CN106795386A - 有机薄膜油墨组合物和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明教导涉及油墨组合物的不同实施方案，一旦印刷和固化，油墨组合物就在基材(例如但不限于OLED装置基材)上形成有机薄膜。油墨的不同实施方案可用在气体封闭部内容纳的工业喷墨印刷系统印刷，所述气体封闭部限定内部，所述内部具有保持为惰性和基本低颗粒过程环境的受控环境。在这种受控环境在基材(例如但不限于OLED装置基材)上图案化印刷有机薄膜可保证高体积高产率过程用于多种OLED装置。

Description

有机薄膜油墨组合物和方法
相关申请
本申请要求2014年7月25日提交的美国临时专利申请62/029,228、2014年8月11日提交的美国临时专利申请62/035,600和2014年11月26日提交的美国临时专利申请62/084,751的优先权，其全部内容通过引用结合到本文中。
技术领域
本发明教导涉及油墨组合物的不同实施方案和在基材(例如但不限于OLED装置基材)上形成的聚合有机薄膜。油墨的不同实施方案可用可在气体封闭部(gas enclosure)内容纳的工业喷墨印刷系统印刷，所述气体封闭部限定内部，所述内部具有保持为惰性和基本低颗粒过程环境的受控环境。
发明概述
对于有机发光二极管(OLED)显示器技术潜力的关注由OLED显示器技术属性驱动，包括具有高饱和颜色、高对比度、超薄、快响应和能效的显示器演示。另外，可在OLED显示器制造技术中使用多种基材材料，包括柔性聚合材料。尽管用于小屏幕应用(主要用于手机)的显示器演示已着力注重这种技术的潜力，但在一定的基材幅面范围内以高产率放大大批量制造仍有挑战。
关于幅面的放大，Gen 5.5基材具有约130cm X 150cm尺寸，并且可得到约8个26”平板显示器。比较起来，较大幅面基材可包括使用Gen 7.5和Gen 8.5母玻璃基材尺寸。Gen7.5母玻璃具有约195cm X 225cm尺寸，并且可每个基材切成8个42"或6个47”平板显示器。用于Gen 8.5的母玻璃为约220cm X 250cm，并且可每个基材切成6个55"或8个46”平板显示器。在OLED显示器制造放大到较大幅面方面仍有挑战的一个标志是，已证明以高产率在大于Gen 5.5基材的基材上大批量制造OLED显示器有相当大挑战性。
原则上，通过用OLED印刷系统在基材上印刷不同有机薄膜和其它材料，可制造OLED装置。这样的有机材料可能易被氧化和其它化学过程损伤。因此，需要在惰性环境印刷不同有机堆叠层。另外，为了达到高产率制造过程，需要基本无颗粒环境。除了将不同OLED堆叠层印刷到多个离散像素位置外，还可用工业喷墨系统进行图案化区域印刷。例如，在制造OLED装置期间，可喷墨印刷不同包封层。鉴于可被氧化和其它化学过程和由于材料印刷薄层中颗粒物质造成的缺陷损伤的OLED堆叠的不同有机材料的敏感性，也需要在惰性的基本无颗粒环境中图案化印刷包封层。
然而，以可对不同基材尺寸放大并且可在惰性的基本低颗粒印刷环境中进行的方式容纳OLED印刷系统可面临多种工程挑战。用于高通过量大幅面基材印刷(例如，印刷Gen7.5和Gen 8.5基材)的制造工具需要相当大的设备。因此，已证明，保持大型设备在惰性气氛下、需要气体净化去除反应气氛种类（例如水蒸气和氧及有机溶剂蒸气)，以及保持基本低颗粒印刷环境有相当大挑战。
正因如此，在一定的基材幅面范围内以高产率放大大批量制造OLED显示器技术仍有挑战。因此，各种实施方案需要本发明教导的气体封闭系统，该系统可在惰性的基本低颗粒环境中容纳OLED印刷系统，并且可容易放大，以在多种基材尺寸和基材材料上制造OLED面板。另外，本发明教导的各种气体封闭系统可容易在处理期间从外部进入OLED印刷系统，并容易以最少停机时间进入内部维护。
附图简述
通过参考附图，可更好地理解本公开的特征和优势，这些附图旨在说明而不限制本发明教导。
图1为显示制造的不同方面的光电装置的示意截面图。
图2(A)和图2(B)为根据本发明教导的组合物、系统和方法的不同实施方案在基材上形成的聚合薄膜的膜轮廓分布图。图2(A)显示不用结合边缘补偿印刷的8μm厚度膜。图2(B)显示使用边缘补偿印刷的16μm厚度膜。
图3为描绘根据本发明教导的组合物、系统和方法的不同实施方案在基材上形成聚合薄膜的方法的流程图。
图4为根据本发明教导的不同实施方案的印刷系统工具视图的前透视图。
图5为可用于制造发光装置的UV固化模块的示意图。
图6描绘根据本发明教导的不同实施方案的印刷系统的扩展等轴透视图(isoperspective view)。
图7为根据本发明教导的不同实施方案的印刷系统的等轴透视图。
图8为根据本发明教导的气体封闭组合件和相关系统部件的不同实施方案的示意图。
图9(A)为对于铺展改性剂在22℃和25℃下滴体积作为喷射频率的函数的曲线图。
图9(B)为对于铺展改性剂在22℃和25℃下滴速度作为喷射频率的函数的曲线图。
图9(C)为对于铺展改性剂在22℃和25℃下滴轨迹作为喷射频率的函数的曲线图。
图10(A)为对于铺展改性剂在22℃和25℃下滴体积变化作为喷射频率的函数的曲线图。
图10(B)为对于铺展改性剂在22℃和25℃下滴速度变化作为喷射频率的函数的曲线图。
图11(A)为对于油墨组合物在25℃下墨滴速度作为喷射频率的函数的曲线图。
图11(B)为对于油墨组合物在25℃下墨滴体积作为喷射频率的函数的曲线图。
图11(C)为对于油墨组合物在25℃下墨滴轨迹作为喷射频率的函数的曲线图。
图12为在固化时出现的印刷油墨组合物的体积变化作为光引发剂浓度的函数的曲线图。
图13为显示通过热重量分析测定在120℃固化的膜在失重和光引发剂浓度之间相关性的曲线图。
发明详述
本发明教导涉及油墨组合物的不同实施方案，一旦印刷和固化，油墨组合物就在基材(例如但不限于OLED装置基材)上形成聚合薄膜。油墨的不同实施方案可用可在气体封闭部内容纳的工业喷墨印刷系统印刷，所述气体封闭部限定内部，所述内部具有保持为惰性和基本低颗粒过程环境的受控环境。在这种受控环境在基材(例如但不限于OLED装置基材)上图案化印刷有机薄膜可保证大批量高产率过程用于多种OLED装置。
可预期在本发明教导的气体封闭系统的不同实施方案的惰性的基本低颗粒环境内印刷多种油墨制剂。在制造OLED显示器期间，可形成OLED像素，以包括OLED膜堆叠，在施加电压时，这些堆叠可发射特定峰波长的光。在阳极和阴极之间的OLED膜堆叠结构可包括空穴注入层(HIL)、空穴输送层(HTL)、发射层(EL)、电子输送层(ETL)和电子注入层(EIL)。在OLED膜堆叠结构的一些实施方案中，可使电子输送层(ETL)与电子注入层(EIL)组合成ETL/EIL层。根据本发明教导，对于OLED膜堆叠的不同颜色像素EL膜的EL，可用喷墨印刷来印刷不同油墨制剂。另外，例如但不限于HIL、HTL、EML和ETL/EIL层可具有可用喷墨印刷印刷的油墨制剂。
如本文以后更详细讨论，可进一步预期用喷墨印刷在OLED面板上印刷有机包封层。包封油墨可包括聚合物或聚合物组分，例如但不限于各种聚乙二醇单体材料、丙烯酸酯(例如，单齿或多齿丙烯酸酯)、甲基丙烯酸酯(例如，单齿或多齿甲基丙烯酸酯)或其它材料和共聚物及其混合物，可用热处理(例如，烘烤)、UV曝光及其组合固化。如本文所用，聚合物和共聚物可包括可配制成油墨并在基材上固化形成有机包封层的任何形式聚合物组分。这些聚合组分可包括聚合物和共聚物及其前体，例如但不限于单体、低聚物和树脂。根据本发明教导，喷墨印刷可提供数个优点。首先，可排除一定范围真空处理操作，因为可在大气压进行这种基于油墨的制造。另外，在喷墨印刷过程期间，有机包封层可定位，以在活性(active)区域上和附近覆盖OLED基材部分，以有效包封活性区域，包括活性区域的侧面边缘。使用喷墨印刷目标图案化消除材料浪费，也消除完成有机层图案化一般所需的额外处理。
有机薄膜油墨组合物和方法
本发明教导的有机薄层油墨组合物的不同实施方案可例如但不限于在光电装置上印刷，例如，多种OLED装置，以形成有机包封层。根据组合物和方法的不同实施方案，一旦固化，所得聚合薄膜可提供流体阻挡层，也使以前制造的无机包封层平面化，还提供期望从有机包封层得到的柔韧性。流体阻挡层可防止或减少例如水和/或氧渗入OLED装置。
如图1示意截面图所绘，可为光电装置50提供基材52。基材的不同实施方案可包括一个或多个二氧化硅基薄玻璃和任何数量的柔韧性聚合材料。例如，基材52可透明，例如，用于底部发射光电装置结构。可在基材上沉积、喷墨印刷或另外形成一个或多个与OLED堆叠相关的层，例如不同的有机或其它材料。应注意到，图1中的活性区域54作为单块示意显示，但可在细节上进一步包括具有复杂拓扑结构的区域或具有多个离散装置和膜层的结构。在一个实例中，50可包括OLED装置，例如包括发射层或耦合到阳极和阴极的其它层。词语“活性”不一定表示要求任何电能放大或晶体管作用能力，一般可指其中可发生光电作用能力(例如，发光)的区域。因此，可包括活性区域54作为活性矩阵OLED或中性(passive)矩阵OLED装置的一部分。
在OLED装置中包括的相应层，例如活性区域54，可以为数十或数百纳米(nm)厚或更小。可包括在OLED装置光电作用中无源的另外的有机层，这些层可以为数微米厚或更小。可使阳极或阴极耦合到或者可包括电极部分56，该部分56沿着基材52从活性区域54侧向偏离。如本文更详细讨论，装置50的活性区域54可包括在延长曝露存在下降解成各种反应性气体物类的材料，例如但不限于水、氧和来自装置处理的各种溶剂蒸气。这种降解可给予稳定性和可靠性。
如图1中所绘，可为装置50提供无机层60A，例如沉积或以其它方式形成于活性区域54上。例如，无机层可覆盖涂覆(例如，沉积)于基材52的全部或基本全部表面上，包括活性区域54。可用于制造无机层60A的无机材料的实例可包括各种氧化物，例如一种或多种Al2O3、TiO2、HfO2、SiOXNY或一种或多种其它材料。有机层62A可用例如喷墨印刷来印刷。例如，如本文前面一般讨论，有机层62A可用有机薄层油墨印刷，油墨可包括各种聚合物材料，可用一种或多种热(例如烘烤)或紫外曝光技术固化，一旦固化，就可形成聚合薄膜，例如有机层62A。有机层62A可作为一个或多个平面化层，以平面化和机械保护活性区域54，或者作为共同用于阻止或抑制水分或气体渗入活性区域54的包封堆叠的部分。图1主要显示多层结构包封材料层，所述层具有无机层60A，例如，包括氧化物；和有机层62A，例如，包括可用于抑制或阻止活性区域54暴露于反应性气体(例如但不限于水分或大气气体)的聚合物。如图1中所绘，可重复多层结构，以包括第二无机层60B和第二有机层62B。可建立包封层的各种另外的实施方案，以提供光电装置所需的机械和密封性质。例如，层的制造次序可以反向，以首先制造有机包封层，随后制造无机层。另外，可提供更多或更少层数。例如，可制造具有所示无机层60A和60B和单有机包封层62A的结构。
对于本发明教导的有机薄层油墨的不同实施方案，可由四种原料组成。根据本发明教导，有机薄层油墨的不同实施方案可包括具有约230g/mol至约440g/mol数均分子量的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和/或聚乙二醇二丙烯酸酯。例如，有机薄层油墨可包括聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯和/或聚乙二醇200二丙烯酸酯，具有约330g/mol数均分子量，且具有以下所示一般结构：
其中n平均为4，且R独立选自H和甲基。
对于本发明教导的有机薄层油墨的不同实施方案，聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯可以为油墨制剂的主要组分，并且可以在有机薄层油墨组合物不同实施方案的约75-95%重量之间。
除了聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯外，可用季戊四醇四丙烯酸酯或季戊四醇四甲基丙烯酸酯作为主要交联剂。本文所用词语‘主要’表示油墨组合物的其它组分也参与交联，虽然不是它们的主要功能目的。对于有机薄层油墨的不同实施方案，可在油墨制剂的约4-10%重量之间。季戊四醇四丙烯酸酯或季戊四醇四甲基丙烯酸酯的一般结构如下所示。
其中R独立选自H和甲基。
根据本发明教导，可用铺展改性剂调节有机薄层油墨组合物不同实施方案的铺展性质。铺展改性剂为在印刷温度比油墨组合物的聚乙二醇二甲基丙烯酸具有更低表面张力的液体。作为说明，油墨组合物的不同实施方案包括具有在22℃约14至约18cps粘度和在22℃约35至39达因/cm表面张力的铺展改性剂。这包括包含具有在22℃约14至约16cps粘度和在22℃约35至38达因/cm表面张力的铺展改性剂的油墨组合物的实施方案。测定粘度和表面张力的方法熟知，包括使用市售流变仪(例如DV-I Prime Brookfield rheometer)和张力仪(例如，SITA气泡压力张力仪)。在油墨组合物的一些实施方案中，铺展改性剂包括多官能，例如二官能丙烯酸酯单体或低聚物或甲基丙烯酸酯单体或低聚物。丙烯酸酯和甲基丙烯酸基铺展改性剂可能是有利的，因为它们一般与聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和油墨组合物的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基多官能交联剂相容。因此，它们的使用不导致其它丙烯酸酯或甲基丙烯酸基组分从溶液沉淀。另外，丙烯酸酯和甲基丙烯酸基铺展改性剂可参与聚乙二醇二甲基丙烯酸酯交联。即，铺展改性剂可通过类似化学性质掺入聚合物，以免在UV固化后作为污染物保留。有机薄层油墨组合物的不同实施方案包括最高约15%重量的量的铺展改性剂。这包括包含约1至约15%重量铺展改性剂的有机薄层油墨组合物的实施方案。
在油墨组合物的一些实施方案中，铺展改性剂包括烷氧基化脂族二丙烯酸酯。烷氧基化脂族二丙烯酸酯的结构式可如下表示：
.
其中n可在3至12之间。
由于有机薄层油墨组合物的不同实施方案可用不同烷氧基化脂族二丙烯酸酯材料调节油墨制剂在基材上的铺展性质，本发明教导的有机薄层油墨组合物的不同实施方案可在制剂中具有最高约15%重量烷氧基化脂族二丙烯酸酯组分。Sartomer Corporation公司可提供各种烷氧基化脂族二丙烯酸酯材料。例如，候选Sartomer产品的实例可包括Sartomer产品编号SR-238B，在22℃具有约35表面张力的1,6-己二醇二丙烯酸酯；和Sartomer产品编号SR-9209A，被描述为专有的烷氧基化脂族二丙烯酸酯，具有在22℃约35达因/cm表面张力和在22℃约15cps粘度。对于有机薄层油墨组合物的不同实施方案，烷氧基化脂族二丙烯酸酯组分的脂族部分可在3至12个重复亚甲基单元之间。对于有机薄层油墨组合物的不同实施方案，烷氧基化脂族二丙烯酸酯组分的脂族部分可在4至6个重复亚甲基单元之间。
除了各种烷氧基化脂族二丙烯酸酯组分外，有机薄层油墨组合物的不同实施方案还可用烷氧基化脂族二甲基丙烯酸酯组分调节不同制剂的铺展性质。本发明教导的有机薄层油墨组合物的不同实施方案可具有在制剂中最高约15%重量烷氧基化脂族二甲基丙烯酸酯组分。对于有机薄层油墨组合物的不同实施方案，烷氧基化脂族二甲基丙烯酸酯组分的脂族部分可在3至12个重复亚甲基单元之间。对于有机薄层油墨组合物的不同实施方案，烷氧基化脂族二甲基丙烯酸酯组分的脂族部分可在4至6个重复亚甲基单元之间。烷氧基化脂族二甲基丙烯酸酯的结构式可如下表示：
其中n可在3至12之间。
关于引发聚合过程，本发明教导的有机薄层油墨组合物的不同实施方案可用很多类型光引发剂引发聚合过程。在不同实施方案中，光引发剂以约0.1%重量至约8%重量的量存在。这包括其中光引发剂以约1%重量至约5%重量的量存在的实施方案。然而，也可使用这些范围外的量。光引发剂可以为I型或II型光引发剂。I型光引发剂经历辐射诱导裂解，产生两个自由基，其中一个为反应性，并引发聚合。II型光引发剂经辐射诱导转化成激发三重态。激发三重态分子然后与基态分子反应，产生聚合引发自由基。
期望选择用于所给油墨组合物的特定光引发剂，使它们在不损伤OLED材料的波长活化。因此，油墨组合物的不同实施方案包括具有在约368至约380nm范围峰的主吸收的光引发剂。期望选择用于活化光引发剂并诱导油墨组合物固化的光源，使得光引发剂的吸收范围与光源的输出匹配或重叠，由此吸收光产生引发聚合的自由基。适合光源可包括汞弧灯和UV发光二极管。
可使用酰基氧化膦光引发剂，尽管应了解可使用多种光引发剂。也可考虑使用来自例如但不限于α-羟基酮、乙醛酸苯酯和α-胺基酮种类的光引发剂。为了引发自由基聚合，各种光引发剂可具有约200nm至约400nm之间的吸收分布。对于本文公开组合物和方法的不同实施方案，2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)和2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基次膦酸酯具有合乎需要的性质。对于本发明教导组合物和方法的不同实施方案，酰基氧化膦光引发剂可以为制剂的约0.1-5%重量。酰基膦光引发剂的实例包括Irgacure® TPO引发剂，用于UV固化，以商品名Irgacure® TPO销售，在380nm具有吸收的I型均裂引发剂；Irgacure® TPO-L，在380nm吸收的I型光引发剂；和Irgacure® 819，在370nm具有吸收。作为说明，可用在高达1.5J/cm2辐射能密度在350nm至395nm名义波长发射的光源固化包含TPO光引发剂的油墨组合物。使用适合能源，可达到高水平固化。例如，固化膜的一些实施方案具有通过傅里叶变换红外(FTIR)光谱测定90%或更大的固化度。
在所给油墨组合物中包含的光引发剂的适合量取决于所选光引发剂、交联剂和(如果存在)铺展改性剂的性质。然而，期望选择光引发剂的量，以使从印刷油墨组合物的时间到油墨组合物固化成固体膜的时间发生的体积变化最大限度地减小。例如，对于油墨组合物的一些实施方案，印刷的油墨组合物层和通过固化油墨组合物形成的固体有机聚合薄膜的体积差不大于1%。使固化期间发生的体积变化最大限度地减小改善固化膜的均匀性。
发明人已研究出测定固化期间发生的油墨组合物体积变化的精确试验。该试验允许精确测定在所给油墨组合物制剂中包含的光引发剂的适合量，以使由固化引起的体积变化最大限度地减小。在试验中，小心地将已知体积的油墨组合物分配入具有已知体积刻度的容器(例如，容量瓶)的底部。然后使容器中的油墨组合物曝露于辐射源，辐射源诱导交联，并使油墨组合物固化成固体膜。然后将对应于由容器上体积刻度指示的体积的一定体积去离子(DI)水连同固化膜分配入容器。然后从容器提取高于体积刻度的DI水部分，并称重，以测定固化膜的体积。作为说明，可如下在实验室中进行试验。将5mL玻璃容量瓶与UV可固化油墨组合物和手持式紫外(UV)灯一起放入手套箱。使用Eppendorf移液管和适合尖端，在尖端不触到侧壁下，小心地将500µL油墨组合物分配入容量瓶，使得所有油墨组合物分配入瓶底部。将容量瓶放在UV灯上，开灯到适合波长设定(例如，365nm)经历足以完全固化油墨组合物的时间(例如，约180秒)。注：操作人员应戴上UV防护眼镜。在油墨组合物已固化成固体膜后，关灯，并在瓶上放塞。从手套箱取出具有固化膜的盖塞瓶。将没有玻璃塞的瓶放在分析天平上，并称其皮重。使用Pasteur移液管，将5克DI水仔细地精确分配入(避免侧壁)容量瓶。然后将瓶从天平移走，在天平上放置空干燥瓶，并称其皮重。使用新的干燥Pasteur移液管，从容量瓶小心抽取高于5mL刻度的DI水部分。在抽取终点，水的弯月面最低点必须通过目视检查确定与5mL刻度对齐。将全量抽取DI水移入空瓶，并称其重量(w1)。可用以下公式计算从分配油墨组合物固化得到的体积变化(例如，体积减小)百分数：
体积变化%=100-((w1克数/0.5克) X 100)。
使用这种试验方法，已发现，油墨组合物中光引发剂的量的甚至小的变化就可对固化期间发生的体积变化有显著影响，并且可用此试验配制在固化期间经历不大于1%体积变化的油墨组合物。油墨组合物的不同实施方案在固化期间经历不大于0.5%体积变化。
作为说明，可用该试验方法配制一种油墨组合物，该油墨组合物包含聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯(PET)、SR-9209A和2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)作为光引发剂。配制五种油墨组合物。各组合物包含4%重量SR-9209A和7%重量PET。如表1中所示调节TPO的量，余量为聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯。在各试验中，最初将0.5ml油墨组合物分配入烧瓶。除非另外指明，固化时间为约180秒。
表1：由于固化的体积变化
*固化时间= 300秒
**固化时间= 420秒
如此表和图12中图示显示，4%重量TPO的量提供最低体积变化。样品5和6的体积增加为膜溶胀的结果。对于具有不同TPO浓度的油墨组合物，也通过热重量分析测定固化膜失重。在表2和图13中提供的这些结果显示，4%重量TPO浓度也得到最低失重。
表2：具有不同光引发剂%的固化膜的TGA分析
通常，对于喷墨印刷应用有用的油墨组合物，应调节油墨组合物的表面张力、粘度和湿润性质，以允许通过喷墨印刷喷嘴分配组合物，而不在印刷所用温度(例如，室温，~22℃)干燥到喷嘴上或堵塞喷嘴。一旦经配制，有机薄层油墨组合物的不同实施方案可具有在22℃约10和约25厘泊之间(包括，例如在约17和约21厘泊之间)的粘度和在22℃约32和约45达因/cm之间(包括，例如在约38和约41达因/cm之间)的表面张力。由于喷墨温度可在约22℃至约40℃之间，在此温度范围，有机薄层油墨制剂的不同实施方案可具有在印刷头温度范围内约7-25厘泊之间(包括，例如在约9和约19厘泊之间)的粘度和在约30和约45达因/cm之间的表面张力。
假定可由光诱导引发聚合，可制备油墨以防止曝露于光。对于制备本发明教导的有机薄层油墨组合物，为了保证不同组合物的稳定性，可在暗处或光照昏暗的房间制备组合物。例如，为了制备30克有机薄膜油墨制剂的实施方案，可以防止直接曝露于光的方式移除洁净的40mL琥珀色瓶(例如，Flacons, VWR trace clean)的瓶盖，然后可放在天平上，称皮重。首先，可将所需量光引发剂称入瓶中。例如，对于目标4%重量30克制剂，可将1.2克2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦称入瓶中。下一步，对于目标4%重量，可将1.2克SR-9209A称入瓶中。在加入烷氧基化脂族二丙烯酸酯组分后，可将25.5克聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯称入瓶，代表85% 30克制剂。通过将2.1克季戊四醇四丙烯酸酯称入瓶中，可提供组合物的最后7%组分。关于混合提供均匀组分浓度，将Teflon®涂覆磁性搅拌棒小心插入瓶中，并固定瓶盖。在室温至50℃温度和600-1000rpm搅拌溶液30分钟。随后，通过0.2或0.45µm PTFE注射器滤器或真空或压滤方法过滤油墨溶液，并在环境温度超声处理经过滤溶液30分钟。油墨组合物准备使用，并应在惰性环境(例如，在手套箱中)避光储存。所述有机薄膜油墨制剂的不同实施方案可具有在22℃约17和约19厘泊之间的粘度和在22℃约37和约41达因/cm之间的表面张力。
一旦制备油墨组合物，就可通过在分子筛珠料存在下混合1天或更多时间脱水，然后在干燥惰性气氛储存，例如压缩干燥空气或氮气氛。为了避免过早聚合或使过早聚合最大限度地减少，应在琥珀色光或在暗处储存油墨组合物。例如，可在琥珀色瓶中储存油墨组合物。在干燥惰性气氛干燥和储存可保持油墨组合物的水含量低于约300ppm(包括例如低于约200ppm)，这对喷墨印刷合乎需要，直至组合物准备使用。使用如上所述制备的油墨组合物，如下进行和评价脱水过程。首先移出2克油墨组合物等分试样(在干燥前)，并用KarlFischer库仑滴定测定其H2O含量为约1200ppm。向其余油墨组合物加入3埃分子筛珠料(10%重量)。然后将组合物放在滚筒上，以提供温和搅拌5天，随后，将油墨组合物移入手套箱(H2O<10ppm)，并等分入20个琥珀色瓶(每个2mL)，随后将瓶盖上，以在瓶中提供氮顶部空间。从手套箱移出其余油墨组合物，在周围环境下等分入20个琥珀色瓶(每个2mL)，随后将瓶盖上。从手套箱移出在手套箱等分试样的瓶(在N2顶部空间下)，与在手套箱外等分试样的瓶(在环境顶部空间下)一起在通风橱储存。随后，从N2顶部空间组和环境顶部空间组打开一个瓶(分别)，使用Karl Fischer库仑滴定，从第0天至第4天(每日)然后以每周/每两周直到第51天测定油墨组合物的水含量。数据显示，在氮气氛(顶部空间)下保持的油墨组合物在51天后具有仅120ppm水含量，而在环境气氛下保持的油墨组合物在第51天具有三倍高的水含量(361.2ppm)。可用相同程序得到用压缩干燥空气顶部空间相同的结果。
油墨组合物，特别是在干燥惰性气氛在室温(22℃)储存的那些组合物，可长时间稳定，如在目视检查下没有沉淀或分离和在其室温粘度和表面张力的稳定性所确定。油墨组合物的一些实施方案经至少160天时间在室温在压缩干燥空气下或在氮气氛下在暗处经历2%或更小(例如，1%或更小)的表面张力变化和6%或更小的粘度变化。例如，如上所述在压缩干燥空气下或在氮气氛下在暗处制备、脱水和储存的油墨组合物的粘度(用Brookfield粘度计测定)经160天时间在室温从17.8cP只增加到18.7cP。至少一部分这种较少增加可归因于仪器的再现性限制。在相同时间，油墨组合物的表面张力(通过动态SITA测定)从39.9达因/cm2变到39.7达因/cm2，为统计不显著量。
用US 8,714,719中所述的印刷系统配制和印刷如上所述制备的油墨的实施方案，所述专利全文通过引用结合到本文中。膜在惰性氮环境用UV辐射固化。固化膜显示高透明性和均匀厚度。作为说明，用本发明油墨组合物产生的固化膜的一些实施方案具有5%或更小的膜厚度变化。可用轮廓曲线仪工具测定膜厚度均匀性，例如Veeco DektakProfilometer轮廓曲线仪工具。为了进行厚度测定，可在基材上用例如锋利的针在膜上产生划痕。然后，可将基材放在工具上，以测量划痕井的高度，表示在基材上印刷的膜的厚度。图2A显示不用结合边缘补偿印刷的8μm厚度的膜，并显示除膜边缘以外的均匀性，如所预料那样。图2B为用边缘补偿印刷的16μm厚度的膜，并显示均匀性，如所预料那样。另外，作为说明，用本发明油墨组合物产生的固化膜的一些实施方案在550nm波长和以上具有90%或更大透射率。这包括在550nm波长和以上具有99%或更大和99.5%或更大透射率的固化膜。
由通过喷墨印刷头喷嘴的最大稳定喷射频率，可检测喷墨印刷应用的油墨组合物适用性。显示稳定喷墨的油墨组合物在一定范围喷射频率具有恒定或基本恒定的滴速度、滴体积和滴轨迹。然而，超过油墨组合物的稳定喷射频率范围，其滴速度、滴体积和/或滴轨迹随提高喷射频率变得不稳定。为了提供具有稳定喷射频率的油墨组合物，期望从自身具有良好喷射性质的组分配制油墨组合物。因此，在油墨组合物的一些实施方案中，选择铺展改性剂，使得其具有高喷射稳定性特征。本发明油墨组合物的不同实施方案包括在22℃具有至少23kHz最大稳定喷射频率的铺展改性剂。这包括包含在22℃具有至少24kHz最大稳定喷射频率的铺展改性剂的油墨组合物的实施方案，还包括包含在22℃具有至少25kHz最大稳定喷射频率的铺展改性剂的油墨组合物的实施方案。
通过喷墨喷嘴的适合喷射图示说明于图9(A)、9(B)和9(C)中，对于在22℃显示高达约24kHz喷射频率和在25℃显示高达约26kHz喷射频率的稳定喷射的铺展改性剂SR-9209A，这些图分别显示提高喷射频率对滴体积、滴速度和滴轨迹(角)的影响。通过将SR-9209A装入与滴检测仪器连接的印刷头，检测图9(A)至9(C)中所示的频率响应。研究用于发射的波形，并调节和优化脉冲时间和电压，以建立稳定喷射范围。例如，可进行喷墨试验，以通过检查改变频率对在22℃和25℃下滴体积、滴速度和滴轨迹的影响评价铺展改性剂的印刷性能。在优化脉冲时间和电压后，来自此类型频率响应试验的结果的实例图示说明于图9(A)至9(C)的曲线图中，图9(A)至9(C)分别显示对于SR-9209A，滴体积、速度和轨迹的频率响应。用DimatixTM SX3印刷头和ImageXpert®建立的JetXpert阴影照相法作为滴检测工具进行试验。
所给组合物(例如铺展改性剂)的喷射频率响应可显示随喷射频率增加的滴体积和滴速度的一些波动变化，但在体现不稳定喷射特征的不稳定喷射频率响应开始之前。为了甚至在组合物的稳定喷射频率范围的较高频率端提供均匀和可再现沉积，期望使组合物这些滴体积和速度变化的程度最大限度地减小。本发明油墨组合物的不同实施方案包括在22℃直到其最大稳定喷射频率经历不大于约15%的滴体积变化的铺展改性剂。这包括包含在22℃直到其最大稳定喷射频率经历不大于约12%的滴体积变化的铺展改性剂的油墨组合物，还包括包含在22℃直到其最大稳定喷射频率经历不大于约10%的滴体积变化的铺展改性剂的油墨组合物。本发明油墨组合物的不同实施方案包括在22℃直到其最大稳定喷射频率经历不大于约15%的滴速度变化的铺展改性剂。这包括包含在22℃直到其最大稳定喷射频率经历不大于约12%的滴速度变化的铺展改性剂的油墨组合物，还包括包含在22℃直到其最大稳定喷射频率经历不大于约10%的滴速度变化的铺展改性剂的油墨组合物。
在22℃和25℃作为喷射频率函数的滴体积和速度变化图示说明于图10(A)和10(B)中，图10(A)和10(B)分别显示对于图9(A)-9(C)的SR-9209A的滴体积和滴速度变化。SR-9209A具有在25℃直到其最大稳定喷射频率不大于约10%的滴体积变化和不大于约12%的滴速度变化。
包含铺展改性剂的经配制油墨组合物也能够在高频率，在室温和甚至较高喷墨温度（包括最多约50℃喷墨温度）稳定喷墨。作为说明，包含4%重量SR-9209A、7%重量PET、4%重量TPO和85%重量聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯的油墨组合物用以上关于喷射铺展改性剂SR-9209A所述的程序喷墨。这种程序使用与以上关于铺展改性剂所述喷射频率响应试验所用的那些类似的印刷头和滴检测仪器。在试验中使用的印刷机每印刷头具有4行，每行有28个喷嘴。关于滴速度、体积和轨迹的结果分别显示于图11(A)、11(B)和11(C)中。图11(A)-11(C)中的迹线显示关于四个印刷头行各行的28个喷嘴的平均值。如这些图中所示，关于高达至少25kHz喷射频率在25℃对油墨组合物观察到稳定喷墨。在40℃喷墨温度对油墨组合物重复试验，同样对高达至少25kHz喷射频率观察到在滴速度、体积和轨迹方面的稳定喷墨。
在基材上形成有机薄膜的系统和方法
如本文前面讨论，可在惰性、基本无颗粒环境在多种基材上制造各种OLED装置，以保证高产率制造。
为了更清楚地考察关于可用于制造各种OLED装置的基材尺寸，大约从二十世纪九十年代初，对于由除了OLED印刷以外制造的平板显示器，已发展了多代母玻璃基材尺寸。第一代母玻璃基材，称为Gen 1，为约30cm x 40cm，因此，可制造15"屏。大约在二十世纪九十年代中期，制造平板显示器的现有技术已发展到Gen 3.5母玻璃基材尺寸，具有约60cm x72cm尺寸。比较起来，Gen 5.5基材具有约130cm x 150cm尺寸。
随着世代发展，生产了Gen 7.5和Gen 8.5的母玻璃尺寸用于除了OLED印刷以外的制造方法。Gen 7.5母玻璃具有约195cm x 225cm尺寸，并且可每个基材切成8个42"或6个47”平板显示器。用于Gen 8.5的母玻璃为约220cm X 250cm，并且可每个基材切成6个55"或8个46”平板面板。在OLED制造实际限于G 3.5和更小的同时，关于OLED平板显示器品质(例如，更真实的颜色、更高对比度、厚度、柔韧性、透明度和能量效率)的希望已经实现。目前，相信OLED印刷是打破这一限制并且能够不仅对Gen 3.5和更小的母玻璃尺寸而且以最大母玻璃尺寸(例如，Gen 5.5、Gen 7.5和Gen 8.5)制造OLED屏的最佳制造技术。OLED面板显示器技术特征之一包括可使用多种基材材料，例如但不限于多种玻璃基材材料和多种聚合基材材料。关于这一点，从产生于使用玻璃基材的术语陈述的尺寸可应用于适用于OLED印刷的任何材料基材。
以下表2涉及经常可在与各种OLED装置的各代基材相关的各种来源中发现的关于尺寸的各代基材名称。以下表3总结目前可在与按代划分尺寸的基材(genereation-sizedsubstrate)相关的各种来源中利用的一些已知按代划分尺寸的基材的长宽比和面积。应了解，可从不同制造商之间看到长宽比和因此尺寸的变化。另外，应了解，假定工业发展，在表3中提供的资料可能改变。关于这一点，可通过任何多种按代划分尺寸的基材得到特定按代划分尺寸的基材的最新换算因数和平方米面积。
世代编号 X (mm) Y (mm) 面积(m2)
Gen 3.0 550 650 0.36
Gen 3.5 610 720 0.44
Gen 3.5 620 750 0.47
Gen 4 680 880 0.60
Gen 4 730 920 0.67
Gen 5 1100 1250 1.38
Gen 5 1100 1300 1.43
Gen 5.5 1300 1500 1.95
Gen 6 1500 1850 2.78
Gen 7.5 1950 2250 4.39
Gen 8 2160 2400 5.18
Gen 8 2160 2460 5.31
Gen 8.5 2200 2500 5.50
Gen 9 2400 2800 6.72
Gen 10 2850 3050 8.69
表2：面积和基材尺寸之间的关系
原则上可允许印刷多种基材尺寸(包括大幅面基材尺寸)的制造工具可能需要相当大设备容纳这种OLED制造工具。因此，在惰性气氛下保持整个大设备提出工程挑战，例如大体积惰性气体的连续净化。气体封闭系统的不同实施方案可在气体封闭装置内具有与在气体封闭部外的气体净化系统结合的循环和过滤系统，它们可一起提供遍布气体封闭系统具有基本低水平反应性物类的基本低颗粒惰性气体的连续循环。根据本发明教导，惰性气体可以为不会不利地改变在限定的条件组下制造的产品的任何气体。用于处理OLED装置的不同实施方案的惰性气体的一些常用非限制实例可包括氮气、任何稀有气体及其任何组合。本发明教导的系统和方法可提供一种大型设备，该设备基本密封，以防止各种反应性大气气体(例如，水蒸气和氧)和从不同印刷过程产生的有机溶剂蒸气污染。根据本发明教导，OLED印刷设备应保持不同反应性物类各物类的水平在100ppm或更低，包括各种反应性大气气体(例如，水蒸气和氧)和有机溶剂蒸气，例如10ppm或更低，1.0ppm或更低，或0.1ppm或更低。
在其中各反应性物类水平应保持在目标低水平的设备中印刷OLED面板的要求可在考察表4中总结的资料中示出。在表4中总结的数据从分别对红色、绿色和蓝色按大像素、旋涂装置幅面制造的包含有机薄膜组合物的各试样的试验得到。出于快速评价各种制剂和方法的目的，这些试样基本上较容易制造和试验。尽管试样试验不应与印刷面板的寿命试验混淆，但它能够指示不同制剂和方法对寿命的影响。下表中所示结果表示制造试样中过程步骤的变化，其中与类似制造但用空气代替氮环境比较，只对在反应性物类小于1ppm的氮环境制造的试样改变旋涂环境。
通过以下所示表4中数据观察明显看到，对于在不同处理环境下制造的试样，特别在红色和蓝色的情况，在有效减少有机薄膜组合物暴露于反应性物类的环境中印刷可对不同EL的稳定性并因此对寿命具有相当大影响。寿命规范对OLED面板技术特别重要，因为这直接与显示器产品寿命相关，关于所有面板技术的产品规范对要满足的OLED面板技术一直具有挑战性。为了提供满足必需寿命规范的面板，利用本发明教导的气体封闭系统的不同实施方案，各反应性物类的水平，例如水蒸气、氧和有机溶剂蒸气，可保持在100ppm或更低，例如10ppm或更低，1.0ppm或更低，或0.1ppm或更低。
表3：惰性气体处理对OLED面板寿命的影响
除了提供惰性环境外，保持基本低颗粒环境用于OLED印刷也特别重要，因为即使很小颗粒也可导致对OLED面板可见的影响。在气体封闭系统中的颗粒控制可表现出重大挑战，这些挑战对例如在大气条件在空气开放的高流量层流过滤罩中进行的过程不表现。
例如，制造设备可能需要可操作性从各种系统和装置连接的相当大长度的各种服务束，以提供操作例如但不限于印刷系统所需的光、电、机械和流体连接。在印刷系统操作中使用且位于为印刷定位的基材附近的这些服务束可以为颗粒物质的不间断源。另外，在印刷系统中使用的部件，例如使用摩擦轴承的风扇或线性移动系统，可能为颗粒产生部件。本发明教导的气体循环和过滤系统的不同实施方案可与颗粒控制部件结合使用，以包含和排出颗粒物质。另外，通过使用多种固有产生低颗粒的气动操作部件，例如但不限于基材浮台、空气轴承和气动操作机器人等，可保持气体封闭系统不同实施方案的低颗粒环境。关于保持基本低颗粒环境，可设计气体循环和过滤系统的不同实施方案，以提供空中颗粒的低颗粒惰性气体环境，满足International Standards Organization Standard (ISO)14644-1:1999, “Cleanrooms and associated controlled environments - Part 1:Classification of air cleanliness,”(洁净室和相关控制环境-第1部分：空气洁净度分级)，第1级至第5级规定的标准。
如图3中所绘，用于在基材上印刷有机薄膜油墨然后固化油墨的过程100可包括从制造工具转移基材的步骤110，其中例如在OLED基材装置上用气相沉积方法制造无机包封层。如本文以后更详细讨论，可将基材从无机包封制造工具转移到印刷工具的印刷模块。对于可利用图案化区域印刷的多种方法，可有很多喷墨印刷优点。首先，可排除一定范围真空处理操作，因为可在大气压进行这种基于油墨的制造。另外，在喷墨印刷过程期间，有机包封层可定位，以在活性区域上和附近覆盖OLED基材部分，有效包封活性区域，包括活性区域的侧面边缘。使用喷墨印刷目标图案化导致消除材料浪费，也消除可导致增加颗粒污染的完成有机层图案化一般所需的额外处理。例如，掩蔽是用于图案化膜沉积的一种熟知技术，然而，掩蔽技术可导致相当大颗粒污染。
在步骤120，使用本发明教导的有机薄层油墨的不同实施方案，可用印刷工具在目标印刷区域印刷有机薄膜层。在处理技术中，总平均循环时间或TACT可以为具体过程循环的时间单位表达。关于本发明教导的系统和方法的不同实施方案，对于印刷有机薄膜油墨的步骤，TACT可在约30秒至约120秒之间。随后，如步骤130所示，可将基材从印刷工具的印刷模块转移到固化模块。关于固化步骤，如步骤140所示，根据本发明教导的系统和方法的不同实施方案，在引发固化前，可进行使印刷有机薄膜油墨达到均匀厚度薄膜层的步骤。在不同实施方案中，可将这种均平步骤认作为单独步骤。在系统和方法的不同实施方案中，均平可在专用室中进行，例如在保持室，然后可将基材转移到固化室。对于本发明教导的不同实施方案，如本文更详细讨论，均平步骤可在与固化步骤相同的室中进行。根据本发明教导的系统和方法的不同实施方案，均平步骤的TACT可在约170秒至约210秒之间，而根据一些实施方案的固化步骤的TACT可在约15秒至约60秒之间，而对于其它实施方案，可在约25秒至约35秒之间。在固化步骤140后，可将基材从UV固化模块转移到另一个处理室，例如输出装填闭锁室，如过程100的过程步骤150所示。
为了完成图3的过程100，可使用能够提供惰性的基本无颗粒环境的本发明教导的制造工具的不同实施方案，如图4中所示。图4描绘本发明教导的不同实施方案的OLED印刷工具4000的透视图，该工具可包括第一模块4400、印刷模块4500和第二模块4600。不同模块(例如，第一模块4400)可具有第一转移室4410，该室可具有门，例如门4412，用于第一转移室4410各侧，以容纳具有规定功能的不同室。如图4中所绘，第一转移室4410可具有装填闭锁门(未显示)用于第一装填闭锁室4450与第一转移室4410整合，也可具有缓冲门(未显示)用于第一缓冲室4460与第一转移室4410整合。第一转移室4410的门4412可用于可移动的室或单元，例如但不限于装填闭锁室。可为终端用户提供第一转移室4410的观察窗(例如，观察窗4402和4404)和第一缓冲室4460的观察窗4406，以例如监控过程。印刷模块4500可包括可具有第一面板装置4520的气体封闭部4510、印刷系统封闭装置4540和第二面板组合件4560。气体封闭部4510可容纳印刷系统的不同实施方案。
气体封闭部的不同实施方案可围绕印刷系统底座轮廓成形，可在底座上安装基材支持装置。另外，气体封闭部可围绕用于支架组合件X轴移动的桥结构轮廓成形。作为非限制实例，本发明教导的轮廓成形气体封闭部的不同实施方案可具有约6m3至约95m3气体封闭部体积，用于容纳能够印刷Gen 3.5至Gen 10基材尺寸的印刷系统的不同实施方案。作为另一个非限制实例，本发明教导的轮廓成形气体封闭部的不同实施方案可具有约15m3至约30m3气体封闭部体积，用于容纳能够印刷例如Gen 5.5至Gen 8.5基材尺寸的印刷系统的不同实施方案。与具有关于宽度、长度和高度非轮廓成形尺寸的非轮廓成形封闭部比较，轮廓成形气体封闭部的这些实施方案可节省约30%至约70%之间的体积。
图4的第二模块4600可包括第二转移室4610，该室可具有门，例如门4612，用于第二转移室4610各侧，以容纳具有规定功能的不同室。如图4中所绘，第二转移室4610可具有装填闭锁门(未显示)用于第二装填闭锁室4650与第二转移室4610整合，也可有门(未显示)用于第二室4660与第二转移室4610整合。第二转移室4610的门4612可用于可移动的室或单元，例如但不限于装填闭锁室。可为终端用户提供第二转移室4610的观察窗，例如，观察窗4602和4604，以例如监控过程。根据本发明教导的系统和方法的不同实施方案，图4的室4660可以为UV固化模块。例如，图4的室4660可以为图5中所绘的UV固化模块。
第一装填闭锁室4450和第二装填闭锁室4650可分别与第一转移室4410和第二转移室4610可固定结合，或者可移动，例如在轮或在轨道组合件上，以便它们能够容易地接近室定位使用。根据本发明教导，装填闭锁室可安装到支持结构，并且可具有至少两个门。例如，第一装填闭锁室4450可由第一支持结构4454支持，并且可具有第一门4452和能够允许与第一转移模块4410以流体流通方式连通的第二门(未显示)。同样，第二装填闭锁室4650可由第二支持结构4654支持，并且可具有第二门4652和能够允许与第二转移模块4610以流体流通方式连通的第一门(未显示)。
图5概要地图示说明可用于制造发光装置的紫外(UV固化)模块的实例。处理系统可作为本文所述其它系统或技术的部分被包括。例如，如图5中所示，UV固化模块4660可以为图4的OLED印刷工具4000的室4660。系统可包括不同区域，例如用作固化室或用作组合固化和保持室。对于固化室的不同实施方案，可用紫外发射源例如处理在正制造的基材上沉积的一个或多个层。例如，可用紫外发射聚合或以其它方式处理在基材上沉积的有机层，例如，用于一个或多个与制造平板显示器组合件(例如，包括OLED显示器组合件)相关的过程。
根据本发明教导，UV固化模块可包括一个或多个封闭的UV固化室，例如，第一UV固化室4661A、第二UV固化室4661B和第N UV固化室4661N。例如，可包括三个区域，在另一个实例中，可包括其它数量的区域。这些区域可沿着系统的垂直轴以“堆叠”结构取向，如图5中说明性显示。可使用其它结构，例如从中心室向外延伸的室的径向结构。例如，图5的转移室4610可以为图4的第二转移室4610。
在说明性实例中，例如，在基材上沉积有机层后，可进行均平操作。如本文前面讨论，均平操作的时间一般可大于紫外处理操作的时间。因此，在一种方法中，可使用相应保持区域或“缓冲单元”，例如，以具有构造成容纳基材的各区域的堆叠结构。在此方法中，可不用限制通道或另外结合单独紫外处理区域进行均平操作。然而，可使用多个紫外光源，这些包括用户较低成本光源。以此方式，由于可构造多个区域提供紫外处理，空转紫外光源的通过量影响不需排除相同UV固化室(例如，4661A至4661N)用于保持操作(例如，缓冲或均平)和用于紫外处理操作。这种方法也可提供多余的紫外源，使得即使特定紫外源故障或正经历维护，处理也可继续。
例如，第一辐射源4662A(例如，紫外发射LED阵列)可提供紫外发射，如图5中多个箭头所绘。UV装置可包括单个UV光源、线性阵列或UV光源的二维阵列。所选光源的类型可具有对第一基材2050A的特定波长范围。如图5中所绘，图5描绘第一组辐射源4662A。虽然使用术语“UV”，但应了解，该光源具有与引发聚合反应所需能量相关的光的波长。关于这一点，由于自由基引发可通过热分解和光解发生，辐射源可包括有效通过多种机制引发聚合反应的任何源。电磁辐射发射可耦合到第一UV室4661A的封闭区域内部，例如通过窗4663(例如，石英窗或组合件，例如包括标准化滤光器或其它滤光器或涂层)。根据本发明教导的不同实施方案，在UV固化室4661A内的环境可以为惰性，并且可与包含第一组辐射源4662A的壳隔离。根据不同系统和方法，在UV室4661B的第二封闭区域中，例如，可保持第二基材2050B规定时间，例如用于均平或等待其它过程可用。在规定保持期间，可停用第二组辐射源4662B。
关于图5基材的支持体(例如2050A和2050B)，发明人尤其认识到，对于一些操作或材料系统，例如，与均平沉积的有机层相关，在以非均匀方式支持基材时，可在基材的显示器区域导致可见缺陷。例如，销、支持框架、收缩顶销或与基材接触的真空孔可在完成的装置中导致可见缺陷。
不受理论限制，相信这些缺陷主要由在例如均平操作期间可产生基材温度局部梯度的热导率局部变化造成。在一个实例中，可例如在基材的局部区域保持规定温度均匀性，以便限制局部区域附近或区域内的温度偏差。例如，可容许跨基材的显著温度变化，但此变化可具有限制梯度，使得温度不沿着基材在小距离显著变化。以此方式，可避免成品显示器的可见特征突然变化，这种梯度变化很少可能被注意到或甚至检测到。
在一种方法中，可用基材的发射或显示区域屏外的区域支持基材活性装置区域外的基材。然而，由于大部分基材可包括发射区域或实际显示器区域的部分，只在这些区域周边支持基材可能不实际，因为这种支持在别处诱导跨基材的不可接受的机械力或应力，这可能使基材变形或破碎。另外，发明人也已认识到，在颗粒产生和在其它装置和基材之间接触的一些情况或位置之间可能存在相关性。
因此，发明人已认识到，基材，例如图5的基材2050A和2050B，可由例如夹盘支持，例如，第一UV室4661A的夹盘4664，例如，在紫外处理操作期间，例如至少部分使用加压气体“P”，以提供气垫。根据不同实例，基材可只由加压气体“P”的控制装置支持，例如使基材2050A浮动。在另一个实例中，基材2050A可部分例如在周边由一个或多个销(例如，销4666)或支持框架机械支持，并且基材2050A的重量可在基材2050A的中心区域由加压气体“P”支持。在另一种方法中，基材2050A可由在基材2050A的第一表面上冲击的加压气体“P”支持，并且可例如通过接触基材2050A的相反面的机械挡块4668提供相反力。虽然第一UV室4661A用于说明，但应了解，这些教导适用于图5中所示的所有UV室。虽然对图5的教导显示压力，但将关于图6的浮台更详细讨论，也可使用压力和真空来利用夹盘。在只由气垫支持基材2050A的这样的实例中，可通过布置孔施加正气压和真空的组合。具有压力和真空控制两者的这种区域可有效在浮动夹盘4664和基材2050A之间提供流体弹簧。
图5的转移模块4610可以为如关于图4的第二转移模块4610所述的转移模块。关于基材浮动，可在转移模块4610中容纳的提升控制器4612也可在转移过程期间利用基材浮动。提升控制器4612可包括台4614(或相应的末端操纵装置)，台包括加压气体“P”，以至少部分用加压气体支持基材。可用输送机或其它装置从例如印刷模块(例如，图4的印刷模块4550)通过门4616输送基材。这种输送装置也可包括这种加压气体装置，使得可沿着所示水平箭头指示的路径输送基材，将基材2050N引导到UV固化室4661N。
在图5的说明性实例中，封闭转移模块4610可容纳提升控制器4612和台4614。具有规定气体纯度和规定颗粒水平的惰性环境可在封闭转移模块4610内建立，如与本文其它实例相关广泛讨论。例如，一个或多个风扇过滤单元(FFU)，如风扇过滤单元5202，可耦合到转移模块4610。管5201可提供用FFU 5202循环的惰性气体返回流。气体净化系统3130可耦合到封闭转移模块4610。虽然在图5中显示垂直流取向，但也可使用其它结构，例如侧流结构。各区域4661A至4661N可共用一个或多个气体净化回路，或者可分别由相应的气体净化回路服务。可类似布置一个或多个FFU，以在各区域4661A至4661N平行于基材表面提供侧空气流。可如本文其它实例中广泛描述控制封闭转移模块4610内或系统其它部分内的温度，例如，使用温度控制器3140。将在关于本文图8中的教导中更详细描述，温度控制器3140可例如通过热交换器耦合到FFU 5202或在别处的一个或多个FFUs。
区域4661A至4661N可分别包括阀或门，例如以使各封闭区域4661A至4661N的惰性环境与转移模块4610隔离或相互隔离。因此，例如在维护期间，特定区域可具有用阀或门与封闭区域其余部分隔离的惰性环境。
OLED喷墨印刷系统，例如图6的OLED印刷系统2000，可容纳在气体封闭部内，例如图4的印刷模块4500的气体封闭部4510。图6的印刷系统的不同实施方案可包含数个装置和设备，它们允许墨滴可靠布置在基材上的特定位置上。印刷需要在印刷头组合件和基材之间相对移动。这可用移动系统完成，一般为托台或分轴XYZ系统。印刷头组合件可在固定基材上移动(托台式)，或者在分轴结构情况下，印刷头和基材二者均可移动。在另一个实施方案中，印刷头组合件可基本固定；例如，在X轴和Y轴，基材可在X轴和Y轴相对于印刷头移动，且Z轴移动由基材支持装置提供，或由与印刷头组合件关联的Z轴移动系统提供。在印刷头相对于基材移动时，油墨微滴以在基材上在所需位置沉积的恰当时间喷出。可用基材装载和卸载系统插入基材和从印刷机移出。根据印刷机结构，这可用机械输送机、具有输送组合件的基材浮台、或具有末端操作装置的基材转移机器人完成。对于本发明教导的系统和方法的不同实施方案，Y轴移动系统可基于空气轴承夹具系统。
OLED喷墨印刷系统，例如图6的OLED印刷系统2000，可包含数个装置和设备，它们允许墨滴可靠布置在基材上的特定位置上。这些装置和设备可包括但不限于印刷头组合件、油墨输送系统、用于在印刷头组合件和基材之间提供相对移动的移动系统、基材支持装置、基材装载和卸载系统和印刷头控制系统。
印刷头组合件可包括至少一个具有至少一个能够以控制速率、速度和大小喷出油墨微滴的孔的喷墨头。喷墨头由提供油墨到喷墨头的供墨系统送墨。如图6的扩展视图所示，OLED喷墨印刷系统2000可具有基材，例如基材2050，可由基材支持装置支持，例如夹盘，例如但不限于真空夹盘、具有压力孔的基材浮动夹盘和具有真空和压力孔的基材浮动夹盘。在本发明教导的系统和方法的不同实施方案中，基材支持装置可以为基材浮台。如本文随后更详细讨论，可用图6的基材浮台2200支持基材2050，并且与Y轴移动系统结合，可以为无摩擦输送基材2050的基材输送系统的部分。本发明教导的Y轴移动系统可包括第一Y轴轨道2351和第二Y轴轨道2352，它们可包括用于保持基材的夹具系统(未显示)。Y轴移动可由线性空气轴承或线性机械系统提供。图6中所示OLED喷墨印刷系统2000的基材浮台2200可在印刷过程期间限定基材2050移动通过图1A的气体封闭组合件1000。
图6一般图示说明印刷系统2000的基材浮台2200的实例，可包括基材浮动输送工具，可具有多孔介质以提供浮动。在图6的实例中，可用控制器或其它输送工具在基材浮台2200的第一区域2201布置基材2050，例如，位于输送机上。输送机可使基材2050定位于印刷系统内的指定位置，例如，使用机械接触(例如，使用销阵列、托盘或支持框架结构)，或者使用气垫，以可控浮动基材2050(例如，“空气轴承”台结构)。在制造期间，可用基材浮台2200的印刷区域2202在基材2050上可控沉积一层或多层。印刷区域2202也可耦合到基材浮台2200的第二区域2203。输送机可沿着基材浮台2200的第一区域2201、印刷区域2202和第二区域2203延伸，并且可根据需要对不同沉积任务或在单一沉积操作期间重新定位基材2050。第一区域2201、印刷区域2202和第二区域2203附近的控制环境可以共用。根据图6的印刷系统2000的不同实施方案，第一区域2201可以为输入区域，第二区域2203可以为输出区域。对于图6的印刷系统2000的不同实施方案，第一区域2201既可以为输入区域，也可以为输出区域。另外，功能指与区域2201、2202和2203相关，例如，只用于说明，输入、印刷和输出。这些区域可用于其它处理步骤，例如输送基材或支持基材，例如在一个或多个其它模块中在一个或多个保持、干燥或热处理基材期间。
根据图6中所示的浮动方案，在只由气垫支持基材2050的实例中，可通过布置孔或使用分布的多孔介质施加正气压和真空的组合。具有压力和真空控制两者的这种区域可有效在输送机和基材之间提供流体弹簧。正压力和真空控制的组合可提供具有双向硬度的流体弹簧。在基材(例如，基材2050)和表面之间存在的间隙可称为“飞行高度”，可通过控制正压力和真空孔状态控制或另外建立此高度。以此方式，可在例如印刷区域2202小心控制基材Z轴高度。在一些实施方案中，可用机械保持技术(例如，销或框架)限制基材侧向平移，同时由气垫支持基材。这种保持技术可包括使用弹簧装载结构，例如以减小作用于基材侧的瞬时力，同时保持基材，这可能是有利的，因为在侧向平移基材和保持装置之间的高力冲击可导致基材碎裂或甚至灾难性破坏。
在其它地方，如图6中一般显示，例如，在不必精确控制飞行高度处，可提供仅压力浮动区域，例如，沿输送机在第一区域2201或第二区域2203或别处。可提供“过渡”浮动区域，例如，在压力:真空喷嘴比逐渐增加或减少处。在一个说明性实例中，在压力-真空区域、过渡区域和仅压力区域之间可存在基本均匀高度，以便在容差内，三个区域可基本处于一个平面。在别处的仅压力区域上，基材的飞行高度可大于压力-真空区域上基材的飞行高度，例如以允许有足够高度使基材不与仅压力区域中的浮台碰撞。在一个说明性实例中，OLED面板基材可具有高于仅压力区域约150微米(μm)至约300μm之间的飞行高度，然后高于压力-真空区域约30μm至约50μm之间的飞行高度。在说明性实例中，基材浮台2200或其它制造装置的一个或多个部分可包括由NewWay® Air Bearings(Aston, Pennsylvania,United States of America)提供的“空气轴承”组合件。
可用多孔介质建立分布加压气垫，用于在一个或多个印刷、缓冲、干燥或热处理期间使基材2050的输送工具或支持体浮动。例如，多孔介质“板”，如耦合到输送机或作为一部分被包括，可提供“分布”压力，以类似于使用单独气孔的方式支持基材2050。在一些情况下，使用分布加压气垫而不使用大的气孔可进一步改善均匀性，并使不均匀(mura)或其它可见缺陷的形成减少或最小化，例如，在用相对大的气孔产生气垫导致不均匀性的情况下，不论是否使用气垫。
多孔介质可例如从Nano TEM Co., Ltd.(Niigata, Japan)得到，例如具有指定物理尺寸，以占据全部基材2050或基材的指定区域(例如，显示器区域或显示器区域外的区域)。这种多孔介质可包括指定孔径，以在指定区域上提供所需加压气流，同时减少或消除不均匀或其它可见缺陷形成。
印刷需要在印刷头组合件和基材之间相对移动。这可用移动系统完成，一般为托台或分轴XYZ系统。印刷头组件可在固定基材上移动(托台式)，或者在分轴结构情况下，印刷头和基材二者均可移动。在另一个实施方案中，印刷头组合件可基本固定；例如，在X轴和Y轴，基材可在X轴和Y轴相对于印刷头移动，且Z轴移动由基材支持装置提供，或由与印刷头组合件关联的Z轴移动系统提供。在印刷头相对于基材移动时，油墨微滴以在基材上在所需位置沉积的恰当时间喷出。可用基材装载和卸载系统插入基材和从印刷机移出。根据印刷机结构，这可用机械输送机、具有输送组合件的基材浮台、或具有末端操纵装置的基材转移机器人完成。
关于图6，印刷系统底座2100可包括第一撑板2120和第二撑板2122，在其上安装桥2130。对于OLED印刷系统2000的不同实施方案，桥2130可支持第一X轴支架组合件2301和第二X轴支架组合件2302，它们可分别控制第一印刷头组合件2501和第二印刷头组合件2502跨桥2130移动。可在第一印刷头组合件封闭部2503中容纳第一印刷头组合件2501，而在第二印刷头组合件封闭部2504中容纳第二印刷头组合件2502。对于印刷系统2000的不同实施方案，第一X轴支架组合件2301和第二X轴支架组合件2302可利用线性空气轴承移动系统，该系统固有产生低颗粒。根据本发明教导的印刷系统的不同实施方案，X轴支架可具有在其上安装的Z轴移动板。在图6中，所绘第一X轴支架组合件2301具有第一Z轴移动板2310，而所绘第二X轴支架组合件2302具有第二Z轴移动板2312。尽管图6描绘两个支架组合件和两个印刷头组合件，但对于OLED喷墨印刷系统2000的不同实施方案，可有单个支架组合件和单个印刷头组合件。例如，第一印刷头组合件2501和第二印刷头组合件2502之一可安装在X,Z轴支架组合件上，而用于检查基材2050特征的摄像机系统可安装在第二X,Z轴支架组合件上。
在图6中，各印刷头组合件，如图6的第一印刷头组合件2501和第二印刷头组合件2502，可具有多个在至少一个印刷头装置上安装的印刷头，如关于第一印刷头组合件2501在部分视图中所绘，该图描绘多个印刷头装置2505，各印刷头装置具有一个或多个印刷头，例如喷嘴印刷、热喷或喷墨类型。印刷头装置可包括例如但不限于到至少一个印刷头的流体和电子连接，各印刷头具有能够以控制速率、速度和大小喷出油墨的多个喷嘴或孔。关于本发明教导的印刷系统2000的不同实施方案，一个或多个印刷头装置2505的一个或多个印刷头可构造成以基材2505“面向上”的结构在基材2505上沉积一个或多个图案化有机层。这些层可包括例如一个或多个电子注入或输送层、空穴注入或输送层、阻挡层或发射层。这些材料可提供一个或多个电功能层。关于印刷系统2000的不同实施方案，印刷头组合件可包括约1至约60个之间的印刷头装置，其中各印刷头装置可在各印刷头装置中具有约1至约30个之间的印刷头。印刷头，例如，工业喷墨头，可具有约16至约2048个之间的喷嘴，喷嘴可喷出约0.1pL至约200pL之间的微滴体积。
根据本发明教导的气体封闭系统的不同实施方案，假定印刷头装置和印刷头的绝对数量，可在辅助封闭部内容纳第一印刷头控制系统2701和第二印刷头控制系统2702，可在印刷过程期间与印刷系统封闭部隔离，用于以很少或不中断印刷过程进行各种检测和维护工作。第一印刷头控制系统2701可安装在第一印刷头控制平台2703上，而第二印刷头控制系统2702可安装在第一印刷头控制平台2704上。如图6中所绘，第一印刷头组合件2501可相对于第一印刷头控制系统2701定位，以进行各种检测和维护程序，这些程序可由第一印刷头控制系统装置2707、2709和2711提供。另外，第二印刷头组合件2502可相对于第二印刷头控制系统2702定位，以进行各种检测和维护程序，这些程序可由第二印刷头控制系统装置2708、2710和2712提供。第一印刷头控制系统装置2707、2709和2711可安装在相对于第一印刷头组合件2501定位的线性轨道移动系统2705上。第二印刷头控制系统装置2708、2710和2012可安装在相对于第二印刷头组合件2502定位的线性轨道移动系统2706上。第一印刷头组合件2701的装置2707、2709和2011以及第二印刷头组合件2702的装置2708、2710和2712可以为用于进行各种印刷头控制功能的任何多种子系统或模块。例如，第一印刷头组合件2701的装置2707、2709和2711以及第二印刷头组合件2702的装置2708、2710和2712可以为任何液滴测量模块、印刷头更换模块、排放池模块和吸墨模块。
对于图6的OLED印刷系统2000，印刷系统的不同实施方案可包括由基材浮台底座2220支持的基材浮台2200。基材浮台底座2220可安装在印刷系统底座2100上。图6的印刷系统2000的不同实施方案可具有第一隔离器组2110(第一隔离器组的第二隔离器在相反侧上，未示出)和第二隔离器组2112(第二隔离器组的第二隔离器在相反侧上，未示出)。OLED印刷系统的基材浮台2200可支持基材2050，也限定在OLED基材印刷期间基材2050通过气体封闭组合件1000移动的行程。本发明教导的Y轴移动系统可包括第一Y轴轨道2351和第二Y轴轨道2352，它们可包括用于保持基材的夹具系统(未显示)。Y轴移动可由线性空气轴承或线性机械系统提供。关于这一点，与移动系统(如图6中所绘，Y轴移动系统)结合，基材浮台2200可通过印刷系统无摩擦输送基材2050。
关于图7，印刷系统2001可具有以前关于图6的印刷系统2000所述的所有要素。例如但不限于图7的印刷系统2001可具有用于容纳和排出从服务束产生的颗粒的服务束容纳排出系统2400。印刷系统2001的服务束容纳排出系统2400可包括可容纳服务束的服务束壳2410。根据本发明教导，服务束可操作性连接到印刷系统，以提供在气体封闭系统中操作不同装置和设备(例如但不限于与印刷系统相关的各种装置和设备)所需的各种光学、电、机械和流体连接。图7的印刷系统2001可具有用于支持基材2050的基材支持装置2250，可用Y轴定位系统2355以Y轴方向精确定位。基材支持装置2250和Y轴定位系统2355二者均由印刷系统底座2101支持。基材支持装置2250可安装在Y轴移动组合件2355上，并且可用例如但不限于线性轴承系统在轨道系统2360上移动，利用机械轴承或空气轴承。对于气体封闭系统的不同实施方案，空气轴承移动系统帮助促进以Y轴方向无摩擦输送置于基材支持装置2250上的基材。Y轴移动系统2355也可任选使用双轨移动，同样由线性空气轴承移动系统或线性机械轴承移动系统提供。
关于本发明教导的支持不同支架组合件的移动系统，例如，图6的印刷系统2000和图7的印刷系统2001，可具有可用于安装印刷头组合件的第一X轴支架和可用于安装不同组合件(例如，摄像机组合件)的第二支架组合件。例如，在图7中，定向系统2001可具有组合件2300A，描绘具有在其上安装的印刷头组合件2500；和第二X轴支架组合件2300B，描绘具有在其上安装的摄像机组合件2550。基材2050，在基材支持装置2250上，可例如在印刷过程期间位于接近桥2130的不同位置。基材支持装置2250可安装在印刷系统底座2101上。在图7中，印刷系统2001可具有在桥2130上安装的第一X轴支架组合件2300A和第二X轴支架组合件2300B。第一X轴支架组合件2300A也可包括用于印刷头组合件2500的Z轴定位的第一Z轴移动板2310A，而第二X轴支架组合件2300B可具有用于摄像机组合件2550的Z轴定位的第二Z轴移动板2310B。关于这一点，支架组合件2300A和2300B的不同实施方案可提供相对于位于基材支持体2250上的基材分别用于印刷头组合件2500和摄像机组合件2550的精确X,Z定位。对于印刷系统2001的不同实施方案，第一X轴支架组合件2300A和第二X轴支架组合件2300B可利用线性空气轴承移动系统，该系统固有产生低颗粒。
摄像机组合件2550可包括摄像机2552、摄像机安装组合件2554和透镜组合件2556。摄像机组合件2550可通过摄像机安装组合件2556安装到Z轴移动板2310B上的移动系统2300B。摄像机2552可以为任何使光学图像转换成电子信号的图像传感器装置，例如作为非限制实例，电荷耦合装置(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)装置或N型金属氧化物半导体(NMOS)装置。各种图像传感器装置可构造成传感器阵列用于区域扫描摄像机，或构造成单行传感器用于线扫描摄像机。摄像机组合件2550可连接到图像处理系统，该系统可包括例如计算机，用于存储、处理和提供结果。如本文以前关于图7的印刷系统2001讨论，Z轴移动板2310B可相对于基材2050可控调节摄像机组合件2550的Z轴位置。在不同过程期间，例如印刷和数据收集，基材2050可用X轴移动系统2300B和Y轴移动系统2355相对于摄像机组合件2550可控定位。
不同摄像机组合件可利用具有不同能力的摄像机。在不同实施方案中，图7的摄像机组合件2550可以为高速高分辨摄像机。在本发明教导的系统和方法的不同实施方案中，可使用具有约8192像素、约190mm工作高度且能够以约34kHz扫描的线扫描摄像机。在本发明教导的系统和方法的不同实施方案中，对于印刷系统基材摄像机组合件的不同实施方案，可在X轴支架组合件上安装多于一个摄像机，其中各摄像机可具有关于视场和分辨率的不同技术要求。例如，一个摄像机可以为用于原位颗粒检查的线扫描摄像机，而第二摄像机可用于气体封闭系统中基材的常规导航。用于常规导航的这种摄像机可以为具有利用约0.9X放大约5.4mm x 4mm至利用约0.45X放大约10.6mm x 8mm范围的视场的区域扫描摄像机。在其它实施方案中，一个摄像机可以为用于原位颗粒检查的线扫描摄像机，而第二摄像机可用于气体封闭系统中基材的精确导航，例如，用于基材对准。可用于精确导航的这种摄像机可以为具有利用约7.2X放大约0.7mm x 0.5mm的视场的面扫描摄像机。为了例如检查可在光电子装置上印刷的不同薄膜层，如以前关于图1所述，本发明教导的印刷系统的不同实施方案可具有安装到X轴支架组合件的一个或多个摄像机。
图8为显示气体封闭系统500的示意图。本发明教导的气体封闭系统500的不同实施方案可包括用于图5中所述不同模块和室的例如图4的气体封闭部4510。出于说明目的，图8涉及用于容纳印刷系统的图4的气体封闭部4510，虽然应了解，这些教导适用于本发明教导的多种封闭部、模块和室。
气体净化回路3130可处于流体连通气体封闭部4510和至少一个热调节系统3140中。另外，气体封闭系统500的不同实施方案可具有加压惰性气体循环系统3000，该系统可供应惰性气体用于操作不同装置，例如，用于OLED印刷系统的基材浮台。加压惰性气体循环系统3000的不同实施方案可利用压缩机、鼓风机和这二者的组合，用作加压惰性气体循环系统3000的不同实施方案的源，这将在本文以后更详细讨论。另外，气体封闭系统500可具有在气体封闭系统500内的循环过滤系统(未显示)。
如图8中所绘，关于本发明教导的气体封闭装置的不同实施方案，对于气体封闭装置1101的不同实施方案，过滤系统设计可使通过气体净化回路3130循环的惰性气体与连续过滤和在内部循环的惰性气体分离。气体净化回路3130包括从图4的气体封闭部4510到溶剂去除部件3132然后到气体净化系统3134的引出管线3131。净化去除溶剂和其它反应性气体物类(例如，氧和水蒸气)的惰性气体然后通过引入管线3133返回到气体封闭部4510。气体净化回路3130也可包括适合的管和接头及传感器，例如氧、水蒸气和溶剂蒸气传感器。气体循环单元，例如风扇、鼓风机或发动机等，可单独提供或整合，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。根据气体封闭装置1101的不同实施方案，尽管溶剂去除系统3132和气体净化系统3134在图8所示的示意图中显示为单独装置，但可作为单一净化装置一起容纳溶剂去除系统3132和气体净化系统3134。
图8的气体净化回路3130可具有在气体净化系统3134上游布置的溶剂去除系统3132，因此，从图4的气体封闭部4510循环的惰性气体经引出管线3131通过溶剂去除系统3132。根据不同实施方案，溶剂去除系统3132可以为溶剂捕集系统，它基于从通过图8的溶剂去除系统3132的惰性气体吸附溶剂蒸气。吸附剂(例如但不限于活性炭、分子筛等)床可有效去除多种有机溶剂蒸气。对于气体封闭系统的不同实施方案，可用冷阱技术去除溶剂去除系统3132中的溶剂蒸气。如本文前面讨论，关于本发明教导的气体封闭系统的不同实施方案，传感器，例如，氧、水蒸气和溶剂蒸气传感器，可用于监测这些物类从连续循环通过气体封闭系统(例如，图8的气体封闭系统500)的惰性气体的有效去除。溶剂去除系统的不同实施方案可指示何时吸附剂(如活性炭、分子筛等)已达到容量，以便能够再生或更换吸附剂床。再生分子筛可包括加热分子筛、使分子筛与形成气体接触，其组合等。通过加热和暴露于含氢的形成气体，例如，包含约96%氮气和4%氢气的形成气体，所述百分数以体积计或以重量计，可再生构造成捕集各种物类(包括氧、水蒸气和溶剂)的分子筛。可用在惰性环境加热的类似程序进行活性炭的物理再生。
可将任何适合气体净化系统用于图8的气体净化回路3130的气体净化系统3134。气体净化系统，可例如得自MBRAUN Inc., Statham, New Hampshire或InnovativeTechnology, Amesbury, Massachusetts，可用于整合到本发明教导的气体封闭组合件的不同实施方案。可用气体净化系统3134净化气体封闭系统500中的一种或多种惰性气体，例如以净化气体封闭装置1101内的全部气氛。如本文前面讨论，为了使气体循环通过气体净化回路3130，气体净化系统3134可具有气体循环单元，例如风扇、鼓风机或发动机等。关于这一点，可根据封闭部的体积选择气体净化系统，封闭部的体积可限定惰性气体移动通过气体净化系统的体积流速。关于具有最高约4m3体积气体封闭组合件的气体封闭系统的不同实施方案，可使用能够移动约84m3/h的气体净化系统。关于具有最高约10m3体积气体封闭装置的气体封闭系统的不同实施方案，可使用能够移动约155m3/h的气体净化系统。关于具有约52-114m3之间体积的气体封闭组合件的不同实施方案，可使用多于一个气体净化系统。
可在本发明教导的气体净化系统3134中包括任何适用气体滤器或净化装置。在一些实施方案中，气体净化系统可包括两个平行净化装置，使得一个装置可离线维护，另一个装置可用于继续系统操作而不中断。在一些实施方案中，例如气体净化系统可包含一种或多种分子筛。在一些实施方案中，气体净化系统可至少包含第一分子筛和第二分子筛，使得在分子筛之一变得被杂质饱和或认为不足够有效地操作时，系统可切换到另一种分子筛，同时再生饱和或无效的分子筛。可提供控制单元确定各分子筛的工作效率，在不同分子筛工作之间切换，再生一种或多种分子筛，或其组合。如本文前面讨论，分子筛可再生或再用。
图8的热调节系统3140可包括至少一个冷却器3142，冷却器3142可具有用于使冷却剂循环进入气体封闭组合件1101的流体引出管线3141和用于使冷却剂返回到冷却器的流体引入管线3143。可提供至少一个流体冷却器3142，用于冷却气体封闭系统500内的气体气氛。关于本发明教导的气体封闭系统的不同实施方案，流体冷却器3142将经冷却流体输送到封闭部内的热交换器，其中惰性气体通过封闭部内的过滤系统。也可为气体封闭系统500提供至少一个流体冷却器，以冷却从在气体封闭系统500内封闭的装置放出的热。也可为气体封闭系统500提供例如但不限于至少一个流体冷却器，以冷却从OLED印刷系统放出的热。热调节系统3140可包括热交换或Peltier装置，并且可具有不同冷却能力。例如，对于气体封闭系统的不同实施方案，冷却器可提供约2kW至约20kW之间的冷却能力。气体封闭系统的不同实施方案可具有多个能够冷却一种或多种流体的流体冷却器。在一些实施方案中，流体冷却器可用很多流体作为冷却剂，例如但不限于水、防冻剂、制冷剂及或其组合作为热交换流体。可在相关管和系统部件连接中使用适合的无渗漏闭锁接头。
本发明教导旨在为说明性，而非限制性。提供摘要以符合37 C.F.R. §1.72(b)，以使读者快速确定该技术公开的性质。应了解，它不用于解释或限制权利要求的范围或意义。另外，在以上详述中，可使不同特征一起成组，以精简本公开。这不应解释为未要求保护的公开特征对任何权利要求必不可少。相反，发明主题可小于特定公开实施方案的所有特征。因此，以下权利要求在此结合到详述作为实例或实施方案，且各权利要求本身作为单独的实施方案，预想这些实施方案在不同组合或变更中可相互组合。本发明的范围应关于所附权利要求以及这些权利要求赋予的全部等同范围确定。

Claims (20)

1.一种油墨组合物，所述油墨组合物包含：
75-95%重量聚乙二醇二甲基丙烯酸酯单体、聚乙二醇二丙烯酸酯单体或其组合，其中聚乙二醇二甲基丙烯酸酯单体和聚乙二醇二丙烯酸酯单体具有约230g/mol至约430g/mol的数均分子量；
4-10%重量季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯或其组合；和
1-15%重量铺展改性剂，所述铺展改性剂具有在22℃约14至约18cps粘度和在22℃约35至约39达因/cm表面张力。
2.权利要求1的油墨组合物，其中所述铺展改性剂具有在22℃约14至约16cps粘度和在22℃约35至约38达因/cm表面张力。
3.权利要求1的油墨组合物，其中所述铺展改性剂包括烷氧基化脂族二丙烯酸酯单体、烷氧基化脂族二甲基丙烯酸酯单体或其组合。
4.权利要求2的油墨组合物，其中所述铺展改性剂包括烷氧基化脂族二丙烯酸酯单体、烷氧基化脂族二甲基丙烯酸酯单体或其组合。
5. 权利要求1的油墨组合物，其特征在于：
铺展改性剂在22℃具有至少23kHz最大稳定喷墨喷射频率；并且
直到其在22℃的最大稳定喷墨喷射频率，铺展改性剂具有不大于15%的最大滴体积变化和不大于15%的最大滴速度变化。
6.权利要求1的油墨组合物，所述油墨组合物在25℃具有至少25kHz最大稳定喷墨喷射频率。
7.权利要求1的油墨组合物，所述油墨组合物进一步包含交联光引发剂，所述交联光引发剂存在的量在固化从油墨组合物印刷的膜时造成不大于1%体积变化。
8.权利要求7的油墨组合物，其中所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。
9.权利要求8的油墨组合物，其中2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦以油墨组合物约3.75至约4.25%重量的量存在。
10.权利要求3的油墨组合物，其中所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。
11.权利要求10的油墨组合物，所述油墨组合物包含75-95%重量具有约330g/mol数均分子量的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯单体和4-10%重量季戊四醇四丙烯酸酯，其中所述铺展改性剂包括烷氧基化脂族二丙烯酸酯单体。
12.一种在基材上形成聚合薄膜层的方法，所述方法包括：
提供惰性处理环境；
提供具有在其上形成的无机薄膜的OLED装置基底；
提供油墨组合物，所述油墨组合物包含：
75-95%重量聚乙二醇二甲基丙烯酸酯单体、聚乙二醇二丙烯酸酯单体或其组合，其中聚乙二醇二甲基丙烯酸酯单体和聚乙二醇二丙烯酸酯单体具有约230g/mol至约430g/mol的数均分子量；
4-10%重量季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯或其组合；
1-15%重量铺展改性剂，所述铺展改性剂具有在22℃约14至约18cps粘度和在22℃约35至约39达因/cm表面张力；和
0.1-5%重量光引发剂，
在包括无机薄膜的基材的限定区域上印刷油墨组合物层，并且
使印刷油墨层固化，其中在无机薄膜上形成有机聚合薄膜。
13.权利要求12的方法，其中所述铺展改性剂包括烷氧基化脂族二丙烯酸酯单体、烷氧基化脂族二甲基丙烯酸酯单体或其组合。
14.权利要求12的方法，其中印刷油墨组合物层和有机聚合薄膜的体积差不大于1%。
15.权利要求12的方法，其中印刷油墨组合物层和有机聚合薄膜的体积差不大于0.5%。
16.权利要求12的方法，其中所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。
17.权利要求13的方法，其中所述光引发剂为2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。
18.权利要求12的方法，所述方法进一步在提供OLED装置基材的步骤之前包括：
提供在气体封闭部(gas enclosure)内容纳的工业印刷系统，其中所述工业印刷系统包括：
包括至少一个印刷头的印刷头组合件；
用于支持基材的基材支持系统；和
用于基材相对于印刷头组合件精确定位的移动系统；和
UV固化模块。
19.权利要求12的方法，其中用选自氮气、任何稀有气体及其任何组合的惰性气体提供所述惰性过程环境。
20.权利要求12的方法，其中所述惰性过程环境具有分别小于100ppm的水蒸气含量和氧含量。
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