利用多区域循环及过滤的气体封闭系统和方法技术方案

本教导涉及气体封闭系统的各种实施例，该气体封闭系统可具有颗粒控制系统，该颗粒控制系统可包括多区域气体循环和过滤系统、用于使打印头组件相对于基底移动的低颗粒产生的X轴线性轴承系统、服务束壳体排气系统以及打印头组件排气系统。颗粒控制系统的各种部件可包括隧道循环和过滤系统，该隧道循环和过滤系统可与桥循环和过滤系统流动连通。隧道循环和过滤系统的各种实施例可提供围绕打印系统的浮动台的气体的交叉流动循环和过滤。气体封闭系统的各种实施例可具有桥循环和过滤系统，该桥循环和过滤系统可提供围绕打印系统桥与相关设备和装置的气体循环和过滤。

A Gas Closure System Using Multi-Area Circulation and Filtration

【技术实现步骤摘要】
利用多区域循环及过滤的气体封闭系统和方法相关案件的交叉引用本申请要求于2014年7月18日提交的美国临时申请序列号62/026,242和2014年8月7日提交的美国临时申请序列号62/034,718的权益，其全部内容以引用方式并入本文。
技术介绍
对有机发光二极管（OLED）显示技术的潜力的兴趣由OLED显示技术属性驱动，该OLED显示技术属性包括显示面板的展示，该显示面板具有高度饱和颜色，是高对比度、超薄、快速响应以及高效节能的。此外，包括柔性聚合物材料的多种基底材料可用于OLED显示技术的制造中。尽管针对小屏幕应用（主要针对手机）的显示器的展示已用于强调该技术的潜力，但在以高成品率跨越一系列基底幅面对大批量制造进行比例调整方面仍存在挑战。关于幅面的比例调整，Gen5.5基底具有大约130cm×150cm的尺寸，并且可生产大约八块26”平板显示器。相比之下，较大幅面的基底可包括使用Gen7.5和Gen8.5母玻璃基底尺寸。Gen7.5母玻璃具有大约195cm×225cm的尺寸，并且可被切割成每个基底八块42"平板显示器或六块47”平板显示器。用于Gen8.5的母玻璃为大约220cm×250cm，并且可被切割成每个基底六块55”平板显示器或八块46”平板显示器。在将OLED显示器制造比例调整至较大幅面中存在的挑战的一个迹象在于：在大于Gen5.5基底的基底上以高成品率大批量制造OLED显示器已被证实在很大程度上具有挑战性。原则上，OLED装置可以通过使用OLED打印系统在基底上打印各种有机薄膜以及其他材料来制造。这样的有机材料可能易于受到氧化和其他化学过程的损害。以可针对各种基底尺寸进行比例调整并且可在惰性、基本上低颗粒打印环境中进行的方式容纳OLED打印系统可能存在多种工程挑战。用于大生产量的大幅面基底打印（诸如Gen7.5和Gen8.5基底的打印）的制造工具需要相当大的设施。因此，将大的设施维持在惰性气氛下（需要气体净化以去除反应性大气物质（诸如水蒸汽、氧气和臭氧）以及有机溶剂蒸汽）以及维持基本上低颗粒打印环境已被证实是显著具有挑战性的。因此，在以高成品率跨越一系列基底幅面比例调整OLED显示技术的大批量制造方面仍存在挑战。因此，需要本教导的气体封闭系统的各种实施例，其可在惰性、基本上低颗粒的环境中容纳OLED打印系统，并且可被容易地比例调整以用于在多种基底尺寸和基底材料上制造OLED面板。此外，本教导的各种气体封闭系统可使得在处理期间易于从外部接近OLED打印系统且易于接近内部，以便用最小的停机时间进行维护。附图说明通过参考附图，将获得对本公开的特征和优点的更好的理解，这些附图旨在说明而非限制本教导。图1A是根据本教导的各种实施例的气体封闭组件的视图的正面透视图。图1B描绘了如图1A中所描绘的气体封闭组件的各种实施例的分解视图。图1C描绘了图1B中描绘的打印系统的展开等距透视图。图2是根据本教导的各种实施例的靠近装有摄像机的打印系统中的打印区域的基底的放置的等距透视图。图3A和图3B为本教导的气体封闭组件和相关系统部件的各种实施例的示意性正面横截面图。图4是在图3B中指示的一部分的放大示意性正面横截面图。图5A是根据本教导的各种实施例的气体封闭系统的示意性俯视截面图。图5B是根据本教导的各种实施例的气体封闭系统的视图的长区段示意图。图6是本教导的气体封闭组件和相关系统部件的各种实施例的示意性正面横截面图。图7A是根据本教导的各种实施例的气体封闭系统的示意性俯视截面图。图7B是根据本教导的各种实施例的气体封闭系统的视图的长区段示意图。图8是本教导的气体封闭组件和相关系统部件的各种实施例的示意图。图9是本教导的气体封闭组件和相关系统部件的各种实施例的示意图。图10A和图10B是本教导的气体封闭组件和相关系统部件的各种实施例的示意图。图11A、图11B和图11C是本教导的气体封闭组件和相关系统部件的各种实施例的示意图。图12是根据本教导的各种实施例的气体封闭组件的视图的正面透视图。图13A至图13D描绘了根据本教导的各种实施例的在各种操作期间在净化系统和气体封闭系统之间的流动连通。具体实施方式本教导公开了气体封闭组件的各种实施例，该气体封闭组件可容纳例如用于打印OLED基底的OLED打印系统。气体封闭组件的各种实施例可以可密封地构造和集成提供气体循环和过滤系统、颗粒控制系统、气体净化系统和热调节系统等等的各种部件，以形成可提供惰性气体环境的具有受控环境的气体封闭系统的各种实施例，所述惰性气体环境对需要这样的环境的过程而言是基本上低颗粒的。气体封闭部的各种实施例可具有打印系统封闭部和被构造成气体封闭组件的区段的辅助封闭部，该辅助封闭部可以可密封地隔离于气体封闭部的打印系统封闭部。根据本教导的系统和方法，气体封闭系统的各种实施例可具有气体循环和过滤系统，其中气体可在各个区域中被循环和过滤。在气体封闭系统和方法的各种实施例中，气体循环和过滤系统可具有隧道循环和过滤区域，其提供例如但不限于跨基底支撑设备的气体交叉流动。根据本教导的系统和方法，多区域气体循环和过滤系统的各种实施例可具有打印系统挡板组件，其被构造成使气体跨基底支撑设备循环以便提供跨基底行进方向的交叉流动循环路径。在本教导的系统和方法的各种实施例中，在隧道循环和过滤区域中的跨基底支撑设备的气体交叉流动可以是基本上分层的，从而提供遍及隧道封闭区段的低颗粒环境。另外，对于本教导的系统和方法，在靠近基底的打印区域中的气体交叉流动可去除可能由各种打印系统装置和设备产生的颗粒。因此，除了提供遍及隧道封闭区段的低颗粒环境之外，在靠近基底的打印区域中的气体交叉流动还在靠近基底的打印区域中提供低颗粒环境。本教导的多区域循环和过滤系统的各种实施例可具有桥循环和过滤区域，其可提供通过打印系统桥和相关设备及装置并离开打印区域中的基底的气体循环和过滤。对于气体封闭部的各种实施例，隧道挡板可用于引导气体流动通过隧道挡板中的开口，这产生了进入气体封闭部的桥循环和过滤区域中的过渡流动区域。这样，从过渡流动区域通过桥循环和过滤区域的气体流动使颗粒运动离开打印区域中的基底，从而提供低颗粒打印环境。根据本教导的多区域循环和过滤系统的各种实施例可具有桥挡板以及桥循环和过滤输出室，具有以下区别：可使气体围绕打印系统桥和相关设备及装置循环。这样，从桥循环和过滤输出室通过桥循环和过滤区域的气体流动使颗粒运动离开打印区域中的基底，从而提供低颗粒打印环境。因此，本教导的多区域气体循环和过滤系统的各种实施例可有效地去除在气体封闭部的各个区段中的大气颗粒物以及在打印过程期间靠近基底产生的颗粒物两者。为了更清楚地认识可用于各种OLED装置的制造中的基底尺寸，从大约90年代初开始，母玻璃基底尺寸已针对由OLED打印以外的技术制造的平板显示器经历了数代演进。指定为Gen1的第一代母玻璃基底为近似30cm×40cm，并且因此，可生产15"面板。在大约90年代中期，用于生产平板显示器的现有技术已演进至Gen3.5的母玻璃基底尺寸，其具有大约60cm×72cm的尺寸。相比之下，Gen5.5基底具有大约130cm×150cm的尺寸。随着一代代发展，Gen7.5和Gen8.5的母玻璃尺寸被生产用于OLE本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于打印的系统，包括：打印系统，包括：支撑基底的基底支撑设备，安装到所述基底支撑设备之上的打印头组件；限定内部的气体封闭部，其中所述打印系统位于所述气体封闭部的所述内部中；以及多区域气体循环和过滤系统，其使气体沿着第一气体循环路径围绕所述基底支撑设备循环，并使气体沿着第二气体循环路径围绕所述打印头组件循环，其中所述多区域气体循环和过滤系统包括在所述第一气体循环路径中过滤气体的第一过滤器单元和在所述第二气体循环路径中过滤气体的第二过滤器单元。

【技术特征摘要】
2014.07.18 US 62/026242;2014.08.07 US 62/0347181.一种用于打印的系统，包括：打印系统，包括：支撑基底的基底支撑设备，安装到所述基底支撑设备之上的打印头组件；限定内部的气体封闭部，其中所述打印系统位于所述气体封闭部的所述内部中；以及多区域气体循环和过滤系统，其使气体沿着第一气体循环路径围绕所述基底支撑设备循环，并使气体沿着第二气体循环路径围绕所述打印头组件循环，其中所述多区域气体循环和过滤系统包括在所述第一气体循环路径中过滤气体的第一过滤器单元和在所述第二气体循环路径中过滤气体的第二过滤器单元。2.根据权利要求1所述的系统，还包括：包括所述第一过滤器单元的第一风扇过滤器单元；和包括所述第二风扇过滤器单元的第二风扇过滤器单元。3.根据权利要求2所述的系统，还包括：第一热交换器，其设置在所述第一气体循环路径中，在所述第一风扇过滤器单元的下游；和第二热交换器，其设置在所述第二气体循环路径中，在所述第二风扇过滤器单元的下游。4.根据权利要求1所述的系统，还包括入口挡板，其配置成沿着所述第一气体循环路径引导气体。5.根据权利要求1所述的系统，还包括配置在所述第一气体循环路径中的扩散器。6.根据权利要求1所述的系统，还包括运动系统，其向被所述基底支撑设备支撑的基底提供Y轴方向的运动。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一气体循环路径是沿垂直于所述Y轴方向的方向延伸的交叉流动循环路径。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述多区域气体循环和过滤系统构造成，使气体从所述第一气体循环路径沿着过渡区域流动路径流动到所述第二气体循环路径。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述第二气体循环路径沿向上方向从所述过渡区域流动路径围绕滑架组件延伸，所述滑架组件将所述打印头组件安装到所述基底支撑设备之上的桥。10.根据权利要求1所述的系统，还包括回流管，其定位成将气体从所述第二气体循环路径引导到所述第一气体循环路径。11.根据权利要求1所述的系统，还包括在所述基底支撑设备上方延伸的桥，所述打印头组件可运动地安装到所述桥。12.根据权利要求11所述的系统，还包括线性空气轴承系统，以可运动地将所述打印头组件安装到所述桥。13.根据权利要求11所述的系统，还包括运动系统，以使所述基底沿垂直于所述打印头组件沿着所述桥的运动方向的方向运动。14.根据权利要求1所述的系统，其中所述气体封闭组件包括围绕所述基底支撑设备的第一封闭区段和围绕所述打印系统的桥的第二封闭区段，所述打印头组件可运动地安装到所述桥。15.根据权利要求14所述的系统，其中：所述第一气体循环路径限定在所述第一封闭区段中；并且所述第二气体循环路径限定在所述第二封闭区段中。16.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二气体循环路径延伸通过排气管，该排气管容纳操作地联接到所述打印系统的服务束。17.根据权利要求1所述的系统，其中所述多区域气体循环和过滤系统构造成，提供低颗粒环境，对于在尺寸上大于或等于2μm的颗粒而言，所述低颗粒环境满足每分钟每平方米的基底小于或等于大约100个颗粒的基底上沉积速率规格。18.根据权利要求1所述的系统，其中所述气体封闭部构造成维持惰性气体环境。19.根据权利要求1所述的系统，其中所述基底支撑设备包括悬浮台。20.根据权利要求1所述的系统，还包括气体净化系统，该气体净化系统操作地联接到所述气体封闭部，所述气体净化系统将所述气体封闭部内的气体维持为不大于一个或多个反应性物质的每个的特定水平。21.根据权利要求20所述的系统，其中所述一个或多个反应性物质从水蒸汽、溶剂蒸汽、氧气和臭氧中选择。22.根据权利要求21所述的系统，其中所述特定水平是100ppm或更低。23.根据权利要求21所述的系统，其中所述特定水平是10ppm或更低。24.根据权利要求21所述的系统，其中所述特定水平是1.0ppm或更低。25.根据权利要求21所述的系统，其中所述特定水平是0.1ppm或更低。26.根据权利要求1所述的系统，还包括辅助封闭部，该辅助封闭部构造成与所述气体封闭部选择性流体连通。27.根据权利要求26所述的系统，还包括闭合件结构，其定位成在所述辅助封闭部和所述气体封闭部之间提供选择性流体连通。28.根据权利要求26所述的系统，还包括至少一个装置，其构造成在所述打印头组件上执行维护和校准程序中的一个，所述至少一个装置容纳在所述辅助封闭部中。29.根据权利要求1所述的系统，其中所述打印头组件构造成沉积有机材料墨以形成OLED堆的层。30.根据权利要求1所述的系统，其中所述打印头组件构造成沉积有机材料墨以形成封装层。31.根据权利要求1所述的系统，其中所述打印系统还包括照射源，以处理从所述打印头组件沉积的材料。32.根据权利要求1所述的系统，其中所述多区域气体循环和过滤系统还包括一个或多个流动引导结构、挡板、管和室，以使气体沿所述第一气体循环路径和所述第二气体循环路径循环。33.根据权利要求1所述的系统，还包括热调节系统，以控制在所述气体封闭部的所述内部中的温度。34.一种用于打印的系统，包括：打印系统，包括：支撑基底的基底支撑设备，安装到所述基底支撑设备之上的打印头组件；限定内部的气体封闭部，其中所述打印系统位于所述气体封闭部的所述内部中；以及多区域气体循环和过滤系统，其使气体沿着第一气体循环路径围绕所述基底支撑设备循环并过滤，并使气体沿着第二气体循环路径围绕所述打印头组件循环并过滤。35.根据权利要求34所述的系统，其中所述多区域气体循环和过滤系统包括：沿着所述第一气体循环路径过滤气体的第一风扇过滤器单元，和沿着所述第二气体循环路径过滤气体的第二风扇过滤器单元。36.根据权利要求34所述的系统，还包括：第一热交换器，其设置在所述第一气体循环路径中；和第二热交换器，其设置在所述第二气体循环路径中。37.根据权利要求34所述的系统，还包括入口挡板，其配置成沿着所述第一气体循环路径引导气体。38.根据权利要求34所述的系统，还包括配置在所述第一气体循环路径中的扩散器。39.根据权利要求34所述的系统，还包括运动系统，其向被所述基底支撑设备支撑的基底提供Y轴方向的运动。40.根据权利要求39所述的系统，其中所述第一气体循环路径是沿垂直于所述Y轴方向的方向延伸的交叉流动循环路径。41.根据权利要求34所述的系统，其中所述多区域气体循环和过滤系统构造成，使气体从所述第一气体循环路径沿着过渡区域流动路径流动到所述第二气体循环路径。42.根据权利要求34所述的系统，其中所述第二气体循环路径沿向...

【专利技术属性】
技术研发人员：J莫克，ASK柯，E弗龙斯基，P尹加，潘荣光，
申请(专利权)人：科迪华公司，
类型：发明
国别省市：美国,US