CN106457304B - 打印系统组件和方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

打印系统组件和方法

技术领域

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

图9是如图8指示的音圈组件的截面图。

图10是如图8指示的中心枢轴组件的截面图。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

本教导公开了用于打印基板的打印系统的各种实施例，其中，打印系统可以容置在气体包围中，其中，可以将在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：对在气体包围内的气体环境的类型的控制、对在包围内的颗粒物质的大小和水平的控制、对在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轴移动板组件，该Y轴运动系统和该Z轴移动板组件构造为，例如，通过消除或者基本上最小化常规电动机的使用，来基本上降低在气体包围内的过量热负荷。另外，本教导的Y轴运动系统的各种实施例可以包括构造为在Y轴行进期间提供基板围绕theta-Z（θ-Ζ）轴动态定向旋转以维持平行于行进轴的基板定向的高精确度的Y轴运动系统的夹持器运动控制组件。

气体包围组件的各种实施例可以与提供气体循环和过滤系统、粒子控制系统、气体净化系统、和热调节系统等以形成可以维持针对需要这种环境的过程、基本上低颗粒的惰性气体环境的气体包围系统的各种实施例的各种部件密封地构建并且集成。气体包围的各种实施例可以具有打印系统包围和构建为气体包围组件的一部分的辅助包围，该辅助包围可以与气体包围的打印系统包围密封地分离。本教导的打印系统的各种实施例可以具有封闭在辅助包围中的打印头管理系统。本教导的打印头管理系统的实施例可以包括用于打印头的维护和校准的各种装置和设备；各种装置和设备各自安装在用于相对于打印头来精细定位各种装置和设备的运动系统平台上。

在图1C中的展开图中示出的打印系统（诸如，图1B的打印系统2000）可以由若干装置和设备组成，该若干装置和设备允许滴落在基板上的特定位置上的油墨的可靠布置。打印需要在打印头组件与基板之间的相对运动。这可以使用运动系统（通常是台架或者分开轴XYZ系统）来完成。打印头组件可以在固定基板（台架式）上移动，或者打印头和基板都可以在分开轴构造的情况下移动。在另一实施例中，打印头组件可以是基本上固定的；例如，在X和Y轴上，在Z轴运动由基板支撑设备或者由与打印头组件相关联的Z轴运动系统提供的情况下，基板可以相对于打印头在X和Y轴上移动。当打印头相对于基板移动时，油墨滴在正确的时间喷射以沉积在基板上的期望位置中。可以使用基板加载和卸载系统来将基板插入打印机并且从打印机移除基板。根据打印机构造，这可以使用机械输送机、具有输送组件的基板浮动台、或者具有末端执行器的基板传送机器人来完成。针对本教导的系统和方法的各种实施例，Y轴运动系统可以基于空气轴承夹持器系统。

针对关于可以用于各种OLED构思的制造的基板大小的更为清晰的观点，大约自20世纪90年代初期起，几代母玻璃基板大小已经经历了由不同于OLED打印制造的平板显示器的演化。第一代母玻璃基板（指定为Gen 1）大约为30cm x 40cm，并且因此，可以生产15”面板。大约在20世纪90年代中期，生产平板显示器的现有技术已经发展到Gen 3.5母玻璃基板大小，该Gen 3.5母玻璃基板大小具有大约60cm x 72cm的尺寸。相比之下，Gen 5.5基板具有大约130cm x 150cm的尺寸。

随着各代的发展，针对不同于OLED打印制造过程生产了Gen 7.5和Gen 8.5的母玻璃大小。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。用于Gen 8.5的母玻璃大约为220cm x 250cm，并且可以切割成每基板6个55”或者8个46”平板。OLED平板显示器的针对品质（诸如，较真实颜色、较高对比度、薄度、柔性、透明度、和能量效率）的期望已经实现，同时，OLED制造实际上限于G 3.5以及更小。目前，OLED打印认为是打破该限制的最佳制造技术，并且使OLED面板制造不仅能够用于Gen3.5和更小的母玻璃大小，而且能够用于最大的母玻璃大小，诸如，Gen 5.5、Gen 7.5、和Gen8.5。OLED面板显示器技术的特征中的一个包括可以使用各种基板材料，例如，但不限于，各种玻璃基板材料以及各种聚合物基板材料。在这方面，可以将由基于玻璃的基板的使用引起的术语叙述的大小应用于适合于OLED打印使用的任何材料的基板。

原则上，可以允许包括大版式基板大小的各种基板大小的打印的制造工具可能需要非常大型的设施，以用于容置此OLED制造工具。因此，将整个大型设施维持在惰性环境下提出了工程挑战，诸如，大体积的惰性气体的不断净化。气体包围系统的各种实施例可以具有与在气体包围外部的气体净化系统结合的在气体包围组件内部的循环和过滤系统，该循环和过滤系统连同该气体净化系统可以提供具有基本上低水平的反应性物种的基本上低颗粒惰性气体贯穿气体包围系统的持续循环。根据本教导，惰性气体可以是在一组限定条件下不经历化学反应的任何气体。惰性气体的一些常用非限制示例可以包括氮、任何稀有气体、以及它们的任何组合。另外，提供基本上气密的大型设施以防止各种反应性大气气体（诸如，水蒸气和氧气以及从各种打印过程生成的有机溶剂蒸气）的污染引起了工程挑战。根据本教导，OLED打印设施将各种反应性物种（包括：各种反应性大气气体，诸如，水蒸气和氧气以及有机溶剂蒸气）中的各个物种的水平维持在100 ppm或者更低，例如，10 ppm或者更低、1.0 ppm或者更低、或者0.1 ppm或者更低。

对在反应性物种中的每一个的水平应该维持在目标低水平处的设施中打印OLED面板的需要可以在审阅表格1中概述的信息中示出。在表格1上概述的数据由测试包括用于红色、绿色、和蓝色中的每一个的有机薄膜组合物的、以大像素的旋涂装置版式制造的各个试样产生。这种试样实质上更易于制造并且测试，以供各种配方和过程的快速评估的目的。尽管试样测试不应该与打印面板的寿命测试混淆，但是其可以指示各种配方和过程对寿命的影响。以下表格示出的结果表示在试样的制造中的过程步骤中的变型，其中，与在空气而不是氮环境中类似地制造的试样相比，只有旋涂环境针对在反应性物种少于1 ppm的氮环境中制造的试样变化。

通过检查表格1中针对在不同的处理环境下、尤其是在红色和蓝色的情况下制造的试样的数据，明显的是，在有效地减少有机薄膜组合物暴露于反应性物种的环境中的打印可以对各种EL的稳定性产生实质影响，并由此对寿命产生影响。寿命规格对OLED面板技术特别重要，因为这与显示器产品寿命直接相关；所有面板技术的产品规格，该产品规格一直是OLED面板技术所遇到的挑战。为了提供满足必备的寿命规格的面板，可以利用本教导的气体包围系统的各种实施例将反应性物种（诸如，水蒸气、氧气、以及有机溶剂蒸气）中的每一个的水平维持在100 ppm或者更低，例如，10 ppm或者更低、1.0 ppm或者更低、或者0.1ppm或者更低。

表格1：惰性气体处理对OLED面板的寿命的影响。

除了提供惰性环境之外，维持用于OLED打印的基本上低颗粒的环境相当重要，因为即使是非常小的颗粒都会导致OLED面板上的可见缺陷。在气体包围系统中的颗粒控制可以呈现针对可以在，例如，露天、高流动层流过滤罩的大气条件中进行的过程未呈现过的显著挑战。例如，制造设施可能需要各种服务束的基本长度，该各种服务束的基本长度可以从各种系统和组件可操作地连接以提供操作，例如但不限于，打印系统所需的光学、电气、机械、和流体连接。用于打印系统的操作的并且位于接近针对打印定位的基板的这种服务束可以是颗粒物质的持续来源。另外，用于打印系统的部件（诸如，使用摩擦轴承的风扇或者线性运动系统）可以是颗粒生成部件。本教导的气体循环和过滤系统的各种实施例可以结合颗粒控制部件使用以容纳并且排除颗粒物质。另外，通过使用各种本质上低颗粒生成气动操作部件（诸如，但不限于，基板浮动台、空气轴承、和气动操作机器人等），可以维持用于气体包围系统的各种实施例的低颗粒环境。

关于维持基本上低颗粒的环境，气体循环和过滤系统的各种实施例可以设计为针对空气传播的微粒提供符合如由国际标准组织标准（ISO）14644-1:1999“Cleanrooms andassociated controlled environments- Part 1: Classification of aircleanliness/”的第1类至第5类指定的标准的低颗粒惰性气体环境。然而，单独地控制空气传播的颗粒物质不足以在，例如但不限于，打印过程期间提供接近基板的低颗粒环境，因为在这种过程期间接近基板生成的颗粒可以在其通过气体循环和过滤系统扫除之前累积在基板表面上。

因此，结合气体循环和过滤系统，本教导的气体包围系统的各种实施例可以具有颗粒控制系统，该颗粒控制系统可以包括可以在打印步骤中的处理期间提供接近基板的低颗粒区的部件。用于本教导的气体包围系统的各种实施例的颗粒控制系统可以包括气体循环和过滤系统、用于相对于基板移动打印头组件的低颗粒生成X轴线性轴承系统、服务束外壳排气系统、和打印头组件排气系统。例如，气体包围系统可以具有在气体包围组件内部的气体循环和过滤系统。

本教导的系统和方法的各种实施例可以维持基本上低颗粒环境，该基本上低颗粒环境提供未超过基板上沉积速率规格的所关注的特定粒度范围的颗粒的平均基板上分布。可以针对所关注的颗粒粒度范围中的每一个，将基板上沉积速率规格设定为在大约0.1 μm以及更大与大约10 μm以及更大之间。在本教导的系统和方法的各种实施例中，基板上颗粒沉积速率规格可以表示为：针对目标颗粒粒度范围中的每一个，每分钟每平方米基板沉积的颗粒的数量的极限。

基板上颗粒沉积速率规格的各种实施例可以容易地从每分钟每平方米基板沉积的颗粒的数量的极限转换成：针对目标颗粒粒度范围中的每一个，每分钟每基板沉积的颗粒的数量的极限。可以通过在（例如特定代大小的基板的）基板与该代基板的相应面积之间的已知关系来容易地进行这种转换。例如，下面的表格2概述了一些已知代大小的基板的长宽比和面积。应该理解的是，可以从不同的制造商看出长宽比轻微变化，并且由此看出大小的轻微变化。然而，不管这种变化如何，各种代大小的基板中的任何基板可以获取用于特定代大小的基板和以平方米计算的面积的转换因数。

表格2：面积与基板大小之间的相关性。

另外，表示为每分钟每平方米基板沉积的颗粒的数量的极限的基板上颗粒沉积速率规格可以容易地转换成各种单位时间表达中的任何表达。将容易地理解，标准化到分钟的基板上颗粒沉积速率规格可以通过时间的已知关系（例如但不限于，诸如，秒、小时、天等）来容易地转换成任何其它时间的表达。另外，可以使用与处理具体相关的时间单位。例如，打印周期可以与时间单位相关联。针对根据本教导的气体包围系统的各种实施例，打印周期可以是时间周期，其中，基板移入气体包围系统中以用于打印，并且然后在打印完成之后从气体包围系统移除。针对根据本教导的气体包围系统的各种实施例，打印周期可以是从相对于打印头组件来对准基板开始到将最后一滴喷射的油墨传送到基板上的时间周期。在处理技术领域中，总体平均周期时间或者TACT可以是针对特定过程周期的时间单位的表示。根据本教导的系统和方法的各种实施例，针对打印周期的TACT可以为大约30秒。针对本教导的系统和方法的各种实施例，针对打印周期的TACT可以为大约60秒。在本教导的系统和方法的各种实施例中，针对打印周期的TACT可以为大约90秒。针对本教导的系统和方法的各种实施例，针对打印周期的TACT可以为大约120秒。在本教导的系统和方法的各种实施例中，针对打印周期的TACT可以为大约300秒。

相对于系统内的空气传播的微粒物质和颗粒沉积，大量变量可以影响：开发可以针对任何特定制造系统充分地计算，例如在表面（诸如，基板）上的颗粒散落速率的值的近似值的一般模式。变量，诸如，颗粒的大小、特定大小的颗粒分布；基板的表面积和在系统内的基板的曝光时间可以根据各种制造系统而变化。例如，颗粒的大小和特定大小的颗粒分布可以基本上受到在各种制造系统中的颗粒生成部件的来源和位置的影响。基于本教导的气体包围系统的各种实施例的计算表明：在没有本教导的各种颗粒控制系统的情况下，针对0.1 μm和更大的粒度范围的颗粒，每平方米基板的每打印周期的颗粒物质的基板上沉积可以在多于大约1百万个颗粒到多于大约10百万个颗粒之间。这种计算表明：在没有本教导的各种颗粒控制系统的情况下，针对大约2 μm和更大的粒度范围的颗粒，每平方米基板的每打印周期的颗粒物质的基板上沉积可以在多于大约1000个颗粒到大约多于大约10000个颗粒之间。

本教导的低颗粒气体包围系统的各种实施例可以维持低颗粒环境，该低颗粒环境提供符合针对大小大于或者等于10 μm的颗粒，每分钟每平方米基板小于或者等于大约100个颗粒的基板上沉积速率规格的平均基板上颗粒分布。本教导的低颗粒气体包围系统的各种实施例可以维持低颗粒环境，该低颗粒环境提供符合针对大小大于或者等于5 μm的颗粒，每分钟每平方米基板小于或者等于大约100个颗粒的基板上沉积速率规格的平均基板上颗粒分布。在本教导的气体包围系统的各种实施例中，可以维持低颗粒环境，该低颗粒环境提供符合针对大小大于或者等于2 μm的颗粒，每分钟每平方米基板小于或者等于大约100个颗粒的基板上沉积速率规格的平均基板上颗粒分布。在本教导的气体包围系统的各种实施例中，可以维持低颗粒环境，该低颗粒环境提供符合针对大小大于或者等于1 μm的颗粒，每分钟每平方米基板小于或者等于大约100个颗粒的基板上沉积速率规格的平均基板上颗粒分布。本教导的低颗粒气体包围系统的各种实施例可以维持低颗粒环境，该低颗粒环境提供符合针对大小大于或者等于0.5 μm的颗粒，每分钟每平方米基板小于或者等于大约1000个颗粒的基板上沉积速率规格的平均基板上颗粒分布。针对本教导的气体包围系统的各种实施例可以维持低颗粒环境，该低颗粒环境提供符合针对大小大于或者等于0.3μm的颗粒，每分钟每平方米基板小于或者等于大约1000个颗粒的基板上沉积速率规格的平均基板上颗粒分布。本教导的低颗粒气体包围系统的各种实施例可以维持低颗粒环境，该低颗粒环境提供符合针对大小大于或者等于0.1 μm的颗粒，每分钟每平方米基板小于或者等于大约1000个颗粒的基板上沉积速率规格的平均基板上颗粒分布。

要考虑，多种油墨配方可以在本教导的气体包围系统的各种实施例的惰性的、基本上低颗粒的环境内打印。在OLED显示器的制造期间，OLED像素可以形成为包括OLED薄膜叠层，该OLED薄膜叠层可以在施加电压时发射特定峰值波长的光。在阳极和阴极之间的OLED薄膜叠层结构可以包括空穴注入层（HIL）、空穴传输层（HTL）、发射层（EL）、电子传输层（ETL）、和电子注入层（EIL）。在OLED薄膜叠层结构的一些实施例中，电子传输层（ETL）可以与电子注入层（EIL）结合以形成ETL/EIL层。根据本教导，可以使用例如喷墨打印来打印针对OLED薄膜叠层的各种彩色像素EL薄膜的用于EL的各种油墨配方。另外，例如，但不限于，HIL、HTL、EML、和ETL/EIL层可以具有可以通过使用喷墨打印来打印的油墨配方。

要进一步考虑，有机包装层可以打印在基板打印上。要考虑，可以使用喷墨打印来打印有机包装层，因为喷墨打印可以提供若干优点。第一，可以消除一系列真空处理操作，因为这种基于喷墨的制造可以在大气压力下执行。另外，在喷墨打印过程期间，可以将有机包装层局部化以覆盖OLED基板的在活动区域上方的和接近活动区域的部分，以有效地包装活动区域，包括该活动区域的侧边缘。使用喷墨打印结果的目标图案化引起：消除了材料浪费以及消除了实现有机层的图案化通常所需的附加处理。包装油墨可以包括聚合物（包括：例如但不限于，丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、氨基甲酸乙酯、或者其它材料、以及它们的共聚物和混合物），该聚合物可以通过使用热处理（例如，烘烤）、UV曝光、和它们的组合来固化。如本文使用的，聚合物和共聚物可以包括可以配制成油墨并且固化在基板上以形成有机包装层的任何形式的聚合物组分。这种聚合物组分可以包括聚合物，和共聚物，以及它们的前体，例如但不限于，单体、低聚物、和树脂。

气体包围组件的各种实施例可以具有构造为提供用于气体包围组件的轮廓的各种框架构件。本教导的气体包围组件的各种实施例可以在最优化工作空间以最小化惰性气体体积而且允许可在处理期间从外部进入OLED打印系统的同时容纳OLED打印系统。在这方面，本教导的各种气体包围组件可以具有轮廓化拓扑和体积。如随后将在本文中更详细讨论的，气体包围的各种实施例可以围绕打印系统基座（可以在其上安装基板支撑设备）而形成轮廓。进一步地，气体包围可以围绕用于托架组件的X轴运动的打印系统的桥结构而形成轮廓。如非限制示例，根据本教导的轮廓化气体包围的各种实施例可以具有用于容置能够从Gen 3.5到Gen 10的打印基板大小的打印系统的各种实施例的在大约6 m³到大约95 m³之间的气体包围体积。通过另一非限制性示例，根据本教导的轮廓化气体包围的各种实施例可以具有用于容置能够打印，例如，Gen 5.5到Gen 8.5基板大小的打印系统的各种实施例的在大约15 m³到大约30 m³之间的气体包围体积。与针对宽度、长度、和高度具有非轮廓化尺寸的非轮廓化包围相比，轮廓化气体包围的这种实施例可以节省大约30%到大约70%之间的体积。

图1A描绘了根据本教导的气体包围组件的各种实施例的气体包围组件1000的透视图。气体包围组件1000可以包括前面板组件1200、中间面板组件1300、和后面板组件1400。前面板组件1200可以包括前顶板面板组件1260、可以具有用于接收基板的开口1242的前壁面板组件1240、和前基座面板组件1220。后面板组件1400可以包括后顶板面板组件1460、后壁面板组件1440和后基座面板组件1420。中间面板组件1300可以包括第一中间包围面板组件1340、中间壁与顶板面板组件1360、和第二中间包围面板组件1380、以及中间基座面板组件1320。

另外，如图1A描绘的，中间面板组件1300可以包括第一打印头管理系统基本上低颗粒环境，以及第二打印头管理系统辅助面板组件（未示出）。构建为气体包围组件的一部分的辅助包围的各种实施例可以与气体包围系统的工作体积密封地分离。针对本教导的系统和方法的各种实施例，辅助包围可以小于或者等于大约1%的气体包围系统的包围体积。在本教导的系统和方法的各种实施例中，辅助包围可以小于或者等于大约2%的气体包围系统的包围体积。针对本教导的系统和方法的各种实施例，辅助包围可以小于或者等于大约5%的气体包围系统的包围体积。在本教导的系统和方法的各种实施例中，辅助包围可以小于或者等于大约10%的气体包围系统的包围体积。在本教导的系统和方法的各种实施例中，辅助包围可以小于或者等于大约20%的气体包围系统的包围体积。如果指示打开通向包含反应性气体的周围环境的辅助包围以执行，例如维护过程，从而，将辅助包围与气体包围的工作体积分离可以防止气体包围的整个体积的污染。进一步地，与气体包围的打印系统包围部分相比，在给定辅助包围的相对较小体积的情况下，辅助包围的恢复时间可以耗费比整个打印系统包围的恢复时间显著较少的时间。

如图1B描绘的，气体包围组件1000可以包括前基座面板组件1220、中间基座面板组件1320、和后基座面板组件1420，这些组件在完全构建时形成连续基座或者底盘，可以在其上安装打印系统2000。按照如针对图1A的气体包围组件100描述的类似方式，包括气体包围组件1000的前面板组件1200、中间面板组件1300、和后面板组件1400的各种框架构件和面板可以围绕打印系统2000接合以形成打印系统包围。前面板组件1200可以围绕安装的打印系统2000而形成轮廓，以形成气体包围的第一隧道包围区段。类似地，后面板组件1400可以围绕打印系统2000成形，以形成气体包围的第二隧道包围区段。另外，中间面板组件1300可以围绕打印系统2000的桥区段而形成轮廓，以形成气体包围的桥包围区段。同时，第一隧道包围区段、第二隧道区段、和桥包围区段可以形成打印包围区段。如将在本文中更详细讨论的，根据本教导，辅助包围可以在，例如，打印过程期间与打印系统包围密封地分离，以便在很少或者不中断打印过程的情况下，执行各种测量和维护任务。

进一步地，完全构建的气体包围组件（诸如，气体包围组件1000）在与各种环境控制系统集成时可以形成包括OLED打印系统（诸如，打印系统2000）的各种实施例的气体包围系统的各种实施例。根据本教导的气体包围系统的各种实施例，由气体包围组件限定出的内部体积的环境控制可以包括：对照明的控制（例如，通过特定波长的灯的数量和布置）、使用颗粒控制系统的各种实施例对颗粒物质的控制、使用气体净化系统的各种实施例对反应性气体物种的控制、以及使用热调节系统的各种实施例对气体包围组件的温度控制。

在图1C中的展开图中示出的打印系统（诸如，图1B的打印系统2000）可以由若干装置和设备组成，该若干装置和设备允许滴落在基板上的特定位置上的油墨的可靠布置。这些装置和设备可以包括，但不限于，打印头组件、油墨传送系统、用于提供在打印头组件与基板之间的相对运动的运动系统、基板支撑设备、基板加载和卸载系统、以及打印头管理系统。

打印头组件可以包括具有能够按照受控速率、速度、和大小喷射油墨滴的至少一个孔口的至少一个喷墨头。喷墨头由将油墨提供给喷墨头的油墨供应系统进给。如图1C的展开图所示，打印系统2000可以具有基板（诸如，基板2050），该基板可以由基板支撑设备（诸如，吸盘，例如，但不限于，真空吸盘、具有压力端口的基板浮动吸盘、和具有真空与压力端口的基板浮动吸盘）支撑。在本教导的系统和方法的各种实施例中，基板支撑设备可以是基板浮动台。如随后将在本文中更详细讨论的，图1C的基板浮动台2200可以用于支撑基板2050，并且结合Y轴运动系统可以是提供基板2050的无摩擦输送的基板输送系统的一部分。如将在本文中更详细讨论的，本教导的Y轴运动系统可以包括第一Y轴支撑梁2351和第二Y轴支撑梁，该第一Y轴支撑梁2351和第二Y轴支撑梁可以包括用于保持基板的夹持器系统（未示出）。Y轴运动可以由线性空气轴承或者线性机械系统提供。图1B和图1C中示出的打印系统2000的基板浮动台2200可以在打印过程期间限定基板2050通过图1A的气体包围组件1000的行进。

图1C大体上示出了可以包括基板的浮动输送件的用于打印系统2000的基板浮动台2200的示例，该浮动输送件可以具有提供浮动的多孔介质。在图1C的示例中，搬送器或者其它输送件可以用于将基板2050定位在基板浮动台2200的输入区域2201中，诸如，定位在输送件上。输送机可以，诸如，使用机械接触（例如，使用销的阵列、托盘、支撑框架构造）或者使用气垫以使基板2050可控地浮动（例如，“空气轴承”台构造）来将基板2050定位在打印系统内的特定位置处。基板浮动台2200的打印区域2202可以用于在制造期间将一个或者多个层可控地沉积在基板2050上。打印区域2202还可以联接至基板浮动台2200的输出区域2203。输送机可以沿着基板浮动台2200的输入区域2201、打印区域2202、和输出区域2203延伸，并且可以按照需要针对各种沉积任务重新定位基板2050，或者可以在单个沉积操作期间重新定位基板2050。在输入区域2201、打印区域2202、和输出区域2203附近的受控环境可以是普遍共享的。

图1C的打印系统2000可以包括一个或者多个打印头装置2505，各个打印头装置具有一个或者多个打印头；例如，喷嘴打印、热喷射、或者喷墨类型。一个或者多个打印头装置2505可以联接至架空（overhead）托架或者以其它方式横跨架空托架，诸如，第一X轴托架组件2301。针对本教导的打印系统2000的各种实施例，一个或者多个打印头装置2505的一个或者多个打印头可以构造为按照基板2050的“正面朝上”构造来将一个或者多个图案化有机层沉积在基板2050上。这种层可以包括：例如，电子注入或者传输层、空穴注入或者传输层、阻挡层、或者发射层中的一个或者多个。这种材料可以提供一个或者多个电功能层。

根据图1C示出的浮动方案，在基板2050仅由气垫支撑的示例中，可以通过端口的布置或者使用分布式多孔介质来施加正气压和真空的组合。具有压力和真空控制的这种区可以有效地提供在输送机与基板之间的流体弹簧。正压力和真空控制的组合可以提供具有双向刚度的流体弹簧。在基板（例如，基板2050）与表面之间存在的间隙可以称作“飞行高度”，并且可以通过控制正压力和真空端口状态来控制或者以其它方式建立这种高度。按照这种方式，可以将基板Z轴高度仔细地控制在，例如，打印区域2202中。在一些实施例中，机械保持技术（诸如，销或者框架）可以用于在基板由气垫支撑时限制基板的侧向平移。这种保持技术可以包括使用弹簧加载结构，以便在保持基板的同时减少传入基板的侧面的瞬时力；这可以是有益的，因为在侧向平移的基板与保持装置之间的高力冲击可以导致基板碎裂或者甚至毁灭性破裂。

在其它情况下，大体上如图1C示出的，诸如，在不需要精确地控制飞行高度的情况下，可以，诸如，在输入或者输出区域2100或者2300中沿着输送机或者其它地方提供仅压力浮动区。可以提供“过渡”区，诸如，其中，压力与真空喷嘴的比逐步地增加或者减少。在例示性示例中， 在压力-真空区、过渡区、与仅压力区之间可以存在基本上均匀高度，从而使得，在公差范围内，这三个区可以在本质上处于一个平面。在别处在仅压力区上方的基板的飞行高度可以大于在压力-真空区上方的基板的飞行高度，诸如，以便允许足够的高度，从而使得，基板将不会与在仅压力区中的浮动台碰撞。在例示性示例中，OLED面板基板可以在仅压力区上方具有大约150微米（μ）到大约300μ之间的飞行高度，并且然后，在压力-真空区上方具有大约30μ到大约50μ之间的飞行高度。在例示性示例中，基板浮动台2200或者其它制造设备的一个或者多个部分可以包括由NewWay^®Air Bearings （Aston, 宾夕法尼亚州,美国）提供的“空气轴承”组件。

多孔介质可以用于建立用于在打印、缓冲、干燥、或者热处理中的一个或者多个期间浮动输送或者支撑基板2050的分布式加压气垫。例如，多孔介质“板”（诸如，联接至或者包括作为输送机的一部分）可以提供“分布”压力以按照与单独气体端口的使用相似的方式支撑基板2050。在没有使用大型气体端口孔径的情况下，分布式加压气垫的使用可以在某些情况下进一步改进均匀性并且减少或者最小化不均匀或者其它可见缺陷的形成（尽管使用了气垫），诸如，在用于产生气垫的相对大的气体端口的使用导致不均匀性的那些情况下。

可以，诸如，从Nano TEM Co., Ltd（Niigata, 日本）获取多孔介质，该多孔介质，诸如，具有指定为占据基板2050的全部或者基板的指定区域（诸如，显示区域或者在显示区域之外的区域）的物理尺寸。这种多孔介质可以包括：在减少或者消除不均匀或者其它可见缺陷形成的同时，指定为在指定区域上方提供期望的加压气流的孔大小。

打印需要在打印头组件与基板之间的相对运动。这可以使用运动系统（通常是台架或者分开轴XYZ系统）来完成。打印头组件可以在固定基板（台架式）上移动，或者打印头和基板两者都可以在分开轴构造的情况下移动。在另一实施例中，打印头组件可以是基本上固定的；例如，在X和Y轴上，在Z轴运动由基板支撑设备或者由与打印头组件相关联的Z轴运动系统提供的情况下，基板可以相对于打印头在X和Y轴上移动。当打印头相对于基板移动时，油墨滴在正确的时间喷射以沉积在基板上的期望位置中。可以使用基板加载和卸载系统来将基板插入打印机并且从打印机移除基板。根据打印机构造，这可以使用机械输送机、具有输送组件的基板浮动台、或者具有末端执行器的基板传送机器人来完成。打印头管理系统可以由若干子系统组成，该若干子系统允许这种测量任务（诸如，检查喷嘴发射以及测量来自打印头中的每个喷嘴的液滴体积、速度、和轨迹）和维护任务（诸如，擦拭或者弄干过量油墨的油墨喷嘴表面、将油墨从油墨供应经过打印头喷射到废物池中来引动并且清洗打印头、和更换打印头）。考虑到可以包括OLED打印系统的各种部件，OLED打印系统的各种实施例可以具有各种影响区域和形状因子。

相对于图1C，打印系统基座2100可以包括第一竖板2120和第二竖板2122，桥2130安装在该第一竖板2120和第二竖板2122上。针对打印系统2000的各种实施例，桥2130可以支撑分别跨过桥2130的第一X轴托架组件2301和第二X轴托架组件2302，该第一X轴托架组件2301和第二X轴托架组件2302可以控制第一打印头组件2501和第二打印头组件2502的移动。针对打印系统2000的各种实施例，第一X轴托架组件2301和第二X轴托架组件2302可以利用在本质上为低颗粒生成的线性空气轴承运动系统。根据本教导的打印系统的各种实施例，X轴托架可以具有安装在其上的Z轴移动板。在图1C中，第一X轴托架组件2301描绘为具有第一Z轴移动板2310，而第二X轴托架组件2302描绘为具有第二Z轴移动板2312。尽管图1C描绘了两个托架组件和两个打印头组件，针对打印系统2000的各种实施例，可以存在单个托架组件和单个打印头组件。例如，第一打印头组件2501和第二打印头组件2502中的一个可以安装在X，Z轴托架组件上，而用于检查基板2050的特征的摄像机系统可以安装在第二X，Z轴托架组件上。打印系统2000的各种实施例可以具有单个打印头组件，例如，第一打印头组件2501和第二打印头组件2502中的一个可以安装在X，Z轴托架组件上，而用于固化打印在基板2050上的包装层的UV灯可以安装在第二X，Z轴托架组件上。针对打印系统2000的各种实施例，可以存在安装在X，Z轴托架组件上的单个打印头组件（例如，第一打印头组件2501和第二打印头组件2502中的任一个），而用于固化打印在基板2050上的包装层的热源可以安装在第二托架组件上。

在图1C中，各个打印头组件（诸如，图1C的第一打印头组件2501和第二打印头组件2502）可以具有安装在至少一个打印头装置中的多个打印头，如在部分视图中针对第一打印头组件2501描绘的，该部分视图描绘了多个打印头装置2505。打印头装置可以包括：例如，但不限于，到至少一个打印头的流体和电子连接；具有能够按照受控速率、速度、和大小喷射油墨的多个喷嘴或者孔口的各个打印头。针对打印系统2000的各种实施例，打印头组件可以包括大约1个到大约60个之间的打印头装置，其中，各个打印头装置可以在各个打印头装置中具有大约1个到大约30个之间的打印头。打印头（例如，工业喷墨头）可以具有大约16个到大约2048个之间的喷嘴，这些喷嘴可以排出大约0.1pl到大约200pl之间的液滴体积。

根据本教导的气体包围系统的各种实施例，给定打印头装置和打印头的绝对数量，第一打印头管理系统2701和第二打印头管理系统2702就可以容置在辅助包围中，该辅助包围可以在打印过程期间与打印系统包围分离，以便在很少或者不中断打印过程的情况下执行各种测量和维护任务。如在图1C中可以看出，可以看出第一打印头组件2501相对于第一打印头管理系统2701定位，以便准备执行可以由第一打印头管理系统设备2707、2709、和2711执行的各种测量和维护过程。设备2707、2709、和2711可以是用于执行各种打印头管理功能的各种子系统或者模块中的任何子系统或者模块。例如，设备2707、2709、和2711可以是液滴测量模块、打印头更换模块、清洗池模块、和吸墨纸模块中的任何模块。如图1C描绘的，第一打印头管理系统2701可以具有设备2707、2709、和2711，这些设备可以安装在用于相对于第一打印头组件2501定位的线性轨道运动系统2705上。类似地，容置在第二打印头管理系统2702内的各种设备可以安装在用于相对于第一打印头组件2502定位的线性轨道运动系统2706上。

相对于具有辅助包围的气体包围组件的各种实施例，再次参照图1B，该辅助包围可以与第一工作体积（例如，打印系统包围）隔离，以及与该第一工作体积密封地隔离。如图1C描绘的，在打印系统2000上可以存在4个隔离器；第一隔离器设置2110（未示出在相对侧上的第二者）和第二隔离器设置2112（未示出在相对侧上的第二者），该第一隔离器设置和第二隔离器设置支撑打印系统2000的基板浮动台2200。针对图1B的气体包围组件，第一隔离器设置2110和第二隔离器设置2112可以安装在相应的隔离器壁面板（例如中间基座面板组件1320的第一隔离器壁面板1325和第二隔离器壁面板1327）中的每一个中。针对图1B的气体包围组件1000，中间基座组件1320可以包括第一打印头管理系统辅助面板组件1330以及第二打印头管理系统辅助面板组件1370。气体包围组件1000的图1B描绘了可以包括第一后壁面板组件1338的第一打印头管理系统辅助面板组件1330。类似地，还描绘了可以包括第二后壁面板组件1378的第二打印头管理系统辅助面板组件1370。第一打印头管理系统辅助面板组件1330的第一后壁面板组件1338可以按照如针对第二后壁面板组件1378所示的类似方式构建。第二打印头管理系统辅助面板组件1370的第二后壁面板组件1378可以由具有可密封地安装至第二后壁框架组件1378的第二密封件支撑面板1375的第二后壁框架组件1378构建。第二密封件支撑面板1375可以具有接近基座2100的第二端（未示出）的第二通道1365。第二密封件1367可以围绕第二通道1365安装在第二密封件支撑面板1375上。第一密封件可以围绕第一打印头管理系统辅助面板组件1330的第一通道来定位并且安装。在辅助面板组件1330和辅助面板组件1370中的各个通道可以容纳打印头管理系统平台，诸如，通过通道的图1C的第一和第二打印头管理系统平台2703和2704。根据本教导，为了可密封地隔离辅助面板组件1330和辅助面板组件1370，通道（诸如，图1B的第二通道1365）必须是可密封的。要考虑，各种密封件（诸如，充气式密封件、波纹管密封件、和唇形密封件）可以用于围绕固定至打印系统基座的打印头管理系统平台来密封通道（诸如，图1B的第二通道1365）。

第一打印头管理系统辅助面板组件1330和第二打印头管理系统辅助面板组件1370可以分别包括第一底板面板组件1341的第一打印头组件开口1342和第二底板面板组件1381的第二打印头组件开口1382。在图1B中将第一底板面板组件1341描绘为中间面板组件1300的第一中间包围面板组件1340的一部分。第一底板面板组件1341是与第一中间包围面板组件1340和第一打印头管理系统辅助面板组件1330一样的面板组件。在图1B中将第二底板面板组件1381描绘为中间面板组件1300的第二中间包围面板组件1380的一部分。第二底板面板组件1381是与第二中间包围面板组件1380和第二打印头管理系统辅助面板组件1370一样的面板组件。

如本文之前讨论的，第一打印头组件2501可以容置在第一打印头组件包围2503中，而第二打印头组件2502可以容置在第二打印头组件包围2504中。根据本教导的系统和方法，第一打印头组件包围2503和第二打印头组件包围2504可以在底部具有可以具有边缘（未示出）的开口，从而使得，可以在打印过程期间针对打印来定位各种打印头组件。另外，第一打印头组件包围2503和第二打印头组件包围2504的形成外壳的部分可以构建为如之前针对各种面板组件描述的，从而使得，框架组件构件和面板能够提供气密密封的包围。

可以围绕第一打印头组件开口1342和第二打印头组件开口1382中的每一个，或者替代地围绕第一打印头组件包围2503和第二打印头组件包围2504的边缘来固定可以另外用于气密密封各种框架构件的可压缩垫圈。

根据本教导，可压缩垫圈材料可以选择自，例如但不限于，任何类别的闭孔聚合物材料（在该领域中，还称作膨胀橡胶材料或者膨胀聚合物材料）。简要地，闭孔聚合物按照将气体封闭在离散孔中的方式来制备；其中，各个离散孔由聚合物材料封闭。期望的用于框架和面板部件的气密密封的可压缩闭孔聚合物垫圈材料的性质包括，但不限于，其在化学物种的广泛范围内耐化学侵蚀、具有优异的防潮层性制、在广泛的温度范围内是有弹性的、并且其抵抗永久压缩变形。通常，与开孔结构的聚合物材料相比，闭孔聚合物材料具有较高的尺寸稳定性、较低的吸湿系数、和较高的强度。各种类型的聚合物材料（可以由其制成闭孔聚合物材料）可包括例如但不限于，硅树脂、氯丁橡胶、乙烯-丙烯-二烯三元聚合物（EPT）；使用乙烯-丙烯-二烯单体（EPDM）、乙烯基腈（vinyl nitrile）、苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR）、以及它们的各种共聚物和混合物制成的聚合物与复合物。

除了闭孔可压缩垫圈材料之外，具有用于构建根据本教导的气体包围组件的实施例的期望的属性的可压缩垫圈材料的类别的另一示例包括中空挤压可压缩垫圈材料的类别。作为材料的类别的中空挤压垫圈材料具有期望的性质，包括但不限于，其在化学物种的广泛范围内耐化学侵蚀，具有良好的防潮层性制、在广泛的温度范围内具有弹性、并且其抵抗永久压缩变形。这种中空挤压可压缩垫圈材料可以使用各种形状因子，诸如，例如，但不限于，U形孔、D形空、方形孔、矩形孔、以及各种常规形状因子中空挤压垫圈材料的任一者。各种中空挤压垫圈材料可以由用于闭孔可压缩垫圈制造的聚合物材料制造。例如但不限于，中空挤压垫圈的各种实施例可以由硅树脂、氯丁橡胶、乙烯-丙烯-二烯三元聚合物（EPT）；使用乙烯-丙烯-二烯单体（EPDM）、乙烯基腈、苯乙烯-丁二烯橡胶（SBR）、以及它们的各种共聚物和混合物制成的聚合物与复合物制造。这种中空孔垫圈材料的压缩不应该超过50%的偏差，以便维持期望的属性。要考虑，各种类型的充气式密封件可以用于：使用第一打印头组件对接垫圈1345和第二打印头组件对接垫圈1385来密封打印头组件。这种充气式密封件可以在处理期间提供迅速密封和开启，以及由低污染材料（诸如，低颗粒生成材料，低脱气聚合物材料，诸如，硅树脂、氯丁橡胶、和丁基橡胶材料）制造。

如图1B描绘的，第一打印头组件对接垫圈1345和第二打印头组件对接垫圈1385可以分别围绕第一打印头组件开口1342和第二打印头组件开口1382来固定。在各种打印头测量和维护过程期间，第一打印头组件2501和第二打印头组件2502可以分别由第一X，Z轴托架组件2301和第二X，Z轴托架组件2302分别定位在第一底板面板组件1341的第一打印头组件开口1342和第二底板面板组件1381的第二打印头组件开口1382上方。在这方面，针对各种打印头测量和维护过程，在不覆盖或者密封第一打印头组件开口1342和第二打印头组件开口1382的情况下，第一打印头组件2501和第二打印头组件2502可以分别定位在第一底板面板组件1341的第一打印头组件开口1342和第二底板面板组件1381的第二打印头组件开口1382上方。第一X，Z轴托架组件2301和第二X，Z轴托架组件2302可以分别使第一打印头组件包围2503和第二打印头组件包围2504分别与第一打印头管理系统辅助面板组件1330和第二打印头管理系统辅助面板组件1370对接。在各种打印头测量和维护过程中，这种对接可以在不需要密封第一打印头组件开口1342和第二打印头组件开口1382的情况下有效地关闭第一打印头组件开口1342和第二打印头组件开口1382。针对各种打印头测量和维护过程，对接可以包括在打印头组件包围与打印头管理系统面板组件中的每一个之间的垫圈密封件的形成。结合可密封关闭通道（诸如，图1B的第二通道1365和补充的第一通道），当第一打印头组件包围2503和第二打印头组件包围2504与第一打印头管理系统辅助面板组件1330和第二打印头管理系统辅助面板组件1370对接，以可密封关闭第一打印头组件开口1342和第二打印头组件开口1382时，由此形成的结合的结构是气密密封的。

另外，根据本教导，辅助包围可以通过使用结构闭合件来可密封地关闭通路（诸如，图1B的第一打印头组件开口1342和第二打印头组件开口1382），来与，例如，另一内部包围体积（诸如，打印系统包围）以及气体包围组件的外部分离。根据本教导，结构闭合件可以包括用于开口或者通路的各种可密封覆盖物；这种开口或者通路包括包围面板开口或者通路的非限制性示例。根据本教导的系统和方法，门可以是可以用于：使用气动、液压、电气、或者手动致动，来可逆地覆盖或者可逆地可密封关闭任何开口或者通路的任何结构闭合件。由此，可以使用门来可逆地覆盖或者可逆地可密封关闭图1B的第一打印头组件开口1342和第二打印头组件开口1382。

在图1C的打印系统2000的展开图中，打印系统的各种实施例可以包括由基板浮动台基座2220支撑的基板浮动台2200。基板浮动台基座2220可以安装在打印系统基座2100上。OLED打印系统的基板浮动台2000可以支撑基板2050，以及限定出基板2050可以在OLED基板的打印期间移动穿过气体包围组件1000的行进。本教导的Y轴运动系统可以包括第一Y轴支撑梁2351和第二Y轴支撑梁，该第一Y轴支撑梁2351和第二Y轴支撑梁可以包括用于保持基板的夹持器系统（未示出），这将在本文中更详细地讨论。Y轴运动可以由线性空气轴承或者线性机械系统提供。在这方面，结合运动系统；如图1C描绘的，Y轴运动系统，基板浮动台2200可以提供基板2050穿过打印系统的无摩擦输送。

图1D描绘了根据本教导的气体包围组件和系统的各种实施例的容置在第一打印头管理系统辅助面板组件1330内的第一打印头管理系统2701。如图1D描绘的，辅助面板组件1330示出为截面图，以便更清楚地看到第一打印头管理系统2701的细节。根据本教导的打印头管理系统（诸如，图1D的第一打印头管理系统2701）的各种实施例，设备2707、2709、和2711可以是用于执行各种功能的各种子系统或者模块。例如，设备2707、2709、和2711可以是液滴测量模块、打印头清洗池模块、和吸墨纸模块。如图1D描绘的，打印头更换模块2713可以提供用于对接至少一个打印头装置2505的位置。在第一打印头管理系统2701的各种实施例中，可以将第一打印头管理系统辅助面板组件1330维持为维持气体包围组件1000（参见图1A）的相同的环境规格。第一打印头管理系统辅助面板组件1330可以具有搬送器2530，该搬送器2530定位为进行与各种打印头管理过程相关联的任务。例如，这种子系统可以具有可自然消耗并且需要更换的各种部分，诸如，更换吸墨纸、油墨、和废物储器。可以使用搬送器来将各种可消耗部分包装以准备插入（例如，以完全自动化模式）。作为非限制性示例，吸墨纸可以以筒版式包装，可以将该吸墨纸容易地插入到吸干模块中进行使用。作为另一非限制性示例，油墨可以包装在可更换储器中，以及以筒版式包装以用于打印系统中。废物储器的各种实施例可以以筒版式包装，该废物储器可以容易地插入到清洗池模块中以供使用。另外，经受持续使用的打印系统的各种部件的部分可能需要定期更换。在打印过程期间，打印头组件的有利管理（例如但不限于，打印头装置或者打印头的互换）可以是可取的。打印头更换模块可以具有部分（诸如， 打印头装置或者打印头），该部分可以容易地插入到打印头组件中以供使用。用于检查喷嘴发射以及基于来自每个喷嘴的液滴体积、速度、和轨迹的光学检测进行测量的液滴测量模块可以具有源和检测器，该源和检测器在使用之后可能需要定期更换。可以使用搬送器来将各种可消耗且利用率高的部分包装以准备插入（例如，以完全自动化模式）。搬送器2530可以具有安装至臂2534的末端执行器2536。可以使用末端执行器构造的各种实施例，例如，刀片型末端执行器、夹具型末端执行器、和夹持器型末端执行器。末端执行器的各种实施例可以包括机械抓紧和夹紧以及气动或者真空辅助组件，以致动末端执行器的部分或者在其它方面保持打印头装置或者来自打印头装置的打印头。

关于打印头装置或者打印头的更换，图1D的打印头管理系统2701的打印头更换模块2713可以包括用于具有至少一个打印头的打印头装置的对接站，以及用于打印头的存储容器。在各个打印头组件（参见图1B）可以包括大约1个到大约60个之间的打印头装置时，并且在各个打印头装置可以具有大约1个到大约30个之间的打印头时，本教导的打印系统的各种实施例可以具有大约1个到大约1800个之间的打印头。在打印头更换模块2713的各种实施例中，虽然打印头装置已对接，但是安装至打印头装置的各个打印头可以在并未在打印系统中使用时维持在操作条件中。例如，当放入对接站中时，在各个打印头装置上的各个打印头可以连接至油墨供应并且电气连接。可以将电力提供给在各个打印头装置上的各个打印头，从而使得，可以在对接时施加针对各个打印头的各个喷嘴的周期发射脉冲，以便确保喷嘴保持引动并且不堵塞。图1D的搬送器2530可以接近打印头组件2500定位。如图1D描绘的，打印头组件2500可以对接在第一打印头管理系统辅助面板组件1330上方。在更换打印头的过程期间，搬送器2530可以从打印头组件2500移除目标部分；打印头或者具有至少一个打印头的打印头装置。搬送器2530可以从打印头更换模块2713取回更换部分（诸如，打印头装置或者打印头），并且完成更换过程。可以将移除的部分放入打印头更换模块2713中以进行取回。

在图2A中，气体包围系统500可以具有：第一隧道包围区段，该第一隧道包围区段可以具有用于接纳基板的进口门1242；桥包围区段1300；和第二隧道包围区段，这些区段可以共同形成打印系统包围。另外，气体包围系统500可以具有辅助包围1330。辅助包围1330可以与气体包围系统500的打印系统包围可密封地分离。例如，在打印过程期间，辅助包围1330可以与气体包围系统500的打印系统包围可密封地分离，以便在很少或者不中断打印过程的情况下进行各种测量和维护任务。如将在本文随后的图8的讨论中更详细讨论的，来自净化系统（诸如，图8的净化系统3130）的净化的惰性气体可以循环进入到气体包围系统500的打印系统包围以及辅助包围1300中。

针对本教导的打印系统的各种实施例，打印头组件可以包括大约1个到大约60个之间的打印头装置。回顾下，打印头装置可以包括：例如，但不限于，到至少一个打印头的流体和电子连接；具有能够按照受控速率、速度、和大小喷射油墨的多个喷嘴或者孔口的各个打印头，其中，各个打印头装置可以在各个打印头装置中具有大约1个到30个之间的打印头。打印头（例如，工业喷墨头）可以具有大约16个到大约2048个之间的喷嘴，这些喷嘴可以排出大约0.1pl到大约200pl之间的液滴体积。给定打印头装置和打印头的绝对数量，辅助包围可以容置打印头管理系统的各种实施例。根据本教导，辅助包围可以在打印过程期间与打印系统包围分离，以便执行各种测量和维护任务，例如，但不限于，使用打印头管理系统的各种装置和设备。同样，可以在很少或者不中断打印过程的情况下执行各种测量和维护任务。

图2B描绘了根据本教导的各种实施例的气体包围系统的辅助包围1330的透视图。辅助包围1330可以是可以与，例如，但不限于，本教导的各种气体包围系统（诸如，图1A的气体包围系统1000和图2A的气体包围系统500）一起利用的辅助包围的实施例。如图2B所示，辅助包围1330可以具有打印头管理系统平台2703，该打印头2703可以具有用于相对于打印头组件的各种打印头装置来定位用于各种测量和维护过程的各种装置和设备的线性轨道系统2705。例如，在图2B的部分分解图中，示出了定位在打印头组件开口1350上方的打印头组件2500。打印头组件2500可以具有多个打印头装置，诸如，图2C示出的2505A、2505B、和2505C。第一运动系统平台2800A和第二运动系统平台2800B可以用于相对于打印头组件2500的多个打印头装置中的每一个来定位安装在运动系统平台上的用于各种测量和维护过程的各种装置和设备。

图2C的部分分解图描绘了与打印头组件2500有关的打印头管理系统2700的俯视透视图。如图2C描绘的，第一运动系统平台2800A和第二运动系统平台2800B可以沿着Y轴方向在线性轨道系统2705上移动。按照这种方式，线性轨道系统2705可以相对于打印头组件2500的各个打印头装置2505A、2505B、和2505C来定位安装在运动系统平台上的各种装置和设备。第一运动系统平台2800A可以支撑第一X轴运动系统平台2810A，该第一X轴运动系统平台2810A可以具有第一X轴线性轨道系统2820A。第一X轴线性轨道系统2820A可以在与线性轨道系统2705上的第一运动系统平台2800A的方向正交的方向上移动安装到第一X轴运动系统平台2810A上的各种设备。类似地，第二运动系统平台2800B可以支撑第二X轴运动系统平台2810B，该第二X轴运动系统平台2810B可以具有第二X轴线性轨道系统2820B。第二X轴线性轨道系统2820B可以在与线性轨道系统2705上的第二运动系统平台2800B的方向正交的方向上移动安装到第二X轴运动系统平台2810B上的各种设备。在这方面，第一运动系统平台2800A和第一X轴运动系统平台2810A的X，Y运动以及第二运动系统平台2800B和第二X轴运动系统平台2810B的X，Y运动可以提供各种装置和设备相对于打印头装置2505A、2505B、和2505C中的每一个的精确的X，Y定位。

如图2C描绘的，安装在第一运动系统平台2800A的第一X轴运动系统平台2810A上的各种装置可以包括：针对打印头装置2505A、2505B、和2505C中的每一个的清洗池2707A、2707B、和2707C，以及吸干站2709。图2C中描绘的用于提供校准信息的是安装在第一运动系统平台2800A的第一X轴运动系统平台2810A上的第一液滴测量模块2711A和安装在第二运动系统平台2800B的第二X轴运动系统平台2810B上的第二液滴测量模块2711B。第一液滴测量系统2711A可以基于，例如，但不限于，在指定条件下从各个打印头装置的各个打印头的各个喷嘴滴落在薄膜上，并且使该薄膜成像的打印液滴。可以通过由此获取的数据的图像分析来获取信息（诸如，液滴体积、速度、和轨迹）。替代地，第二液滴测量系统2711B可以基于，例如，但不限于，光学测量系统。例如，可以使用激光散射技术（诸如，相位多普勒分析（PDA）和相位多普勒干涉测量（PDI））来确定来自各个打印头装置的各个打印头的各个喷嘴的各个液滴的液滴体积、速度、和轨迹。

图3描绘了根据本教导的在图3中描绘为安装到Y轴梁2350上的Y轴运动系统，该Y轴梁可以是，例如，花岗岩梁。如坐标系中描绘的，安装在浮动台2200上的基板（诸如，2050）可以在+/-Y轴方向上行进。浮动台2200提供具有精确Z轴飞行高度的基板2050的无摩擦、低颗粒生成基板支撑，而Y轴运动系统2600提供基板2050相对于打印头组件（诸如，图1C的打印头组件2501）的无摩擦、低颗粒Y轴输送。

结合浮动台所利用的本教导的低颗粒生成Y轴运动系统的各种实施例可以与，例如，安装在大型转台上的吸盘相比较。在安装在大型转台上的吸盘的情况下，在大型转台的操作中将需要大型电动机，由于固体部件抵靠固体部件的移动，这将产生显著的热耗散以及颗粒生成。在本教导的夹持器系统的各种实施例的情况下，在系统中的仅有惯性是基板和夹持器组件的质量，从而使得，Y轴运动所需的任何线性马达基本上小于安装在转台上的吸盘。

而且，发明者已经发现尽管Y轴梁2350制造为提供与高程度持平且平行的表面，但是Y轴梁可以在行进中产生偏移，针对基板相对于在Y轴行进期间的theta-Z (θ-Ζ)轴的定向的精度，该偏移可能对预期用途是不可接受的。例如，但不限于，将油墨打印到OLED装置基板的像素中是需要基板在行进轴中的精度定向的过程，针对该行进，制造为达到平坦度与平行度的高公差的梁仍然可以在行进期间产生基板定向的不可接受的偏移。由此，利用空气轴承运动系统以用于输送Y轴托架组件2620的本教导的Y轴运动系统2600的各种实施例可以提供基板的可靠、准确低颗粒生成Y轴输送，从而提供在具有快速加速与减速的高速度下的操作，以及排除对在气体包围系统中的过量热污染的耗散的需要。另外，Y轴运动系统2600的夹持器运动控制组件2650可以在Y轴行进期间提供基板围绕theta-Z (θ-Ζ)轴的定向的动态旋转，以维持平行于行进轴的基板定向的高精确度。因此，Y轴运动系统2600的夹持器运动控制组件2650可以使用平行于Y轴行进方向的高精确度来将基板定向维持在，例如，由基板的飞行高度所确定的水平平面中。

如图3所示，线性Y轴运动系统2600的各种实施例可以包括基板夹持器组件2610、Y轴托架组件2620、以及夹持器运动控制组件2650。在图3中，夹持器组件2610可以包括基板夹持表面，例如，但不限于，诸如，真空吸盘杆2612，该真空吸盘杆可以支撑在基板夹持器框架2614上。基板夹持器框架2614可以安装至Y轴运动系统组件2600的Y轴托架组件2620。在图3中，Y轴托架组件2620的第一空气轴承定位器2628A和第二空气轴承定位器2628B指示为分别安装至第一支座臂（saddle arm）2622A和第二支座臂2622B，该第一支座臂2622A和第二支座臂2622B是支撑Y轴托架组件2620的多个空气轴承的一部分。Y轴托架组件2620可以使用无刷线性马达来在+/-Y轴方向上平移。如随后将在本文中更详细讨论的，夹持器运动控制组件2650可以利用双音圈马达组件（诸如，音圈马达组件2630A和2630B）以及枢轴组件2660。夹持器运动控制组件的各种实施例可以包括至少一个音圈马达和结合位置传感器和运动控制器的空气套管中心枢轴。基于音圈马达的本教导的Y轴运动系统的各种实施例是高度可靠的，并且可以提供小于1微米的定向精确度。另外，基板直接联接至Y轴运动系统的这种夹持器组件允许使用用于Y轴托架组件2620的输送的线性无刷马达而具有快速加速以及快速减速的无摩擦高速操作，以及在Y轴行进期间使用夹持器运动控制组件2650来进行基板围绕theta-Z (θ-Ζ) 轴的定向的动态旋转，以维持平行于行进轴的基板定向的高精确度。由此，利用空气轴承夹持器系统的Y轴运动系统的各种实施例可以通过打印系统（诸如，图1C的打印系统2000）来提供支撑在浮动台2200上的基板2050的精确低颗粒生成输送。用于移动基板的这种无摩擦Y轴运动系统可以利用一个或者两个Y轴轨道。服务束载体2430可以用于各种服务束的管理，该服务束可以包括：例如，但不限于，光缆、电缆、电线、管道等。根据本教导的服务束的各种实施例可以连接至打印系统，以提供操作功能打印系统所需的各种光学、电气、机械和流体连接。

图4A是Y轴运动系统2600的俯视图，示出了夹持器组件2610、Y轴托架组件顶板2624、和夹持器运动控制组件2650。夹持器组件2610可以包括安装在夹持器框架2614上的真空吸盘杆2612。Y轴托架组件顶板2624在图4A中描述为具有第一端2623和第二端2625。可以通过夹持器运动控制组件2650的子组件邻接夹持器组件2610和Y轴托架组件2620。例如，第一音圈组件2630A和第二音圈组件2630B分别具有第一和第二音圈外壳2632A和2623B，该第一和第二音圈外壳2632A和2623B可以固定至音圈组件外壳的一侧上的Y轴托架组件2620，并且固定至音圈外壳的相对侧上的夹持器组件2610。另外，中心枢轴2660可以包括空气轴承外壳2662，该空气轴承外壳2662可以固定至夹持器组件2610的凸台2616。图4B是图4A的空气轴承Y轴运动系统2600的部分俯视图，描绘了Y轴运动系统2600的第二端2625的展开俯视图。在图4B中，夹持器组件2610的展开俯视图以及音圈组件2630B的展开俯视图尤为明显。安装在夹持器框架2614上的真空吸盘杆2612的各种实施例可以包括多个真空插槽2613，其中，在图4B中指示了该多个真空插槽2613中的三个。真空插槽2613沿着真空吸盘杆2612的长度按照间距隔开，从而使得，真空吸盘杆2612可以容易地接合和释放基板，从而排除对基板的双侧机械夹持（诸如，2指或者3指夹持装置的双侧机械夹持）的需要。除了图3的用于支撑Y轴托架组件2620的第一空气轴承定位器2628A和第二空气轴承定位器2628B之外，第二上部定位器2628D可以安装至Y轴托架组件顶板2624的下侧（参见图3和图4B）。第一上部定位器（未示出）可以对称地安装在接近第一支座臂2622A的Y轴托架组件顶板2624的相对第一端2623下方（参见图4A）。

如将在本文中更详细讨论的，除了用于支撑Y轴托架组件2620的空气轴承定位器之外，图4B描绘的第二音圈组件2630B的音圈空气轴承2641连同与第一音圈组件2630A（参见图4A）相关联的音圈空气轴承（未示出）可以用于夹持器组件2610的垂直稳定性。在图4B的俯视图呈现中，单个空气轴承是可见的。因为在音圈组件中的音圈空气轴承的预加载，诸如，图4A的音圈组件2630A和2630B可以确保必要的系统刚度。如图4B的俯视图描绘的，本教导的Y轴运动系统的各种实施例可以包括单个空气轴承。在音圈组件中利用单个空气轴承的系统和方法的各种实施例可以使用，例如，但不限于，重力、真空或者磁性预加载来预加载空气轴承。Y轴运动系统的各种实施例可以利用相对的第二空气轴承来提供轴承预加载。本教导的音圈马达组件的各种实施例（图4B的这种音圈组件2630B）可以包括可以邻接至Y轴托架2620的音圈外壳2633B。如将在本文中更详细讨论的，音圈组件2630B的音圈夹持器框架安装块2648B可以用于将音圈组件固定至夹持器框架2614。音圈组件2630B还可以包括音圈轴2634B，该音圈轴2634B可以具有枢轴螺钉2635B和保持螺钉2636B，以及固定螺钉2637B。另外，音圈组件2630B可以具有线性编码器2638B。最后，中心枢轴2660是空气套管，该空气套管构造为提供针对本教导的夹持器运动控制系统2650的实施例的用于可靠且精确的theta-Z ( θ-Ζ)旋转的旋转轴。虽然已经描述了音圈组件2630B的部件，但是可以类似地描述音圈组件2630A。

图5A是根据本教导的系统和方法的各种实施例的Y轴运动系统的托架组件、夹持器运动控制组件、和夹持器组件的等距视图。如图5A描绘的，图5A描绘了分别具有第一支座臂2622A和2622B的Y轴托架组件2620；支座臂分别具有安装在其上的第一定位器2628A和第二定位器2628B；从而使得，定位器接近Y轴梁2350（参见图3）。第一和第二支座臂2622A和2622B，以及Y轴托架组件侧框架2626可以接合至Y轴托架组件顶板2624。Y轴托架组件侧框架2626可以具有接近Y轴梁2350（参见图3）的第一侧面2627和接近夹持器框架2614的第二侧面2629。夹持器运动控制组件2650可以分别包括第一和第二音圈组件2630A和2630B，以及中心枢轴组件2660。如本文之前讨论的，夹持器运动控制组件2650邻接至Y轴托架组件2620和夹持器组件2610两者；从而有效地邻接Y轴托架组件和夹持器组件（同样参见图4B）。因为基板（诸如，图3的基板2050）由安装至夹持器框架2614的真空吸盘杆2612保持，所以可以当Y轴托架组件2620在Y轴梁2350（参见图3）上行进时由夹持器运动控制组件2650对基板进行动态角(θ-Ζ)调整以抵消在Y轴梁中的缺陷的影响。因此，在Y轴行进期间，基板可以使用夹持器运动控制组件2650，针对在Y轴行进期间基板围绕theta-Z (θ-Ζ)轴的定向按照高精度维持，以维持平行于行进轴的基板定向的高精确度。夹持器运动控制组件2650的各种实施例可以使基板平行于Y轴行进的定向维持在+/-4300微弧度内。因此，Y轴运动系统2600的夹持器运动控制组件2650可以使用平行于Y轴行进方向的高精确度来将基板定向维持在，例如，由基板的飞行高度确定的水平平面中。

图5B描绘了通过图5A的Y轴托架组件2620的长截面透视图，该长截面透视图大体上示出了安装至Y轴托架组件2620的夹持器组件2610。在图5B中，分别指示了第一和第二音圈马达组件2630A和2630B、以及在夹持器框架2614上的真空吸盘杆2612、和中心枢轴2660。在图3和图5A中，指示了Y轴托架组件2620的第一空气轴承定位器2628A和第二空气轴承定位器2628B。在图4B中，描述了在Y轴托架组件顶板2624下方的第一和第二空气轴承定位器。如图5B所示，Y轴托架组件侧框架2626可以具有安装在其上的多个空气轴承定位器，诸如，空气轴承定位器2628E到2640H。除了位于支座臂上的空气轴承定位器和托架组件的接近Y轴梁2350的顶板之外，安装在Y轴托架组件侧框架2626上的多个空气轴承定位器可以提供在侧框架2626与Y轴梁2350的相应侧面之间的轴承支撑。本教导的Y轴运动系统的各种实施例（例如，如图3至图5B中大体上示出的）可以提供穿过打印系统的基板的低颗粒生成、低热量生成输送。

图6描绘了是接近夹持器框架2614的侧面的、Y轴托架组件侧框架2626的第二侧面2627，并且大体上示出了包括未安装夹持器框架2614的夹持器运动控制组件2650的Y轴运动系统子组件。第一和第二音圈组件2630A和2630B可以安装在Y轴托架组件侧框架2626的第二侧面2627的相对顶端处，而中心枢轴2660可以安装在Y轴托架组件侧框架2626的第二侧面2627的顶部中心部分中。第一和第二音圈组件2630A和2630B可以分别包括第一音圈组件轴2634A和第二音圈组件轴2634B，以及第一音圈组件外壳2632A和第二音圈组件外壳2632B。第一音圈组件轴2634A和第二音圈组件轴2634B中的每一个可以具有固定螺钉，分别为第一音圈组件固定螺钉2635A和第二音圈组件固定螺钉2637B，各个固定螺钉分别具有延伸到音圈组件固定螺钉孔2621A和2621B中的柄。另外，如图6描绘的，各个音圈组件轴，第一音圈组件轴2634A和第二音圈组件轴2634B可以具有枢轴螺钉和保持螺钉；用于第一音圈组件轴2634A的枢轴螺钉2635A和保持螺钉2636A和用于第一音圈组件轴2634B的枢轴螺钉2635B和保持螺钉2636B。针对夹持器组件和基板相对于浮动台的水平位置的初始调整，针对第一和第二音圈组件2630A和2630B，可以旋松枢轴螺钉和保持螺钉，直到夹持器和基板的水平位置正确调整，并且然后，拧紧枢轴螺钉和保持螺钉。可以对音圈组件2630A和2630B进行同等地调整，以相对于浮动台对夹持器组件在+/-Z中的位置做出调整（参见图3），而可以对音圈组件2630A和2630B进行不等地调整，以相对于浮动台（参见图3）对夹持器组件在theta-X ( θ-Χ)中的位置做出调整。如本文之前讨论的，本教导的音圈组件的各种实施例利用一对空气轴承，上部或者顶部空气轴承（诸如，第一音圈组件2630A的空气轴承2640A和第二音圈组件2630B的空气轴承2641A）以及相对底部空气轴承（诸如，第一音圈组件2630A的空气轴承2640B和第二音圈组件2630B的空气轴承2641B）。各个底部空气轴承用于预加载各个上部或者顶部空气轴承。

图7A大体上示出了根据本教导的音圈组件的等距视图。音圈组件可以包括可以具有第一音圈外壳第一侧面2631和相对音圈外壳第二侧面2633的音圈外壳2632以及音圈轴2634。如本文之前针对图6讨论的，音圈轴2634可以包括枢轴螺钉2635和保持螺钉2636，以及固定螺钉2637，所有螺钉可以用于夹持器组件相对于浮动台的初始垂直调整。在图7B中，已经移除枢轴螺钉2635和保持螺钉2636，从而使得，容纳枢轴螺钉2635的枢轴通孔2645和容纳保持螺钉2636的贯穿槽2646为明显的。音圈组件2630可以具有一对空气轴承，诸如，上部空气轴承2642A和相对或者下部空气轴承2642B，下部空气轴承用于预加载上部空气轴承。音圈组件2630可以包括音圈夹持器框架安装块2648，该音圈夹持器框架安装块2648可以用于将音圈组件固定至夹持器框架（参见图4B）。替代地，本教导的音圈组件可以包括定向在X方向上的线性编码器2638。本教导的Y轴运动系统的各种实施例利用允许音圈在X方向上相对于托架组件定向在1-2微米内的线性编码器头，从而利用本教导的Y轴运动系统的各种实施例，在Y轴梁上的基板的输送期间，提供在theta-Z ( θ-Z)上的动态调整。另外，针对图6的夹持器控制组件2650的各种实施例，主从控制系统可以用于控制图6的第一音圈组件2630A和第二音圈组件2630B，从而使得，如果一个音圈对校正theta-Z ( θ-Z)定向作出响应，那么按照相等或者相抵方式控制另一个音圈。夹持器运动控制组件2650的各种实施例可以使基板平行于Y轴行进的定向维持在+/-4300微弧度内。因此，Y轴运动系统2600的夹持器运动控制组件2650可以使用平行于Y轴行进方向的高精确度来将基板定向维持在，例如，由基板的飞行高度确定的水平平面中。

图8是Y轴运动系统2600的俯视图，与指示图8和图9的截面图的位置的图4A相似，示出了夹持器组件2610、Y轴托架组件顶板2624、和夹持器运动控制组件2650。

图9大体上示出了通过音圈组件的截面图；在图8中具体地指定，如通过音圈组件2630B的截面图、通过本文给定的关于图9的截面图的任何描述同等地适用于音圈组件2630A。图9中描绘了在音圈组件2630B的第一空气轴承2641A与第二空气轴承2641B之间定位的音圈夹持器框架安装块2648B。与第一空气轴承2641A和第二空气轴承2641B中的每一个相关联的分别是空气轴承球形枢轴2643A和2643B。与第一空气轴承2641A相关联的空气轴承球形枢轴2643A和与第一空气轴承2641B相关联的空气轴承球形枢轴2643B允许各个空气轴承在theta-X (θ-Χ) 和theta-Y (θ-Υ)中浮动，从而使得，第一空气轴承2641A和第二空气轴承2641B相对于安装块2648B保持平行布置。除了在第一空气轴承2641A与第二空气轴承2641B之间定位之外，还将音圈夹持器框架安装块2648B固定至音圈保持器2647。音圈保持器2647和音圈磁体基座容置在音圈外壳第二侧面2633的内部。在图9中将音圈保持器2647描绘为与音圈磁体基座2649相关联。在操作期间，将音圈磁体基座2649的运动力平移到音圈磁体保持器2647，将其平移到音圈夹持器框架安装块2648B，并且然后由此平移到夹持器框架2614。如本文之前讨论的，夹持器运动控制组件2650的各种实施例可以使用两个音圈组件的主从控制，从而使得，两个音圈同步地用来维持相对于行进方向的夹持器组件定向。图9中还描绘的是夹持器组件2610的真空歧管2618，该真空歧管2618与真空凹槽2617流动连通。如图9描绘的，图4B描绘的多个真空插槽可以经由真空凹槽2617与真空歧管2618流动连通。

图10大体上示出了通过如图8指定的中心枢轴组件2660的截面图。枢轴组件2660可以包括空气套管外壳2662，该空气套管外壳2662可以容置第一空气套管2664A和第二空气套管2664B。第一空气套管2664A和第二空气套管2664B可以围绕中心轴2666构造；两个空气套管的使用赋予必要的系统刚度。第一空气套管2664A和第二空气套管2664B可以由多孔材料（诸如，多孔石墨）制造，以确保气体（诸如，惰性气体）均匀流动可以围绕中心轴2666均匀分布。中心轴2666可以由可以固定至托架组件顶板2624的上部夹具2665和下部夹具2667保持。中心枢轴适配器板2669可以构造为将空气套管外壳2662固定至夹持器框架2614。在这方面，作为响应，将由于托架组件运动产生的空气套管组件2660的任何theta-Z (θ-Ζ)旋转平移到夹持器组件2610。图10中还描绘的是托架组件空气轴承2638D（参见图4B）和托架组件空气轴承2638H（参见图5B）。

如本文之前讨论的，维持打印包围内的受控环境对与各种OLED装置的制造有关的各种方法是最重要的。如随后将在本文中更详细讨论的，根据本教导的气体包围系统的各种实施例，由气体包围组件限定出的内部体积的环境控制可以包括：对照明的控制（例如，通过特定波长的灯的数量和布置）、使用颗粒控制系统的各种实施例对颗粒物质的控制、使用气体净化系统的各种实施例对反应性气体物种的控制、和使用热调节系统的各种实施例对气体包围组件的温度控制。热调节的一个方面涉及最小化封闭式打印系统内的热负荷，例如，如由本文之前描述的Y轴运动系统的设计给定的。

除了Y轴运动系统之外，并且关于图11示出的示意图，最小化热负荷还可以包括：通过利用气动平衡来最小化用于控制Z轴移动板的运动的马达的热负荷。在图11中，控制回路100可以用于确保电流驱动Z轴马达2305可以在操作期间（尤其在负载下）最优化，因为增加进入Z轴马达2305的电流将增加马达温度。这种马达加热的一个缺点可以是：由于马达和马达组件的热膨胀导致的打印精确度的损失。另外，如本文之前提到的，热耗散的控制是封闭式打印系统的环境控制的一个方面。因此，图11的控制回路100示出为包括气动平衡系统2309，该气动平衡系统可以通过提供抵抗负载的自动化平衡力来补偿在Z轴马达2305上的负载，以最小化马达电流，从而最小化马达加热。

在图11中，Z_cmd输入105是用于打印头组件（诸如，图1C的第一打印头组件2501和第二打印头组件2502）的命令Z轴位置。参照图1C，回顾，第一打印头组件2501和第二打印头组件2502可以分别安装在第一Z轴移动板2310和第二Z轴移动板2312上。将第一Z轴移动板2310和第二Z轴移动板2312分别安装至第一X轴托架组件2301和第二X轴托架组件2302。在这方面，各个打印头组件可以相对于基板（诸如，图1C的基板2050）在X，Z方向上定位。在示例性过程步骤（例如，但不限于，打印过程）期间，Z_cmd输入105可以由马达控制器C_M 110接收，并且可以将与命令Z轴位置i_cmd115相关联的电流发送至马达驱动 D 120，从而使得，Z轴线性马达2305可以移动Z轴移动板（诸如，图1C的第一Z轴移动板2310和第二Z轴移动板2312）。可以使用编码器2303来测量Z轴移动板在Z轴方向上的确切位置，其中，关于确切Z轴位置的信息可以然后反馈回到到马达控制器C_M 110中，直到已经到达命令位置。另外，可以将i_cmd115发送至低通滤波器 LP 130，该低通滤波器 LP 130可以用来过滤电流尖峰并且另外地选通控制器响应。可以将低通滤波器输出135发送至气动控制器 C_P 140。气动控制器C_P 140然后可以计算优化i_cmd 115的平衡压力P_CB。在示例性过程步骤期间，例如，但不限于，如本文之前描述的将打印头组件与对接垫圈对接，如图11指示的，存在对抗密封力F_S所需的马达力F_M。虽然额外马达力使密封能够维持，但是其需要增加的马达电流，从而导致增加的马达加热。

如图11描绘的，为了最小化由在打印头组件抵靠对接垫圈的密封期间为了维持马达力F_M而增加电流所产生的马达加热，可以利用气动平衡力F_CB。垂直密封力F_S可以由不断检测电动机2305的电流来检测。可以向气动控制器Cp 140报告密封力F_S的量级和方向，该气动控制器Cp 140可以计算所需的气动反作用力，并且可以将命令平衡力压力P_CB 145发送至压力调节器150。压力调节器R 150然后可以将命令压力供应至气动平衡系统2309，以便施加气动反作用力F_CB。根据本教导，控制回路100按照一个方式起作用，从而使得，作用在Z轴组件上的所有力：密封力F_S、固有工具环境力F_E、气动反作用力F_CB、马达力F_M、以及重力F_G的总和为0。

图12A描绘了打印系统2000，示出了打印头组件未安装在其上的第一X轴托架组件2301和第二X轴托架组件2302。在图12B中，描绘了安装至桥2130的X轴托架组件2301的正视图，其中，气动平衡系统2309可以包括第一气缸2307A和第二气缸2307B。尽管针对将打印头组件与垫圈对接的过程给出了控制回路100的使用的示例，但是控制回路100可以用于若干目的。例如，在打印操作期间，气动平衡系统（诸如，气动平衡系统2309）可以响应于气动平衡控制回路的各种实施例而操作，以支撑Z轴移动板和任何相关联的负载，以便在打印期间最小化进入图11的马达2305的电流。另外，气动平衡控制回路（诸如，图11的控制回路100）的各种实施例可以用于打印系统的参数监测。例如，Z轴移动板的滑动可以随时间的流逝而变化，由于磨损和老化而产生增加的摩擦。可以使用气动平衡控制回路和相关联系统的各种实施例来抵消由于增加的摩擦产生的对Z轴移动板马达的增加的负载。作为另一非限制性示例，由气动控制器C_P监测的压力变化可以监测为质量度量，以在明显故障之前发起对Z轴运动系统的不定期维护。应该注意，虽然针对特定托架组件给出了一些示例，但是气动平衡控制回路和相关联系统的各种实施例通常适用于本教导的任何托架组件和任何负载。

如图13描绘的，气体包围1000A可以容置打印系统200A。气体包围组件500A具有如针对图18的气体包围系统500的各种实施例描述的特征，而打印系统2000A可以具有针对图17的打印系统2000描述的所有特征。打印系统2000A可以具有打印系统基座2100，该打印系统基座2100可以由至少两组分离器（诸如，包括图13的分离器2110A和2110B的分离器组2110）支撑。Y轴运动系统2350可以安装在打印系统基座2100上。基板2050可以由基板浮动台2200浮动地支撑。打印系统基座2100可以支撑第一竖板2120和第二竖板2122，桥2130可以安装在该第一竖板2120和第二竖板2122上。打印系统桥2130可以支撑：第一X轴托架组件2301，可以在其上安装打印头组件2500；第二X轴托架组件2302，可以在其上安装摄像机组件2550。另外，气体包围1000A可以具有可以封闭打印头管理系统2701的辅助面板组件1330，以及用于批量油墨传送系统的废物包含系统。辅助面板组件1330可以通过打印头组件开口1342与气体包围1000A的其余工作体积流动连通。批量油墨传送系统的各种实施例可以在气体包围1000A的外部，并且与局部油墨传送系统的各种实施例流动连通，该局部油墨传送系统可以接近第一X轴托架组件2301上的打印头组件2500。

图14是可以与局部油墨传送系统3500流动连通的批量油墨传送系统3300的各种实施例的示意图。批量油墨传送系统（BIDS）3300可以具有批量油墨供应系统3310，该批量油墨供应系统3310可以包括与第一油墨源流动连通的第一BIDS油墨供应管线L_B1以及与第二油墨源流动连通的第二BIDS油墨供应管线L_B2。第一BIDS油墨供应管线L_B1和第二BIDS油墨供应管线L_B2可以分别具有第一BIDS油墨供应安全阀V_B1和第二BIDS油墨供应安全阀V_B2。例如，在需要更换或者重新填充油墨供应容器时，第一BIDS油墨供应安全阀V_B1和第二BIDS油墨供应安全阀V_B2可以用于将第一油墨供应源与第二油墨供应源与上游管线隔离。第一BIDS油墨供应阀V_B3在第一油墨供应容器油墨1使用时打开。类似地，第二BIDS油墨供应阀V_B4在第二油墨供应容器油墨2使用时打开。

尽管图14指示了两个油墨供应源，但是多个油墨供应容器可以包括在批量油墨供应系统3310中，并且可以充当油墨的连续供应源。例如，如图14所示，当在第一油墨供应容器油墨1中的油墨的水平处于低水平指示器处时，可以关闭第一BIDS油墨供应安全阀V_B1并且可以关闭第一BIDS油墨供应阀V_B3，从而使得，第一油墨供应容器油墨1可以隔离，并且重新填充或者更换。在油墨1的隔离之后，可以打开第二BIDS油墨供应安全阀V_B2并且可以打开第二BIDS油墨供应阀V_B4，从而使得，第二油墨供应容器油墨2可以充当气体包围系统（诸如，图13的气体包围系统500A）的油墨供应源。第一BIDS油墨供应管线L_B1和第二BIDS油墨供应管线L_B2可以使用两个阀（如图14所示）来在T接合处接合，或者可以使用三向阀。第一BIDS油墨供应管线L_B1或者第二BIDS油墨供应管线中的一个可以与第三BIDS管线L_B3流动连通，这取决于哪个油墨供应源处于使用中。第三BIDS管线L_B3可以与第一BIDS泵P_B1流动连通，该第一BIDS泵P_B1可以是与使用的油墨的化学过程相容的气动活塞注射器或者计量泵。在需要来自批量油墨供应系统3310的油墨流动的过程期间，第五BIDS阀V_B5处于打开位置，从而允许在第三BIDS管线L_B3和第四BIDS管线L_B4之间的流动。第四BIDS管线L_B4穿过滤波器3312并且与第五BIDS管线L_B5流动连通，该第五BIDS管线L_B5与用于移除来自批量油墨供应系统3310的供应源中的批量的油墨中的溶解气体的脱气器流动连通。最后，在脱气之后，油墨可以流过与局部油墨传送系统3500流动连通的第六BIDS管线L_B6。第六BIDS管线L_B6可以由位于局部油墨传送系统3500的反吸阀（suckback valve）控制在出口处。

除了批量油墨供应系统3310之外，批量油墨传送系统3300可以具有BIDS维护系统3330，其可以包括溶剂管线、第七BIDS溶剂管线L_B7，以及惰性气体管线、第八BIDS气体管线L_B8，在图14中描绘为利用氮源。第七BIDS溶剂管线L_B7可以具有可以与第二BIDS泵P_B2流动连通，该第二BIDS泵P_B2可以是与所使用的溶剂的化学过程相容的气动活塞注射器或者计量泵。第七BIDS溶剂管线L_B7和第八BIDS气体管线L_B8可以分别具有第一BIDS维护系统安全阀V_B6和第二BIDS维护系统安全阀V_B7，该第一BIDS维护系统安全阀V_B6和第二BIDS维护系统安全阀V_B7在处理期间处于正常关闭位置，但是可以在，例如，但不限于，维护过程期间可选择地打开。例如，在维护过程期间，与批量油墨供应系统3310相关联的BIDS阀，BIDS阀V_B1至V_B5将保持在关闭位置中。如果实现利用溶剂的维护过程，那么可以打开BIDS阀V_B6、V_B8、和V_B10，从而使得，溶剂管线、第七BIDS溶剂管线L_B7可以与第六BIDS管线L_B6流动连通，如之前描述的，该第六BIDS管线L_B6与局部油墨传送系统3500流动连通。另外，如果在维护过程期间利用惰性气体，那么可以打开BIDS阀V_B7、V_B9、和V_B10，从而使得，惰性气体管线第八BIDS溶剂管线L_B8可以与第六BIDS管线L_B6流动连通，如之前描述的，该第六BIDS管线L_B6与局部油墨传送系统3500流动连通。应该提及的是，类似于针对批量油墨供应系统3310描述的，第七BIDS溶剂管线L_B7和第八BIDS气体管线L_B8可以使用两个阀在T接合处接合（如图14所示），以与第九BIDS管线L_B9流动连通。同样地，第三BIDS管线L_B3和第九BIDS管线L_B9可以使用两个阀在T接合处接合（如图14所示），以与第四BIDS管线L_B4流动连通。在任何情况下，可以按照与使用两个阀的T接合等效的方式来使用3通阀。

如图14描绘的，根据本教导的各种系统和方法的局部油墨传送系统3500可以包括局部油墨供应系统3600、打印头油墨传送系统3700、和局部油墨废物组件3800。针对本教导的各种实施例，局部油墨供应系统3600可以经由第六BIDS管线L_B6与批量油墨传送系统3300流动连通，而局部油墨废物组件3800可以通过第十BIDS管线L_B10与批量油墨传送系统废物组件3340流动连通。第十BIDS管线L_B10可以具有第三BIDS泵P_B3，该第三BIDS泵P_B3可以是与从打印头油墨传送系统3700移除的废物的化学过程相容的气动活塞注射器或者计量泵。

在图15中，示出了批量油墨传送系统3301的各种实施例的示意图。批量油墨传送系统3301可以与局部油墨传送系统3501流动连通。针对批量油墨传送系统3301的各种实施例，泵P_B1可以是可以有效地泵送液体和气体流体的计量泵。在这方面，批量油墨传送系统3301的维护系统3331和批量油墨供应系统3311可以利用计量泵P_B1进行流量控制。如图15描绘的，计量泵P_B1提供具有三条输入管线的、具有用于三条输出管线的可能性的可控歧管系统；在图15中指示了其中两条管线，所有管线都使用如指示的计量泵来控制。根据计量泵的各种实施例，可控输入和输出管线的数量可以变化。在本教导的批量油墨传送系统的实施例中利用的计量泵的各种实施例可以具有：可以包括例如，但不限于，能够控制液体和气体流体、用于防止腐蚀和污染的与流体流动接触的抗腐蚀聚合物表面、防止交叉污染的零死体积连接、用于使用各种油墨的最小体积来快速引动的最小滞留体积、以及具有反吸能力的阀的属性。因此，批量油墨传送系统3301的各种实施例可以利用比图14的批量油墨传送系统3300的各种实施例少的阀和泵。

图15的批量油墨传送系统（BIDS）3301可以具有批量油墨传送系统3311，该批量油墨传送系统3311可以具有与第一油墨源流动连通的第一BIDS油墨供应管线L_B1和与第二油墨源流动连通的第二BIDS油墨供应管线L_B2。第一BIDS油墨供应管线L_B1和第二BIDS油墨供应管线L_B2可以分别由第一BIDS阀V_B1和第二BIDS阀V_B2控制，如图15指示的，该第一BIDS阀V_B1和第二BIDS阀V_B2可以是多端口计量泵P_B1的组件的一部分。除了向批量油墨供应系统3311提供流量控制之外，给定计量泵P_B1具有可控地处理具有最小滞留体积的各种流体的能力，计量泵P_B1还可以用于可控地处理维护系统3331。例如，在图15中，第三BIDS溶剂供应管线L_B3可以与溶剂源流动连通，并且第四BIDS气体供应管线L_B4可以与惰性气体源流动连通，例如，如图15指示的氮源。第三BIDS溶剂供应管线L_B3和第四BIDS气体供应管线L_B4可以分别由第三BIDS溶剂供应阀V_B3和第四BIDS气体供应阀V_B4控制。如图15描绘的，第三BIDS溶剂供应管线L_B3和第四BIDS气体供应管线L_B4可以与第五BIDS管线L_B5流动连通，该第五BIDS管线L_B5可以由第五BIDS维护系统供应阀V_B5控制。如图15指示的，第五BIDS维护系统供应阀V_B5可以是多端口计量泵P_B1的组件的一部分。第三BIDS溶剂供应管线L_B3和第四BIDS气体供应管线L_B4可以使用两个阀在T接合处接合（如图15所示），或者可以使用3通阀。第三BIDS溶剂供应阀V_B3和第四BIDS惰性气体供应阀V_B4在处理期间处于正常关闭位置，但是可以在维护过程期间可选择地打开，如随后将在本文中更详细描述的。

首先针对图15的系统和方法的各种实施例，例如，在打印过程已经开始之前，可以进行油墨管线通过计量泵P_B1的歧管系统的引动。例如，一旦可从第一油墨供应容器油墨1获取油墨供应，第一BIDS油墨供应管线L_B1可以通过打开第一BIDS油墨供应阀V_B1和BIDS废物管线阀V_BW，而所有其它阀保持关闭，利用来自油墨1的油墨引动。针对这样定位的阀状态，可以进行第一BIDS油墨供应管线L_B1的引动，其中，在第一BIDS油墨供应管线L_B1与批量油墨传送系统废物组件3341之间存在通过BIDS废物管线L_BW的流动连通。在引动之后，在例如发起打印过程期间，可以打开计量泵P_B1的第一BIDS油墨供应阀V_B1和第六BIDS阀V_B6，而所有其它阀关闭。针对这样定位的阀状态，第一油墨供应容器油墨1与批量油墨传送系统3301流动连通，该批量油墨传送系统3301与局部油墨传送系统3501流动连通。第二BIDS管线L_B2可以按照与针对引动第一BIDS油墨供应管线L_B1给定的示例类似的方式利用来自油墨2的油墨引动。

尽管图15指示了两个油墨供应源，但是多个油墨供应容器可以包括在批量油墨供应系统3311中，并且可以充当油墨的连续供应源。例如，如图15所示，当在第一油墨供应容器的油墨1中的油墨的水平处于低水平指示器处时，可以关闭计量泵P_B1的第一BIDS油墨供应阀V_B1，从而使得，第一油墨供应容器的油墨1可以隔离，并且重新填充或者更换。在油墨1的隔离之后，可以打开计量泵P_B1的第二BIDS油墨供应阀V_B2，从而使得，第二油墨供应容器油墨2可以充当气体包围系统（诸如，图13的气体包围系统500A）的油墨供应源。第一BIDS管线油墨供应L_B1或者第二BIDS油墨供应管线L_B2中的一个可以与第六BIDS管线L_B6流动连通，这取决于哪个油墨供应源处于使用中。在需要来自批量油墨供应系统3311的油墨流动的过程期间，可以打开计量泵P_B1的第一BIDS油墨供应阀V_B1和第六BIDS阀V_B6，而所有其它阀关闭，从而允许在第一BIDS油墨供应管线L_B1与第六BIDS管线L_B6之间流动。第六BIDS管线L_B6穿过滤波器3312并且与第七BIDS管线L_B7流动连通，该第七BIDS管线L_B7与用于移除，例如，但不限于，在来自批量油墨供应系统3311的供应源中的批量的油墨中的溶解气体的脱气器流动连通。最后，在脱气之后，油墨可以流过与局部油墨传送系统3501流动连通的第八BIDS管线L_B8。与图14的批量油墨供应系统3310的第六BIDS管线L_B6不同，当计量泵（诸如，图15的计量泵P_B1）可以提供这种控制时，第八BIDS管线L_B8不需要位于局部油墨传送系统3500中的反吸阀（如图14所示）。

如本文之前讨论的，除了批量油墨供应系统3311之外，图15的批量油墨传送系统3301可以具有BIDS维护系统3331。BIDS维护系统3331可以包括第三BIDS溶剂供应管线L_B3和第四BIDS气体供应管线L_B4，该第三BIDS溶剂供应管线L_B3和第四BIDS气体供应管线L_B4可以分别由第三BIDS溶剂供应阀V_B3和第四BIDS惰性气体供应阀V_B4控制。如图15描绘的，第三BIDS溶剂供应管线L_B3和第四BIDS气体供应管线L_B4可以与第五BIDS管线L_B5流动连通。第五BIDS管线L_B5可以由计量泵P_B1的第五BIDS维护系统供应阀V_B5控制。另外，针对图15的批量油墨传送系统3301，BIDS废物管线L_BW可以与批量油墨传送系统废物组件3341流动连通。BIDS废物管线L_BW可以由计量泵P_B1的BIDS废物管线阀V_BW控制。第三BIDS溶剂供应阀V_B3、第四BIDS气体供应阀V_B4、第五BIDS维护系统供应阀V_B5、和BIDS废物管线阀V_BW在处理期间处于正常关闭位置，但是可以在维护过程期间可选择地打开。

例如，在维护过程期间，与批量油墨供应系统3311相关联的计量泵P_B1的BIDS阀，BIDS阀V_B1、V_B2、和V_B5将保持在关闭位置中。如果实现利用溶剂清洗的维护过程，那么可以打开BIDS阀V_B3、V_B5、和V_BW，从而使得，可以通过可以与批量油墨传送系统废物组件3341流动连通的第五BIDS管线L_B5进行溶剂引动。在引动之后，在利用，例如，局部油墨传送系统3501内的管线的溶剂清洁的维护过程期间，可以关闭BIDS废物管线阀V_BW，并且可以打开BIDS阀V_B3、V_B5、和V_B6，从而使得，溶剂可以流过可以与第六BIDS管线L_B6流动连通的第五BIDS管线L_B5。如之前描述的，第六BIDS管线L_B6与局部油墨传送系统3500流动连通，提供贯穿局部油墨传送系统3501的溶剂流动，并且最终通过第九BIDS管线L_B9流动至批量油墨传送系统废物组件3341。另外，如果实现利用惰性气体的维护过程，那么可以打开BIDS阀V_B4、V_B5、和V_B6，从而使得，惰性气体可以流过可以与第六BIDS管线L_B6流动连通的第五BIDS管线L_B5。如之前描述的，第六BIDS管线L_B6与局部油墨传送系统3500流动连通。

如图15描绘的，根据本教导的各种系统和方法的局部油墨传送系统3501可以包括局部油墨供应系统3601、打印头油墨传送系统3701、和局部油墨废物组件3801。针对本教导的各种实施例，局部油墨供应系统3601可以经由第八BIDS管线L_B8与批量油墨传送系统3301流动连通，而局部油墨废物组件3801可以通过第九BIDS管线L_B9与批量油墨传送系统废物组件3341流动连通。第九BIDS管线L_B9可以具有第二BIDS泵P_B2，该第二BIDS泵P_B2可以是与从打印头油墨传送系统3701移除的废物的化学过程相容的气动活塞注射器或者计量泵。

图16描绘了可以包括气体包围1000A与局部油墨传送系统3500的气体包围系统500A的示意截面图。如本文之前描述的，根据本教导的各种实施例的本地油墨传送系统3500可以包括本地油墨供应系统3600、打印头油墨传送系统3700、和本地油墨废物组件3800。如图16描绘的，第六BIDS管线L_E6可以由位于局部油墨传送系统3500的反吸阀V_P1控制，从而使得，油墨可以直接地传送至批量油墨供应储器，该批量油墨供应储器是局部油墨供应系统3600的一部分。在这方面，本教导的批量油墨传送系统的各种实施例可以将油墨供应直接地带到油墨储器局部油墨供应系统3600，该油墨储器局部油墨供应系统3600可以与批量油墨储器流动连通，该批量油墨储器与分配储器流动流通，该分配储器与，例如，多个打印头装置（诸如，图1C的打印头装置2505）流动连通。如将在本文中更详细描述的，打印头油墨传送系统3700的各种实施例可以利用双级油墨传送组件。此外，气体包围内部的本地油墨废物组件可以与是批量油墨传送系统的一部分的批量油墨传送系统废物组件流动连通。因此，可以基本上在气体包围系统外部的批量油墨传送系统的各种实施例可以按照避免通过电缆载体将油墨管线运行至打印头组件（诸如，在图1C的第一X轴托架组件2301上的打印头组件2500）的方式与在气体包围系统内部的局部油墨传送系统流动通信。同样，基本上在气体包围外部的批量补充系统可更容易地用于服务，诸如，补充油墨和溶剂供应，以及改变运载各种油墨和溶剂的管线。

图17是根据本教导的包括打印头油墨传送系统的局部油墨传送系统的示意图。针对本教导的局部油墨传送系统的各种实施例，气动控制组件IA可以提供在主分配储器IC与各种气动控制源（诸如，气体和真空源）之间的控制。根据本教导的局部油墨传送系统的各种实施例，局部油墨传送管线IB可能能够提供在主分配储器IC与局部批量油墨储器ID之间的流体分配和控制。主分配储器IC可以通过输入歧管管线IF与多个打印头IE流动连通。在图17的示意图中，针对3个打印头装置组件中的每一个指示三个打印头。打印头组件输入歧管管线IF可以与打印头组件输入歧管IG流动连通。打印头组件输入歧管IG可以与多个打印头装置中的每一个流动连通，其中，各个打印头装置可以具有至少三个打印头，在图17中的编号顺序为打印头1至打印头9。可以通过使用打印头组件歧管阀IG_V1、IG_V2、和IG_V3来控制在打印头组件输入歧管IG与各个打印头装置之间的流动流通。最后，多个打印头组件可以与是打印头输出歧管IH的一部分的打印头组件输出废物管线流动连通。打印头组件输出废物管线可以与局部油墨废物组件流动连通，该局部油墨废物组件又与批量油墨传送系统废物组件（参见，例如，图14和图15）流动连通。可以通过使用打印头组件歧管管线阀IH_V1、IH_V2、和IH_V3来控制在打印头组件输出歧管IH与各个打印头装置之间的流动通信。

图18A是安装在打印头组件定位系统（诸如，第一X轴托架组件2301（同样参见图1C））上的打印头组件2500的底部展开透视图。第一X轴托架组件2301可以在X轴方向上相对于基板（诸如，图1C的基板2050）定位在打印系统桥2130上。如图18A所示，将服务束外壳2410安装至打印系统桥2130。服务束外壳2410可以包含从各种设备和系统可操作地连接至包括打印系统的气体包围系统的各种服务束。服务束的各种实施例可以包括用于向设置在气体包围系统的内部内的各种组件和系统提供光学、电气、机械、和流体功能的成束光缆、电缆、电线和管道等。在各种处理步骤期间，诸如，打印和维护步骤，因为X轴托架组件2301跨打印系统桥2130移动打印头组件2500，所以各种服务束相应地移动。因此，在这种服务束中的液体油墨管线经受持续挠屈和磨损。根据本教导的系统和方法，在气体包围系统外部的批量油墨传送系统可以与气体包围系统内部的局部油墨传送供应系统流体连通，这排除了通过位于服务束外壳2410的服务束来运行油墨管线的需要。同样，基本上在气体包围外部的批量补充系统可更容易地用于服务，诸如，补充油墨和溶剂供应，以及服务或者更换各种管线和阀。

如图18A描绘的，打印头组件2500可以具有打印头组件包围2503，该打印头组件包围2503可以封闭安装在其中的多个打印头装置2505A、2505B、和2505C。针对图1C的打印系统2000或者图13和图16的打印系统2000A的各种实施例，打印头装置组件可以包括大约1个到大约60个之间的打印头装置，其中，各个打印头装置可以在各个打印头装置中具有大约1个到大约30个之间的打印头。如图18A描绘的，根据本教导的系统和方法，打印头组件 2500可以具有三个打印头装置，其中，各个打印头装置可以具有三个打印头（还参见图17）。如将在本文中更详细讨论的，给定需要不断维护的打印头装置和打印头的数量，打印头组件2500可以定位在维护系统上方，以供打印头装置或者打印头的准备布置或者更换。

如图18B的底部透视图所示，打印头组件2500可以具有通过使用运动安装件安装的打印头装置2505A、2505B、和2505C，与针对，例如，图13的打印头组件2500的运动安装描述的内容类似。在这方面，如随后将在本文中更详细讨论的，可以利用针对将打印头装置（诸如，图18B的打印头装置2505A、2505B、和2505C）的实施例的垂直安装到打印头装置组件（诸如，图18B的打印头组件2500）中的运动安装组件的各种实施例，例如，舟状球和V形块组件。在图18B中，针对图18B的各个打印头装置2505A、2505B、和2505C描绘了舟状球1118A。

另外，摄像机组件2551示出为安装在打印头组件包围2503中。针对本教导的系统和方法的各种实施例，多个摄像机可以安装在各种装置、设备、和组件上，以提供在气体包围系统（诸如，图13的气体包围系统500A）内的操作的实时可视化。例如，可以利用图13的摄像机组件2550和图18B的摄像机组件2551，例如但不限于，导航以及检查。打印系统摄像机组件的各种实施例可以具有关于视场和分辨率的不同规格。例如，一个摄像机可以是用于原位颗粒检查的线扫描摄像机，而第二个摄像机可以用于气体包围系统中的基板的常规导航，或者用于打印头装置组件相对于基板的位置。对常规导航有用的这种摄像机可以是具有在大约0.9X的放大率下大约5.4 mm x 4 mm至在大约0.45X的放大率下大约10.6 mm x 8mm的范围内的视场的区域扫描摄像机。在另一实示例中，一个摄像机可以是用于原位颗粒检查的线扫描摄像机，而第二个摄像机可以用于气体包围系统中的基板的精确导航，例如，用于基板对准，或者用于打印头装置组件相对于基板的精确位置。可以对精确导航有用的这种摄像机可以是具有在大约7.2X的放大率下大约0.7 mm x 0.5 mm的视场的区域扫描摄像机。

图19A和图19B描绘了根据本教导的打印头装置的各种实施例的打印头装置2505的各种透视图。如本文之前描述的，打印头单元至打印系统的运动安装可以提供针对本教导的打印头单元和打印头装置的各种实施例的可重复、无应变定位。例如，针对打印头组件2500的运动安装描述的运动安装组件可以利用点接触运动组件，诸如，球和V形块运动安装组件。针对将多个打印头装置垂直安装到打印头装置组件中的运动安装组件的各种实施例可以利用线接触运动组件，例如，但不限于，舟状球和V形块运动安装组件。线接触运动安装组件的各种实施例可以运载基本上比提供点接触的等效运动安装组件更大的负载，例如，至少100倍的负载。运动安装组件的各种实施例提供针对将打印头装置垂直安装到打印头装置组件中的可重复、无应变定位的显著稳定性，以及通过天然地抵抗在X轴方向上的运动而在打印头装置组件的X轴运动期间提供稳定性。

在图19A的俯视透视图和图19B的底部透视图中，可以看见第一舟状球1118A的第一舟状球安装固定装置1116A，以及第二舟状球1118B的第二舟状球安装固定装置1116B。第三舟状球安装固定装置1116C在图19A和图19B中是明显的，第三舟状球可以安装在打印头装置2505的背部上。一组舟状球1118A、1118B、和1118C的位置，一旦接合在V形块安装件的配合表面中，则可以用于打印头装置2505到打印头装置组件（诸如，图18A和图18B的打印头组件2500）中的可重复且无应变垂直底部插入。如图19B所示，各个打印头装置可以具有3个终端用户选择的打印头组件200A、200B、和200C。打印头装置2505可以具有提供连接进入打印头装置2505的流体管线的简易性的第一快速联接连接器1110A，以及提供连接自打印头装置2505出发的流体管线的简易性的第二快速联接连接器1110B。如图17中用于局部油墨传送系统的各种实施例的流体系统的示意性示出的，针对打印头装置组件中的各个打印头装置的局部油墨传送系统的流动连通可以通过使用打印头组件歧管阀IG_V1、IG_V2、和IG_V3来控制。同样如图17所示，从打印头装置组件中的各个打印头装置至打印头输出歧管的流动连通可以通过使用打印头组件歧管阀IH_V1、IH_V2、和IH_V3来控制，该打印头组件歧管阀IH_V1、IH_V2、和IH_V3可以是图17的打印头输出歧管IH的一部分。打印头输出歧管的各种实施例可以与局部油墨废物组件（诸如，例如，图16的局部油墨废物组件3800）流动连通。在图19A和图19B中，针对打印头装置2505示出了输入打印头组件歧管阀IG_V和输出打印头组件歧管阀IH_V。

图19C描绘了具有第一V形块1348A、第二V形块1348B、和第三V形块1348C的打印头装置运动安装板1340，该第一V形块1348A、第二V形块1348B、和第三V形块1348C分别是图19A和图19B的第一舟状球1118A、第二舟状球1118B、和第三舟状球1118C的配合表面。第一V形块1348A、第二V形块1348B、和第三V形块1348C可以分别使用第一V形块安装固定装置1342A、第二V形块安装固定装置1342B、和第三V形块安装固定装置1342C固定至打印头装置运动安装板1340。如图19A至图19C描绘的，第一V形块1348A是第一舟状球1118A的配合表面，第二V形块1348B是第二舟状球1118B的配合表面，并且第三V形块1348C是第三舟状球1118C的配合表面。图19D描绘了打印头装置单元1300，其中，打印头装置2505使用舟状球和V形块运动安装件而安装在打印头装置运动安装板1340上。例如，在图19D中，如图19B所示的第一舟状球1118A安装至第一舟状球安装固定装置1116A，并且接合在第一V形块1348A中，该第一V形块1348A安装在第一V形块安装固定装置1342A上。如本文之前描述的，第一V形块安装固定装置1342A是安装至打印头装置运动安装板1340的三个V形安装固定装置中的一个。在这方面，针对图19D的打印头装置单元1300的第一舟状球1118A至第一V形块1348A的联接是第二舟状球1118B和第三舟状球1118C分别与第二V形块1348B和第三V形块1348C联接的示例。除了打印头装置运动安装板1340之外，用于打印头装置单元（诸如，图19D的打印头装置单元1300）的安装组件的各种实施例可以包括打印头装置前安装板1341以及第一打印头侧安装板1343A和第二打印头侧安装板1343B。如图19A和图19B所示的各个快速联接连接器可以安装至打印头装置侧安装板，如图19D针对安装至第一打印头装置侧安装板1343A的第一快速联接连接器1110A描绘的。

根据本教导的各种系统和方法，打印头装置（诸如，图18A和图18B的打印头装置2505A、2505B、和2505C）可以从打印头组件2500的底部手动地或者自动地插入。例如，如图1D描绘的，打印头安装或者更换可以用机器人来进行。如本文之前参考图13讨论的，气体包围（诸如，气体包围1000A）可以具有辅助面板组件1330，该辅助面板组件可以封闭打印头管理系统2701。在图1D中，打印头装置或者打印头的安装和更换，可以通过使用机器人2530在辅助面板组件1330中进行。图1D的打印头管理系统2701的打印头更换模块2713可以包括用于具有至少一个打印头的打印头装置的对接站，以及用于多个打印头装置以及多个打印头的存储容器。本教导的各个打印头组件可以包括大约1个到大约60个之间的打印头装置，并且各个打印头装置可以具有大约1个到大约30个之间的打印头（例如，但不限于，参见图1D和图18A的打印头组件2500）。因此，除了具有大约1个到大约60个之间的打印头装置之外，本教导的打印系统的各种实施例可以具有大约1个到大约1800个之间的打印头。如本文之前讨论的，打印头装置（诸如，图19A和图19B的打印头装置2505）可以通过打印头组件（诸如，图18B的打印头组件2500）中的打印头装置的无应变底部插入来安装或者更换，图1D指示了该打印头装置组件的底视图。

图20是示出了气体包围系统500B的示意图。根据本教导的气体包围系统500B的各种实施例可以包括用于容置打印系统的气体包围组件1000B、与气体包围组件1000B流动连通的气体净化回路3130、和至少一个热调节系统3140。另外，气体包围系统500B的各种实施例可以具有加压惰性气体再循环系统3000，该加压惰性气体再循环系统可以供应惰性气体以供操作各种装置，诸如，OLED打印系统的基板浮动台。如随后将在下文中更详细讨论的，加压惰性气体再循环系统3000的各种实施例可以利用压缩机、鼓风机和这两者的组合作为用于加压惰性气体再循环系统3000的各种实施例的源。另外，气体包围系统500B可以具有在气体包围系统500B内部的循环和过滤系统（未示出）。

如图20描绘的，针对根据本教导的气体包围组件的各种实施例，过滤系统的设计可以将循环通过气体净化回路3130的惰性气体与用于气体包围组件的各种实施例的在内部不断循环和过滤的惰性气体分离。气体净化回路3130包括自气体包围组件500B到溶剂移除部件3132然后到气体净化系统3134的出口管线3131。经净化除去了溶剂和其它反应性气体物种（诸如，氧气和水蒸气）的惰性气体然后通过进口管线3133返回至气体包围组件1000B。气体净化回路3130还可以包括合适的管道和连接件，和传感器，例如，氧气、水蒸气、和溶剂蒸气传感器。气体循环单元（诸如，风扇、鼓风机、或者马达等）可以单独地提供或者是一体的，例如，在气体净化系统3134中，以使气体循环通过气体净化回路3130。根据气体包围组件的各种实施例，尽管溶剂移除系统3132和气体净化系统3134在图20示出的示意图中示出为单独单元，但是溶剂移除系统3132和气体净化系统3134可以作为单个净化单元一起容置。

图20的气体净化回路3130可以具有放置在气体包围净化系统3134的上游的溶剂移除系统3132，从而使得，从气体包围组件100B循环的惰性气体经由出口管线3131穿过溶剂移除系统3132。根据各种实施例，溶剂移除系统3132可以是基于从穿过图20的溶剂移除系统3132的惰性气体吸收溶剂蒸气的溶剂捕集系统。吸附剂（例如，但不限于，活性炭、分子筛等）的一个或者多个床可以有效地移除各种有机溶剂蒸气。针对气体包围系统的各种实施例，可以采用冷捕集技术来移除在溶剂移除系统3132中的溶剂蒸气。如本文之前讨论的，针对根据本教导的气体包围系统的各种实施例，传感器（诸如，氧气、水蒸气、和溶剂蒸气传感器）可以用于监测这种物种从不断循环通过气体包围系统（诸如，图20的气体包围系统500B）的惰性气体的有效移除。溶剂移除系统的各种实施例可以指示吸附剂（诸如，活性炭、分子筛等）何时达到容量，从而使得，可以再生或者更换吸附剂的一个或者多个床。分子筛的再生可以涉及加热分子筛、使分子筛与形成气体接触、它们的组合等。可以通过加热并且暴露于包括氢的形成气体（例如，包括大约96%的氮和4%的氢的形成气体，其中， 所述百分比按体积或者按重量计）来再生构造为捕集各种物种（包括：氧气、水蒸气、和溶剂）的分子筛。可以通过使用在惰性环境下加热的相似过程来进行活性炭的物理再生。

任何合适的气体净化系统可以用于图20的气体净化回路3130的气体净化系统3134。从MBRAUN Inc., of Statham, New Hampshire或者Innovative Technology ofAmesbury, Massachusetts可购的气体净化系统可以对集成到根据本教导的气体包围组件的各种实施例中有用。气体净化系统3134可以用于净化在气体包围系统500B中的一种或者多种惰性气体，例如，净化气体包围组件内的整个气体环境。如本文之前讨论的，为了使气体循环通过气体净化回路3130，气体净化系统3134可以具有气体循环单元，诸如，风扇、鼓风机、或者马达等。在这方面，可以根据包围的体积来选择气体净化系统，这可以限定出用于使惰性气体移动通过气体净化系统的体积流率。针对具有体积多达大约4 m³的气体包围组件的气体包围系统的各种实施例；可以使用可以移动大约84 m³/h的气体净化系统。针对具有体积多达大约10m³的气体包围组件的气体包围系统的各种实施例；可以使用可以移动大约155m³/h的气体净化系统。针对具有体积在大约52至114 m³之间的气体包围组件的各种实施例，可以使用多于一个的气体净化系统。

任何合适的气体过滤或者净化装置可以包括在本教导的气体净化系统3134中。在一些实施例中，气体净化系统可以包括两个平行净化装置，从而使得，其中一个装置可以从管线取下以进行维护，而另一个装置可以用于在不中断的情况下继续系统操作。在一些实施例中，例如，气体净化系统可以包括一个或者多个分子筛。在一些实施例中，气体净化系统可以包括至少第一分子筛和第二分子筛，从而使得，当分子筛中的一个充满杂质时，或者在其它方面视为不足以有效地操作时，系统可以在将该饱和或者非有效的分子筛再生的同时切换至另一个分子筛。可以提供控制单元以确定各个分子筛的操作效率、以在不同的分子筛的操作之间切换、以再生一个或者多个分子筛、或者它们的组合。如本文之前讨论的，分子筛可以再生或者重复利用。

图20的热调节系统3140可以包括至少一个冷却器3142，该冷却器可以具有用于将冷却剂循环到气体包围组件中的流体出口管线3141和用于将冷却剂返回至冷却器的流体进口管线3143。可以提供至少一个流体冷却器3142以冷却气体包围系统500B内的气体环境。针对本教导的气体包围系统的各种实施例，流体冷却器3142将冷却流体传送至包围内的热交换器，其中，在包围内部的过滤系统上传递惰性气体。还可以将至少一个流体冷却器提供给气体包围系统500B，以冷却由封闭在气体包围系统500B内的设备释放的热。例如，但不限于，还可以向气体包围系统500B提供至少一个流体冷却器，以冷却由OLED打印系统形成的热。热调节系统3140可以包括热交换或者珀尔帖（Peltier）装置，并且可以具有各种冷却能力。例如，针对气体包围系统的各种实施例，冷却器可以提供自大约2kW到大约20kW之间的冷却能力。气体包围系统的各种实施例可以具有可以冷却一种或者多种流体的多个流体冷却器。在一些实施例中，流体冷却器可以利用若干流体作为冷却剂，例如，但不限于，水、防冻剂、制冷剂、以及它们的组合作为热交换流体。合适的无泄漏、锁定连接可以用于连接相关联的管道和系统部件。

如本文之前讨论的，本教导公开了可以包括限定出第一体积的打印系统包围和限定出第二体积的辅助包围的气体包围系统的各种实施例。气体包围系统的各种实施例可以具有可以密封地构建为气体包围组件的一部分的辅助包围。根据本教导的系统和方法，辅助包围可以与打印系统包围可密封隔离，并且可以在不将打印系统包围暴露于外部环境的情况下，对气体包围组件外部的环境开放。可以进行用于执行，例如，但不限于，各种打印头管理过程的辅助包围的这种物理隔离，以消除或者最小化打印系统包围对污染（诸如，空气和水蒸气和各种有机溶剂，以及颗粒污染）的暴露。可以包括关于打印头组件的测量和维护过程的各种打印头管理过程可以在很少或者不中断打印过程的情况下进行，从而最小化或者消除气体包围系统停机时间。

针对具有限定出第一体积的打印系统包围和限定出第二体积的辅助包围的气体包围系统，这两种体积可以与气体循环、过滤、和净化组件容易地集成，以形成可以在很少或者不中断打印过程的情况下，针对需要这种环境的过程，维持惰性的、基本上低颗粒环境的气体包围系统。根据本教导的各种系统和方法，打印系统包围可以引入净化系统可以在污染可以影响打印过程之前移除该污染的足够低的污染水平。辅助包围的各种实施例可以是气体包围组件的总体体积的基本上较小的体积，并且可以与气体循环、过滤、和净化部件容易地集成，以形成可以在暴露于外部环境之后迅速地恢复惰性的、低颗粒的环境，从而提供打印过程的很少或者不中断的辅助包围系统。

另外，辅助包围的各种实施例可以与一组专用环境调节系统部件（诸如，照明、气体循环和过滤、气体净化、和恒温部件）集成。在这方面，包括可以密封地隔离为气体包围组件的区段的辅助包围的气体包围系统的各种实施例可以具有受控环境，该受控环境设定为与由容置打印系统的气体包围组件限定出的第一体积相同。进一步地，包括可以密封地隔离为气体包围组件的区段的辅助包围的气体包围系统的各种实施例可以具有受控环境，该受控环境设定为与由容置打印系统的气体包围组件限定出的第一体积的受控环境不同。

虽然以上示例提及冷却能力和冷却应用，但是上述示例还可以应用于包括受控环境中的基板的缓冲的应用，或者循环气体可以维持在与系统的其它部分相似的温度下，以便避免来自正在制造的基板的不需要的热传递或者以避免跨过基板或者在基板之间的温度均匀性的破坏的应用。

图21A和21B大体上示出了用于集成和控制非反应性气体和清洁干燥空气（CDA）源的气体包围系统的示例，该非反应性气体和清洁干燥空气源，诸如，可以用于建立在本文的其它地方描述的其它示例中提及的受控环境，并且诸如，可以包括与浮动台一起使用的加压气体的供应。图22A和22B大体上示出了用于集成和控制非反应性气体和清洁干燥空气（CDA）源的气体包围系统的示例，该非反应性气体和清洁干燥空气源，诸如，可以用于建立在本文其它地方描述的其它示例中提及的受控环境，并且诸如，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和至少部分真空。图22C大体上示出了用于集成和控制一种或者多种气体或者空气源以便建立包括作为浮动输送系统的一部分的浮动控制区的系统的另一示例。

本文描述的各种示例包括受环境控制的封闭式模块。包围组件和相应的支撑设备可以称作“气体包围系统”，并且这种包围组件可以按照轮廓化方式构建，该轮廓化方式减少或者最小化气体包围组件的内部体积，并且同时提供用于容纳打印系统部件（诸如，本文描述的沉积（例如，打印）、保持、加载、或者处理模块）的各种影响区域的工作体积。例如，针对涵盖，例如，从Gen 3.5到Gen 10的基板大小的本教导的气体包围组件的各种示例，根据本教导的轮廓化气体包围组件可以具有大约6 m³到大约95 m³之间的气体包围体积。根据本教导的轮廓化气体包围组件的各种示例可以具有，例如，但不限于，大约15 m³到大约30 m³之间的气体包围体积，这可能对，例如，但不限于，Gen 5.5到Gen 8.5基板大小或者其它基板大小的打印有用。辅助包围的各种示例可以构建为气体包围组件的区段，并且与气体循环和过滤以及净化部件容易地集成，以形成可以针对需要这种环境的过程，维持受控的、基本上低颗粒的环境的气体包围系统。

如图21A和22A所示，气体包围系统的各种示例可以包括加压非反应性气体再循环系统。加压气体再循环回路的各种示例可以利用压缩机、鼓风机、和它们的组合。根据本教导，提出若干工程挑战，以便提供气体包围系统中的加压气体再循环系统的各种示例。第一，在没有加压非反应性气体再循环系统的气体包围系统的典型操作下，气体包围系统可以相对于外部压力维持在轻微的正内部压力（例如，超出大气压力）下，以便在气体包围系统中出现任何泄露的情况下防止外部气体或者空气进入内部。例如，在典型操作下，针对本教导的气体包围系统的各种示例，气体包围系统的内部可以相对于包围系统外部的周围环境维持在，例如，至少2 mbarg的压力下，例如，在至少4 mbarg的压力下、在至少6 mbarg的压力下、在至少8 mbarg的压力下、或者在更高的压力下。

维持气体包围系统内的加压气体再循环系统可以具有挑战性，因为这提出关于维持气体包围系统的轻微的正内部压力，而同时不断将加压气体引入气体包围系统中的动态且持续的平衡动作。进一步地，各种装置和设备的可变需求可以创建用于本教导的各种气体包围组件和系统的不规则压力分布。维持保持在轻微正压力下的气体包围系统相对于这种条件下的外部环境的动态压力平衡可以提供持续制造过程的完整性。针对气体包围系统的各种示例，根据本教导的加压气体再循环系统可以包括可以利用压缩机、累积器、鼓风机以及它们的组合中的至少一个的加压气体回路的各种示例。包括加压气体回路的各种示例的加压气体再循环系统的各种示例可以具有专门设计的压力控制旁路回路，该专门设计的压力控制旁路回路可以按照稳定的、限定的值来提供本教导的气体包围系统中的非反应性气体的内部压力。在气体包围系统的各种示例中，加压气体再循环系统可以构造为当加压气体回路的累积器中的气体压力超出预设阈值压力时，经由压力控制旁路回路使加压气体再循环。阈值压力可以是，例如，在从大约25 psig到大约200 psig之间的范围内，或者更具体地，在大约75 psig到大约125 psig之间的范围内，或者更具体地，在大约90 psig到大约95 psig之间的范围内。在这方面，具有带专门设计的压力控制旁路回路的各种示例的加压气体再循环系统的本教导的气体包围系统可以维持在密封气体包围中具有加压气体再循环系统的平衡

根据本教导，各种装置和设备可以设置在气体包围系统的内部并且与加压气体再循环系统的各种示例流动连通。针对本教导的气体包围和系统的各种示例，各种气动操作装置和设备的使用可以提供低颗粒生成性能，以及低维护。可以设置在气体包围系统的内部并且与各种加压气体回路流动连通的示例性装置和设备可以包括：例如，但不限于，一个或者多个气动机器人、基板浮动台、空气轴承、空气套管、压缩气体工具、气动致动器、以及它们的组合。基板浮动台以及空气轴承可以用于操作根据本教导的气体包围系统的各种示例的打印系统的各种方面。例如，利用空气轴承技术的基板浮动台可以用于将基板传输到打印头腔室中的位置中，以及在打印过程期间支撑基板。

例如，如图21A、21B、22A、和22B所示，气体包围系统500C和气体包围系统500D的各种示例可以具有用于集成和控制使用在气体包围系统500C和气体包围系统500D的操作的各种方面中的非反应性气体源3201和清洁干燥空气（CDA）源3203的外部气体回路3200。如之前描述的，气体包围系统500C和气体包围系统500D还可以包括内部颗粒过滤和气体循环系统的各种示例，以及外部气体净化系统的各种示例。气体包围系统的这种示例可以包括用于从气体净化各种反应性物种的气体净化系统。非反应性气体的一些常用非限制示例可以包括氮、任何稀有气体、以及它们的任何组合。根据本教导的气体净化系统的各种示例可以将各种反应性物种（包括：各种反应性大气气体，诸如，水蒸气、氧气、臭氧、以及有机溶剂蒸气）的各个物种的水平维持在1000 ppm或者更低，例如，100 ppm或者更低、10 ppm或者更低、或者1.0 ppm或者更低，或者在0.1 ppm或者更低。除了用于集成和控制气体源3201和CDA源3203的外部回路3200之外，气体包围系统500C和气体包围系统500D可以具有压缩机回路3250，该压缩机回路3250可以供应气体，以操作可以设置在气体包围系统500C和气体包围系统500D的内部中的各种装置和设备。还可以提供真空系统3270，诸如，当阀3274处于打开位置时，通过管线3272与气体包围组件1005连通。

图21A的压缩机回路3250可以包括构造为流动连通的压缩机3262、第一累积器3264和第二累积器3268。压缩机3262可以构造为将自气体包围组件1005抽出的气体压缩成期望的压力。压缩机回路3250的进口侧可以经由气体包围组件出口3252，通过具有阀3256和止回阀3258的管线3254与气体包围组件1005流动连通。压缩机回路3250可以经由外部气体回路3200在压缩机回路3250的出口侧上与气体包围组件1005流动连通。累积器3264可以在压缩机3262与压缩机回路3250和外部气体回路3200的接合之间设置，并且可以构造为生成5 psig或者更高的压力。第二累积器3268可以处于压缩机回路3250中，以便提供由于大约60 Hz的压缩机活塞循环引起的阻尼波动。针对压缩机回路3250的各种示例，第一累积器3264可以具有大约80加仑到大约160加仑之间的容量，而第二累积器可以具有大约30加仑到大约60加仑之间的容量。根据气体包围系统500C的各种示例，压缩机3262可以是零进入压缩机（zero ingress compressor）。各种类型的零进入压缩机可以在不使大气气体泄露到本教导的气体包围系统的各种示例中的情况下操作。零进入压缩机的各种示例可以，例如，在制造期间，利用需要压缩气体的各种装置和设备的使用来不断运行。

累积器3264可以构造为从压缩机3262接收和累加压缩气体。累积器3264可以根据需要将压缩气体供应在气体包围组件1005中。例如，累积器3264可以提供气体以维持气体包围组件1005的各种部件（诸如，但不限于，气动机器人、基板浮动台、空气轴承、空气套管、压缩气体工具、气动致动器以及它们的组合中的一个或者多个）的压力。如图21A针对气体包围系统500C示出的，气体包围组件1005可以具有封闭在其中的打印系统2005。如图21A示意地描绘的，打印系统2005可以由可以是花岗岩台的打印系统基座2150支撑。打印系统基座2150可以支撑基板支撑设备，诸如，吸盘，例如，但不限于，真空吸盘、具有压力端口的基板浮动吸盘、和具有真空和压力端口的基板浮动吸盘。在本教导的各种示例中，基板支撑设备可以是基板浮动台，诸如，基板浮动台2250。基板浮动台2250可以用于基板的无摩擦支撑。除了低颗粒生成浮动台之外，针对基板的无摩擦Y轴输送，打印系统2005可以具有利用空气套管的Y轴运动系统。

另外，打印系统2005可以具有至少一个X，Z轴托架组件，该至少一个X，Z轴托架组件具有由低颗粒生成X轴空气轴承组件提供的运动控制。低颗粒生成运动系统的各种部件（诸如，X轴空气轴承组件）可以用于替代，例如，各种颗粒生成线性机械轴承系统。针对本教导的气体包围和系统的各种示例，各种气动操作装置和设备的使用可以提供低颗粒生成性能，以及低维护。压缩机回路3250可以构造为将加压气体不断地供应至气体包围系统500C的各种装置和设备。除了加压气体的供应之外，利用空气轴承技术的打印系统2005的基板浮动台2250还利用真空系统3270，该真空系统3270在阀3274处于打开位置时通过管线3272与气体包围组件1005连通。

根据本教导的加压气体再循环系统可以具有如图21A针对压缩机回路3250示出的压力控制旁路回路3260，该压力控制旁路回路3260用来在使用期间补偿加压气体的可变需求，从而提供本教导的气体包围系统的各种示例的动态平衡。针对根据本教导的气体包围系统的各种示例，旁路回路可以在不扰乱或者改变包围1005中的压力的情况下维持累积器3264中的恒定压力。旁路回路3260可以具有在旁路回路的进口侧上的第一旁路进口阀3261，除非使用旁路回路3260，该第一旁路进口阀3261是关闭的。旁路回路3260还可以具有背压调节器3266，该背压调节器可以在第二阀3263关闭时使用。旁路回路3260可以具有设置在旁路回路3260的出口侧处的第二累积器3268。针对利用零进入压缩机的压缩机回路3250的示例，旁路回路3260可以补偿可以在气体包围系统的使用期间随着时间的流逝而发生的小压力偏移。旁路回路3260可以在旁路进口阀3261处于打开位置时与旁路回路3260的进口侧上的压缩机回路3250流动连通。当旁路进口阀3261打开时，如果气体包围组件1005的内部内不需要来自旁路回路3250的气体，那么通过旁路回路3260分流的气体可以再循环至压缩机。压缩机回路3250构造为在累积器3264中的气体的压力超出预设阈值压力时通过旁路回路3260将气体分流。累积器3264的预设阈值压力可以在流率为至少大约1立方英尺每分钟（cfm）时，在从大约25 psig到大约200 psig之间，或者在流率为至少大约1立方英尺每分钟（cfm）时，在从大约50 psig到大约150 psig之间，或者在流率为至少大约1立方英尺每分钟（cfm）时，在从大约75 psig到大约125 psig之间，或者在流率为至少大约1立方英尺每分钟（cfm）时，在大约90 psig到大约95 psig之间。

压缩机回路3250的各种示例可以利用不同于零进入压缩机的各种压缩机，诸如，变速压缩机或者可以控制开启或者关闭状态的压缩机。如本文之前讨论的，零进入压缩机确保可以不将大气反应性物种引入气体包围系统中。同样，防止将大气反应性物种引入气体包围系统中的任何压缩机构造可以用于压缩机回路3250。根据各种示例，气体包围系统500C的压缩机3262可以容置在，例如，但不限于，气密密封外壳中。外壳内部可以构造成与气体（例如，形成用于气体包围组件1005的气体环境的相同气体）源流动连通。针对压缩机回路3250的各种示例，可以按照恒定速度控制压缩机3262，以维持恒定压力。在不利用零进入压缩机的压缩机回路3250的其它示例中，当达到最大阈值压力时，可以关闭压缩机3262，并且当达到最小阈值压力时，可以打开压缩机3262。

在针对气体包围系统500D的图22A中，针对打印系统2005的基板浮动台2250的操作示出了利用真空鼓风机3290的鼓风机回路3280，它们都容置在气体包围组件1005中。如本文之前针对压缩机回路3250讨论的，鼓风机回路3280可以构造为将加压气体不断供应至打印系统2005的基板浮动台2250。

可以利用加压气体再循环系统的气体包围系统的各种示例可以具有利用各种加压气体源的各种回路，诸如，压缩机、鼓风机以及它们的组合中的至少一个。在针对气体包围系统500D的图22A中，压缩机回路3250可以与外部气体回路3200流动连通，该外部气体回路3200可以用于高消耗歧管3225以及低消耗歧管3215的气体供应。针对如图22A中针对气体包围系统500D示出的根据本教导的气体包围系统的各种示例，高消耗歧管3225可以用于将气体供应至各种装置和设备，诸如，但不限于，基板浮动台、气动机器人、空气轴承、空气套管、和压缩气体工具以及它们的组合中的一个或者多个。针对根据本教导的气体包围系统的各种实施例，低消耗3215可以用于将气体供应至各种设备和装置，诸如，但不限于，隔离器和气动致动器以及它们的组合中的一个或者多个。

针对图22A和22B的气体包围系统500D的各种示例，鼓风机回路3280可以用于将加压气体供应至基板浮动台2250的各种示例。除了加压气体的供应之外，利用空气轴承技术的打印系统2005的基板浮动台2250还利用真空鼓风机3290，该真空鼓风机3290在阀3294处于打开位置时通过管线3292与气体包围组件1005连通。鼓风机回路3280的外壳3282可以维持用于将加压气体源供应至基板浮动台2250的第一鼓风机3284和充当基板浮动台2250的真空源的第二鼓风机3290，该基板浮动台2250容置在气体包围组件1005中的气体环境中。可以使鼓风机适合于用作为用于基板浮动台的各种示例的加压气体或者真空的源的属性包括：例如，但不限于，其具有高可靠性；使其低维护、具有可变速度控制、并且具有广泛范围的流动体积；能够提供大约100 m³/h到大约2,500 m³/h之间的体积流量。鼓风机回路3280的各种示例另外可以具有在鼓风机回路3280的进口端处的第一隔离阀3283，以及在鼓风机回路3280的出口端处的止回阀3285和第二隔离阀3287。鼓风机回路3280的各种示例可以具有可调节阀3286，该可调节阀3286可以是，例如，但不限于，门阀、蝶阀、针阀或者球阀；以及用于将自鼓风机回路3280到基板浮动台2250的气体维持在限定温度的热交换器3288。

图22A描绘了用于集成和控制使用在图21A的气体包围系统500C和图22A的气体包围系统500D的操作的各种方面中的气体源3201和清洁干燥空气（CDA）源3203的外部气体回路3200，同样在图21A中示出。图21A和图22A的外部气体回路3200可以包括至少四个机械阀。这些阀包括第一机械阀3202、第二机械阀3204、第三机械阀3206、和第四机械阀3208。这些各种阀位于允许非反应性气体和空气源（诸如，清洁干燥空气（CDA））的控制的各种流动管线中的位置。根据本教导，非反应性气体可以是在一组限定条件下不经历化学反应的任何气体。非反应性气体的一些常用非限制示例可以包括氮、任何稀有气体、以及它们的任何组合。外壳气体管线3210从外壳气体源3201延伸。外壳气体管线3210作为低消耗歧管管线3212继续线性延伸，该低消耗歧管管线3212与低消耗歧管3215流动连通。交叉管线第一区段3214从位于外壳气体管线3210、低消耗歧管管线3212、和交叉管线第一区段3214的交汇处的第一流动接合3216延伸。交叉管线第一区段3214延伸至第二流动接合3218。压缩机气体管线3220从压缩机回路3250的累积器3264延伸，并且在第二流动接合3218处终止。CDA管线3222从CDA源3203延伸，并且作为高消耗歧管管线3224而继续，该高消耗歧管管线与高消耗歧管3225流动连通。第三流动接合3226定位在交叉管线第二区段3228、清洁干燥空气管线3222、和高消耗歧管管线3224的交汇处。交叉管线第二区段3228从第二流动接合3218延伸至第三流动接合3226。作为高消耗的各种部件可以在维护期间通过高消耗歧管3225的方式来供应CDA。通过使用阀3204、3208、和3230来隔离压缩机可以防止反应性物种（诸如，臭氧、氧气、和水蒸气）污染压缩机和累积器内的气体。

与图21A和22A相比，图21B和22B大体上示出了如下构造：在气体包围组件1005内部的气体的压力可以维持在期望或者指定范围内，诸如，使用联接至压力监视器P的阀，其中，阀允许通过使用从压力监视器获取的信息来将气体排出至另一包围、系统、或者气体包围组件1005周围的区域。如在本文的其它示例中描述的，这种气体可以回收并且再加工。如上文提及的，这种调节可以协助维持气体包围系统的轻微的正内部压力，因为还使加压气体同时引入气体包围系统中。各种装置和设备的可变需求可以创建用于本教导的各种气体包围组件和系统的不规则压力分布。因此，除了或者替代本文描述的其它方法，可以使用在图21B和22B中示出的方法，以便协助维持保持在轻微正压力处的气体包围系统相对于包围周围的环境的动态压力平衡。

图22C大体上示出了用于集成和控制一种或者多种气体或者空气源，以便建立包括进来作为浮动输送系统的一部分的浮动控制区的系统500E的另一示例。与图1C、图22A和图22B的示例相似，图22C大体上示出了浮动台2250。在图22C的例示性示例中另外示出了输入区域2201和输出区域2203。仅仅出于说明的目的，将区域2201、2202、2203称作输入、打印、和输出。这种区域可以用于其他过程步骤，诸如，基板的输送或者基板的支撑，诸如，在一个或者多个其它模块中的基板的保持、干燥、和热处理中的一个或者多个期间。在图22C的示出中，第一鼓风机3284A构造为将加压气体提供在浮动台设备的一个或者多个输入或者输出区域2201或者2203中。这种加压气体可以，诸如，使用联接至第一热交换器1502A的第一冷却器142A进行温度控制。可以使用第一过滤器1503A来过滤这种加压气体。温度监视器8701A可以联接至第一冷却器142（或者其它温度控制器）。

类似地，第二鼓风机3284B可以联接至浮动台的打印区域2202。单独的冷却器142B可以联接至包括第二热交换器1502B和第二过滤器1503B的回路。第二温度监视器8701B可以用于提供对由第二鼓风机3284B提供的加压气体的温度的独立调节。在例示性示例中，如本文之前针对图1C描述的，输入和输出区域2201和2203供应有正压力，但是打印区域2202可以包括使用正压力和真空控制的结合来提供对基板位置的精确控制。例如，使用正压力和真空控制的这种结合，可以通过使用由在打印区域2202限定出的区中的气体包围系统500D提供的浮动气垫来专门控制基板。真空可以由第三鼓风机3290建立，诸如，同样提供用于鼓风机外壳3282内的第一和第二鼓风机3284A或者3284B的补充气体的至少一部分。

应该理解的是，可以采用对本文描述的公开的实施例的各种替代来实施该公开。例如，大量不同的领域（诸如，化学、生物技术、高科技、制药技术）可以受益于本教导。打印用于例证根据本教导的气体包围系统的各种实施例的实用性。可以容置打印系统的气体包围系统的各种实施例可以提供特征，诸如，但不限于，通过构造和解构的循环来提供气密密封包围的密封，包围体积的最小化，和在处理期间以及维护期间从外部到内部的进入。气体包围系统的各种实施例的这种特征可以对功能（诸如，但不限于，在处理期间提供维持反应性物种的低水平的简易性的结构完整性，以及在维持周期期间最小化停机时间的快速包围体积转变）具有影响。同样，提供基板打印的实用性的各种特征和规格还可以将益处提供给各种技术领域。

虽然本文已经示出并且描述了本公开的实施例，但是对本领域的技术人员来说明显的是，这种实施例仅仅通过示例的方式提供。在不脱离所公开内容的情况下，现在将由本领域的技术人员想到若干变型、改变、和替代。所附的权利要求书旨在限定本公开的范围，并且这些权利要求的范围内的方法和结构及其等效方案由该范围涵盖。

Claims (24)

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：

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内，所述打印系统包括：

打印头组件，所述打印头组件包括至少一个打印头；

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：

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：

用于夹持所述基板的基板夹持器组件，所述基板夹持器组件能在X-Y平面中围绕X-Y-Z笛卡尔坐标系的Z轴旋转且能沿行进Y轴移动；和

夹持器运动控制系统，用以控制基板夹持器组件的旋转，以维持所述基板的定向平行于所述行进Y轴；以及

X轴线性空气轴承运动系统。

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轴的所述定向维持在+/-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，所述基板支撑设备是浮动台。

4.根据权利要求3所述用于打印基板的系统，其中，所述浮动台具有打印区，且构造为将所述基板保持在位于所述打印区中的浮动台上方30微米到50微米的飞行高度处。

5.根据权利要求3所述用于打印基板的系统，其中，所述浮动台包括多孔板。

6.根据权利要求3所述用于打印基板的系统，其中，基板夹持器组件沿浮动台的侧面定位，以夹持由浮动台支撑的基板的边缘部分。

7.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，其中，所述基板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。

8.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。

9.根据权利要求8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。

10.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，还包括联接到气体包围件的气体循环和过滤系统。

11.根据权利要求10所述用于打印基板的系统，其中，所述气体循环和过滤系统构造为维持气体包围件内部中的低颗粒环境，所述低颗粒环境满足：针对大小大于或者等于2mm的颗粒，小于或者等于每分钟每平方米基板100个颗粒的基板上沉积速率规格。

12.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，还包括联接到气体包围件的气体净化系统。

13.根据权利要求12所述用于打印基板的系统，其中，所述气体净化系统构造为将气体包围件内部中的每个反应性物种维持小于100ppm。

14.根据权利要求13所述用于打印基板的系统，其中，所述反应性物种包括水蒸气、或氧气、或水蒸气和氧气两者。

15.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，其中，包含在所述气体包围件的内部中的气体是惰性气体。

16.根据权利要求15所述用于打印基板的系统，其中，所述惰性气体选择自氮气、任何稀有气体、以及其组合。

17.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。

18.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。

19.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，其中，所述打印头组件联接到X轴线性空气轴承运动系统。

20.根据权利要求19所述用于打印基板的系统，还包括延伸跨过基板支撑设备的桥，X轴线性空气轴承运动系统联接打印头组件且构造成将打印头组件沿桥移动。

21.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。

22.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：

沿基板支撑设备的侧面定位且平行于Y轴延伸的梁；

Y轴托架组件，用以沿梁平移且包括多个空气轴承，以在梁上支撑Y轴托架组件，

其中，Y轴托架组件通过夹持器运动控制系统联接到基板夹持器组件。

23.根据权利要求22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马达组件和沿Y轴托架组件的侧面设置的枢轴组件，枢轴组件位于两个马达组件之间，其中，两个马达组件构造成分别以相反方向移动基板夹持器组件的相对端部，以使得基板夹持器组件围绕枢轴组件旋转。

24.根据权利要求1所述用于打印基板的系统，其中，夹持器运动控制系统构造成维持所述基板夹持器组件相对于与所述行进Y轴平行的方向的定向。

Images