打印系统组件和方法技术方案

本教导公开了一种用于打印基板的打印系统的各种实施例，其中，所述打印系统可以容置在气体包围中，其中，可以将在所述包围内的环境维持为受控打印环境。本教导的受控环境可以包括：对在所述气体包围内的气体环境的类型的控制、对在所述包围内的颗粒物质的大小和水平的控制、对在所述包围内的温度的控制、以及对照明的控制。本教导的打印系统的各种实施例可以包括Y轴运动系统和Z轴移动板，所述Y轴运动系统和所述Z轴移动板构造为通过，例如，消除或者基本上最小化常规电动机的使用，来基本上降低在所述气体包围内的过量热负荷。低在所述气体包围内的过量热负荷。低在所述气体包围内的过量热负荷。

【技术实现步骤摘要】
打印系统组件和方法


[0001]本教导涉及可以维持在限定出具有惰性的、基本上低颗粒的环境的内部的气体包围系统中的打印系统的各种实施例。
[0002]有关申请的交叉引用该申请要求以下各项的权益：(1)2014年6月17日提交的美国临时专利申请第62/013,433号；(2)2014年7月7日提交的美国临时专利申请第62/021,390号；(3)2014年8月14日提交的美国临时专利申请第62/037,494号；(4)2014年6月17日提交的美国临时专利申请第62/013,440号；(5)2014年7月7日提交的美国临时专利申请第62/021,563号；(6)2014年8月29日提交的美国临时专利申请第62/044,165号；(7)2014年12月16日提交的美国临时专利申请第62/092,721号；各个申请以引用的方式全部并入本文。
[0003]概述对有机发光二极管(OLED)显示器技术的潜能的关注已经由包括具有高度饱和的颜色、高对比度、超薄、快速响应、而且节能的显示面板的演示的OLED显示器技术属性驱动。另外，各种基板材料(包括，柔性聚合物材料)可以用于制造OLED显示器技术。尽管针对小屏幕应用(主要针对移动电话)的显示器的演示已经用来强调该技术的潜力，但是在一系列基板版式中以高产量定标大容量制造方面仍然存在挑战。
[0004]针对版式的定标，Gen 5.5基板具有大约130cm x 150cm的尺寸，并且可以产生大约8个26”平板显示器。相比之下，较大版式的基板可以包括使用Gen 7.5和Gen 8.5母玻璃基板大小。Gen 7.5母玻璃具有大约195cm x 225cm的尺寸，并且可以切割成每基板8个42”或者6个47”平板显示器。用于Gen 8.5的该母玻璃大约为220cm x 250cm，并且可以切割成每基板6个55”或者8个46”平板显示器。在将OLED显示器制造定标成较大版式中的挑战的一个指示是：在大于Gen 5.5基板的基板上以高产量大容量制造OLED显示器已被证明为极具挑战性。
[0005]原则上，可以通过使用OLED打印系统在基板上打印各种有机薄膜以及其它材料来制造OLED装置。这种有机材料可能容易受到氧化和其它化学过程的损害。以可以定标各种基板大小并且可以在惰性的、基本上低颗粒的打印环境中进行的方式来容置OLED打印系统可以提出各种工程挑战。用于高吞吐量大版式基板打印(例如，诸如，Gen 7.5和Gen 8.5基板的打印)的制造工具需要非常大型的设施。因此，将大型设施维持在惰性环境下，需要气体净化来移除反应性大气物种(诸如，水蒸气和氧气以及有机溶剂蒸气)，以及保持基本上低颗粒的打印环境已证明极具挑战性。
[0006]同样，在一系列基板版式中以高产量定标大容量制造OLED显示器技术方面仍然存在挑战。因此，各种实施例存在对可以在惰性的、基本上低颗粒的环境中容置OLED打印系统的、并且可以容易地定标以提供在各种基板大小和基板材料上的OLED面板的制造的本教导的气体包围系统的各种实施例的需要。另外，本教导的各种气体包围系统可以在处理期间提供从外部对OLED打印系统的迅速进入，并且提供对内部的进入以便在最少的停机时间下进行维护。
附图说明
[0007]将通过参考附图来获取对本公开的特征和优点的更好理解，附图旨在示出，而不是限制本教导。在附图中，该附图并不一定需要按比例绘制，相同的标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有不同的字母后缀的相同的标记可以表示相似的部件的不同的实例。
[0008]图1A是根据本教导的各种实施例的气体包围组件的视图的前透视图。图1B描绘了如图1A中描绘的气体包围组件的各种实施例的分解图。图1C描绘了在图1B中描绘的打印系统的展开等距透视图。图1D是根据本教导的各种实施例的气体包围系统的辅助包围的展开透视图。
[0009]图2A是根据本教导的各种实施例的气体包围组件的视图的前透视图。图2B是根据本教导的各种实施例的气体包围系统的辅助包围的部分分解的透视图。图2C是根据本教导的各种实施例的气体包围系统的辅助包围的部分分解的俯视透视图。
[0010]图3是根据本教导的打印系统的展开等距视图，其示出了Y轴运动系统。
[0011]图4A是根据本教导的系统和方法的各种实施例的Y轴运动系统的俯视图。图4B是图4A的展开部分俯视图。
[0012]图5A是根据本教导的系统和方法的各种实施例的Y轴运动系统的等距视图。图5B是图5A的长截面图。
[0013]图6是具有安装在其上的夹持器运动控制组件的托架组件侧框架的侧视图。
[0014]图7A是根据本教导的系统和方法的各种实施例的音圈组件的等距视图。图7B是音圈组件的侧视图。
[0015]图8是根据本教导的系统和方法的各种实施例的Y轴运动系统的俯视图，其指示了两个截面图。
[0016]图9是如图8指示的音圈组件的截面图。
[0017]图10是如图8指示的中心枢轴组件的截面图。
[0018]图11是根据本教导的系统和方法的各种实施例的将气动平衡提供给Z轴马达的闭环控制电路的示意图。
[0019]图12A是具有气动提升元件的Z轴移动板的等距透视图，并且图12B是根据本教导的各种实施例的具有气动提升元件的Z轴移动板的前透视图。
[0020]图13是根据本教导的可以利用油墨传送系统的各种实施例的封闭式打印系统的示意图。
[0021]图14是根据本教导的各种实施例的批量油墨传送系统的示意图。
[0022]图15是根据本教导的各种实施例的批量油墨传送系统的示意图。
[0023]图16是根据本教导的各种实施例的用于封闭式打印系统的局部油墨传送系统的示意图。
[0024]图17是根据本教导的各种实施例的与用于封闭式打印系统的打印头油墨传送系统流动连通的局部油墨传送系统的示意图。
[0025]图18A安装在X轴桥上的打印头组件的底部透视图。图18B是图18A的展开图。
[0026]图19A是打印头装置的前俯视透视图，而图19B是根据本教导的各种实施例的打印头装置的前仰视透视图。图19C是用于打印头装置的安装板的前俯视透视图，而图19D是根
据本教导的各种实施例的安装在安装组件中的打印头装置的前仰视透视图。
[0027]图20是本教导的气体包围组件和相关系统部件的各种实施例的示意图。
[0028]图21A和图21B是用于集成和控制气体源(诸如，可以用于建立气体包围中的受控气体环境)的封闭式打印系统和部件的各种实施例的示意图，其中，各种实施例可以包括与浮动台一起使用的加压气体供应。
[0029]图22A至图22C是用于集成和控制气体源(诸如，可以用于建立气体包围中的受控气体环境)的封闭式打印系统和部件的各种实施例的示意图，其中，各种实施例可以包括鼓风机回路以提供，例如，与浮动台一起使用的加压气体以及真空源。
具体实施方式
[0030]本教导公开了用于打印基板的打印系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于打印基板的系统，所述用于打印基板的系统包括：打印头组件，所述打印头组件包括至少一个打印头；浮动支撑设备，所述浮动支撑设备用于支撑基板；以及运动系统，所述运动系统用于相对于所述打印头组件来将所述基板定位在所述浮动支撑设备上，所述运动系统包括：Y轴线性空气轴承运动系统，所述Y轴线性空气轴承运动系统包括：基板夹持器组件，其用于夹持在所述浮动支撑设备上的所述基板，所述基板夹持器组件具有枢轴，所述枢轴用于在X
‑
Y
‑
Z笛卡尔坐标系的X
‑
Y平面中旋转所述基板且能沿行进的Y轴移动；和夹持器运动控制系统，用以控制所述基板的旋转；以及X轴线性空气轴承运动系统，其联接至所述打印头组件。2.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，其中，所述夹持器运动控制系统构造为使基板平行于行进Y轴的定向维持在+/
‑
4300微弧度内。3.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，其中，所述浮动支撑设备具有打印区，且构造为将所述基板保持在位于所述打印区中30微米到50微米的飞行高度处。4.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，其中，所述浮动支撑设备包括多孔板。5.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，其中，所述基板夹持器组件沿浮动支撑设备的侧面定位。6.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，其中，所述浮动支撑设备构造为支撑从第3.5代到第10代的范围内大小的基板。7.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，其中，所述X轴线性空气轴承运动系统包括Z轴移动板组件，所述Z轴移动板组件将X轴线性空气轴承运动系统联接到所述打印头组件。8.根据权利要求7所述用于打印基板的系统，其中，所述Z轴移动板组件包括气动平衡系统，以抵消抵靠在所述Z轴移动板组件上的负载的力。9.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，其中所述浮动支撑设备包括具有打印区的台，所述打印区具有压力和真空控制端口。10.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，其中，所述打印头组件，所述浮动支撑设备和所述运动系统是设置在压力受控环境中。11.根据权利要求10所述用于打印基板的系统，其中，所述压力受控环境是正压环境。12.根据权利要求10所述用于打印基板的系统，其中，所述压力受控环境由容纳所述打印头组件，所述浮动支持设备和所述运动系统，并且联接到压力控制系统的包围件提供。13.根据权利要求12所述用于打印基板的系统，其中，所述压力控制系统是加压气体再循环系统。14.根据权利要求13所述用于打印基板的系统，其中，所述加压气体再循环系统包括气体净化系统。15.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，其中，所述基板夹持器组件包括能操作用真空力夹持基板的真空吸盘杆。16.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，其中，所述基板夹持器组件沿基板支撑
设备的侧面定位成在基板的边缘区域夹持基板。17.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，还包括延伸跨过浮动支撑设备的桥，X轴线性空气轴承运动系统构造成将打印头组件沿桥移动。18.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，其中，所述夹持器运动控制系统构造成在基板夹持器组件在行进Y轴方向移动期间使得基板夹持器组件围绕Z轴动态地旋转。19.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，其中，所述Y轴线性空气轴承运动系统包括：沿浮动支撑设备的侧面定位且沿Y轴延伸的梁；Y轴托架组件，其通过多个空气轴承联接到所述梁且通过夹持器运动控制系统联接到所述基板夹持器组件。20.根据权利要求19所述用于打印基板的系统，其中，夹持器运动控制系统包括两个可独立操作的线性马达组件和位于两个线性马达组件之间的枢轴。21.根据权利要求20所述用于打印基板的系统，其中，每个马达组件是音圈。22.一种打印系统，包括：气体包围件，其限定内部；以及打印系统，其容置在气体包围件的所述内部，所述打印系统包括：打印头组件，其包括至少一个打印头；基板支撑设备，所述基板支撑设备用于支撑基板；以及运动系统，所述运动系统用于相对于所述打印头组件来定位所述基板，所述运动系统包括：X
‑
Z轴运动系统，所述X
‑
Z轴运动系统用于控制所述打印头组件在X
‑
Z轴运动，所述X
‑
Z轴运动系统包括：托架组件，所述托架组件安装在桥上，其中托架组件设置成具有线性空气轴承运动系统，用于控制托架组件在桥上的X轴运动；Z轴移动板组件，所述Z轴移动板组件安装在所述托架组件上，其中所述打印头组件安装在Z轴移动板上；和其中Z轴移动板设置成具有气动平衡系统，以抵消所述打印头组件在所述Z轴移动板组件上的负载的力。23.根据权利要求22所述的打印系统，其中，所述基板支撑设备是浮动台。24.根据权利要求23所述的印刷系统，其中，所述浮动台具有打印区，且构造为将基板保持在所述浮动台上方约30微米至约50微米的飞行高度处。25.根据权利要求22所述的打印系统，其中，所述打印系统进一步包括气体循环和过滤系统。26.根据权利要求22所述的打印系统，其中，所述打印系统进一步包括气体净化系统。27.根据权利要求23所述的打印系统，其中，所述运动系统还包括Y轴线性空气轴承运动系统，所述Y轴线性空气轴承运动系统包括沿所述浮动台的侧面定位的Y轴梁和联接到所述Y轴梁的基板夹持器组件。28.根据权利要求27所述的打印系统，其中所述基板夹持器组件通过空气轴承联接到所述Y轴梁。
29.根据权利要求28所述的打印系统，其中所述基板夹持器组件包括真空吸盘和联接到所述真空吸盘的夹持器运动控制系统。30.根据权利要求25所述的打印系统，其中所述气体循环和过滤系统包括用于控制所述气体包围件内部压力的压力控制系统。31.一种打印系统，包括：打印头组件，所述打印头组件包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：R劳兰斯，ASK柯，J莫克，E弗伦斯基，A赫鲁斯塔列夫，K马蒂亚，S阿尔德森，
申请(专利权)人：科迪华公司，
类型：发明
国别省市：