分（诸如，包括转移模块的另一示例），其能够作为涂覆系统的一部分被包括或能够用以在由涂覆系统加工之前或之后操控衬底。图13A和图13B总体地图示系统的一部分的视图，诸如能够包括能够用在加工衬底中的衬底加工区域的层叠构造。具体实施方式根据本教导的封闭的涂覆系统的实施例能够对于广泛范围的
中的多种设备和装置的制造中的衬底的涂覆而言是有用的，所述设备和装置例如（但不限于）有机发光二极管（OLED）显示器、OLED照明、有机光伏装置、钙钛矿太阳能电池、印刷电路板和有机及无机半导体装置或电路。除其它之外，本专利技术人已认识到，能够在处于或接近大气压力的周围压力下在衬底上形成固体层，诸如使用打印技术以将液体墨沉积在衬底的指定区域上，并处理液体墨以使液体墨凝固从而提供固体层，包括在这种打印期间至少部分地使用气垫来支撑衬底，且包括在处理液体墨期间继续至少部分地使用气垫来支撑衬底。除其它之外，本专利技术人还已认识到，以此方式，能够减少许多操纵步骤，诸如以便实现以下各项中的一项或多项：减少延迟、减少在接合期间例如由操纵器对衬底的机械损害，或提高由本教导的涂覆系统的各种实施例提供的固体层的均匀性。能够在本教导的涂覆系统的实施例中执行的各种过程能够包括：在液体墨的这种打印之后且在处理之前，将衬底保持指定的持续时间，包括在所执行的各种过程期间继续至少部分地使用气垫来支撑衬底。广泛地说，打印操作能够包括一个或多个液体涂覆过程，诸如喷墨打印、喷嘴打印、狭缝模头涂覆（有图案或无图案），或丝网印刷，且液体墨能够包括有机材料（例如，单体或聚合物）或无机材料中的一种或多种，并且能够包括载运流体（carrierfluid）。对液体墨的处理能够包括的曝光（例如，包括紫外光、红外光或可见光中的一个或多个）、加热或冷却、高于周围压力或者真空中的一者或多者。这种处理能够通过以下各项中的一者或多者导致液体墨的凝固以提供固体层：移除载运流体（例如，干燥或烘烤中的一者或多者，诸如包括真空干燥或真空烘烤）、化学反应（例如，交联或从一种化合物化学转化至另一种化合物）或致密化（例如，烘烤，诸如包括真空烘烤）。所打印的层能够形成图案地或粘敷地涂覆在衬底上，并且能够涂覆以下各项或能够作为以下各项的一部分被包括：发光装置（例如，显示器或照明面板）、光吸收装置（例如，光电检测器或太阳能电池）、印刷电路组件或其它电子装置或电路。除其它之外，本专利技术人已认识到，能够使用具有封闭件的系统来实施打印技术和其它加工操作，所述封闭件被配置成提供受控的环境，所述受控环境诸如包括一定气氛，该气氛包括与沉积于被加工的衬底上或包括所述衬底的一个或多个物质种类最小程度地反应或不反应的气体，这种气体具有指定的纯度水平。这种指定的纯度水平也能够包括与使用本教导的涂覆系统的实施例制造的装置的各种材料和部件反应的物质种类的受控的最大杂质浓度，诸如（但不限于）氧、臭氧和水蒸汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在衬底上形成材料层的系统，所述系统包括：多个涂覆系统，每个涂覆系统包括：打印区，所述打印区包括打印系统，以在打印区中将材料沉积在衬底的表面上；处理区，所述处理区包括处理系统，以处理沉积在衬底的表面上的材料，以从所述材料形成固体层；和衬底输送设备，以在打印区和处理区之间输送衬底；以及衬底操控器，以固持衬底，所述衬底操控器能选择性地定位以将衬底装载到每个涂覆系统中且将衬底从每个涂覆系统卸载。

【技术特征摘要】
2014.04.30 US 61/986868;2014.05.23 US 62/0023841.一种用于在衬底上形成材料层的系统，所述系统包括：多个涂覆系统，每个涂覆系统包括：打印区，所述打印区包括打印系统，以在打印区中将材料沉积在衬底的表面上；处理区，所述处理区包括处理系统，以处理沉积在衬底的表面上的材料，以从所述材料形成固体层；和衬底输送设备，以在打印区和处理区之间输送衬底；以及衬底操控器，以固持衬底，所述衬底操控器能选择性地定位以将衬底装载到每个涂覆系统中且将衬底从每个涂覆系统卸载。2.根据权利要求1所述的系统，其中，打印区还包括配置成建立气垫以悬浮衬底的衬底支撑设备。3.根据权利要求1所述的系统，其中，处理区还包括配置成建立气垫以悬浮衬底的衬底支撑设备。4.根据权利要求1所述的系统，其中，衬底输送设备配置成在打印区和处理区之间输送期间悬浮衬底。5.根据权利要求1所述的系统，还包括输送模块，所述输送模块容纳衬底操控器且联接到所述多个涂覆系统中的每个。6.根据权利要求5所述的系统，其中：所述多个涂覆系统中的每个容纳在封装件内，所述封装件配置成保持受控环境；以及所述输送模块连接到其中容纳所述多个涂覆系统中的每个的封装件中的每个。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述输送模块配置成保持受控环境，所述受控环境是所述多个涂覆系统中的每个的受控环境。8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述输送模块配置成保持受控环境，所述受控环境独立于所述多个涂覆系统中的每个的受控环境。9.根据权利要求6所述的系统，还包括一个或多个闸式阀或气帘，定位在衬底操控器能定位以将衬底装载到每个涂覆系统中且将衬底从每个涂覆系统卸载的位置。10.根据权利要求6所述的系统，还包括一个或多个负载锁定模块，操作性地联接到输送模块，所述一个或多个负载锁定模块配置成将衬底装载到输送模块中和/或将衬底装载到输送模块之外。11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述一个或多个负载锁定模块包括固持衬底并将衬底装载到输送模块中和/或从输送模块卸载衬底的另一衬底操控器。12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个涂覆系统中的每个还包括固持区，所述固持区相对于打印区和处理区布置，使得衬底输送设备能够将衬底输送通过打印区、固持区和处理区中的每个。13.根据权利要求12所述的系统，其中，固持区包括配置成建立气垫以在固持区支撑衬底的衬底支撑设备。14.根据权利要求1所述的系统，还包括联接到所述多个涂覆系统的固持模块，所述固持模块接收要在所述多个涂覆系统中的一个或多个中处理的一个或多个衬底。15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述固持模块包括处于堆叠布置的多个衬底固持区域。16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理系统被配置成进行选自干燥、烘烤和化学反应中的至少一种的处理过程，以从沉积在衬底上的材料形成固体层。17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理系统包括光源，所述光源被配置成引起热或化学反应中的一个，以处理沉积在衬底的表面上的材料，以从所述材料形成固体层。18.根据权利要求1所述的系统，其中，所述打印系统包括选自喷墨打印装置、喷嘴打印装置和丝网印刷装置的打印装置。19.根据权利要求1所述的系统，其中，所述打印系统配置成沉积有机发光材料。20.根据权利要求1所述的系统，其中，所述打印系统配置成沉积固化以在衬底上的有机发光装置上方形成封装层的材料。21.根据权利要求1所述的系统，其中，衬底操控器能以沿轨道平移的方式移动。22.根据权利要求1所述的系统，其中，衬底操控器是具有多个自由度的机器人组件。23.根据权利要求1所述的系统，其中，每个涂覆系统容纳在封装件中，所述封装件配置成保持处于或接近大气压力且处于或低于一种或多种反应性物种的指定水平的受控处理环境。24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述一种或多种反应性物种选自颗粒物质、水蒸气、氧气和臭氧。25.一种用于在衬底上形成材料层的系统，所述系统包括：打印区，所述打印区包括打印系统，打印系统配置成将材料沉积在衬底的表面上，且经由气垫支撑衬底；处理区，所述处理区包括处理系统，处理系统配置成处理沉积在衬底的表面上的材料，且经由气垫支撑衬底，以在衬底上形成固体层；固持区，所述固持区操作性地联接到打印区和处理区，所述固持区配置成固持衬底且经由气垫支撑衬底。26.根据权利要求25所述的系统，还包括衬底操控器，所述衬底操控器能选择性地定位以将衬底装载到打印区、处理区和固持区中的一个或多个且将衬底从打印区、处理区和固持区中的一个或多个卸载。27.根据权利要求26所述的系统，其中，衬底操控器是具有多个自由度的机器人组件。28.根据权利要求26所述的系统，其中，衬底操控器能以沿轨道平移的方式移动。29.根据权利要求25所述的系统，还包括可旋转结构，所述可旋转结构定位成将衬底在打印区与固持区和处理区中的至少一个之间旋转地输送。30.根据权利要求29所述的系统，其中，所述可旋转结构配置成建立气垫以...

【专利技术属性】
技术研发人员：ASK高，J莫克，E弗伦斯基，CF马迪根，E拉比诺维奇，N哈吉，C布赫纳，G路易斯，
申请(专利权)人：科迪华公司，
类型：发明
国别省市：美国,US