CN107029931B - 气体封闭系统 - Google Patents

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CN107029931B CN201610837821.XA CN201610837821A CN107029931B CN 107029931 B CN107029931 B CN 107029931B CN 201610837821 A CN201610837821 A CN 201610837821A CN 107029931 B CN107029931 B CN 107029931B
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Abstract

本教导涉及气密密封气体封闭组件和系统的各个实施例,所述气体封闭组件和系统能够容易地输送和组装,且设置成保持最小惰性气体体积且最大程度地接近其中封装的各个装置和设备。本教导的气密密封气体封闭组件和系统的各个实施例可以使气体封闭组件以最小化气体封闭组件的内部容积且同时优化工作空间以容纳各种OLED打印系统的各种占地面积的方式构建。如此构建的气体封闭组件的各个实施例还在过程期间易于从外部接近气体封闭组件的内部且易于接近内部以便维护,同时最小化停机时间。

Description

气体封闭系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2011年12月22日提交的美国申请No. 61/579,233的优先权。该申请要求于1月5日提交且于2010年8月12日作为US 2010/0201749公布的美国申请No. 12/652,040的优先权,其又要求于2008年6月13日提交且于2008年12月18日作为US 2008/0311307公布的美国申请No. 12/139,391的优先权,且还要求于2009年1月5日提交的美国申请No.61/142,575的优先权。本文列举的所有交叉引用的申请作为参考全文引入。
技术领域
本教导涉及气密密封气体封闭组件和系统的各个实施例,所述气体封闭组件和系统能够容易地输送和组装,且设置成保持最小惰性气体体积且最大程度地接近其中封装的各个装置和设备。
背景技术
对OLED显示技术的潜能的兴趣由OLED显示技术属性驱动,包括展现的显示面板具有高度饱和的颜色,是高对比度的、超薄的、快速响应的以及能量高效的。此外,各种基底材料,包括柔性聚合材料,可以用于OLED显示技术的制造。虽然用于小屏幕应用(主要是蜂窝电话)的显示器的展现已经用来强调该技术的潜能,但是在将该制造缩放到较大幅面时仍然是有挑战的。例如,在比Gen 5.5基底(具有大约130 cm×150 cm的尺寸)更大的基底上制造OLED显示器仍然有待论证。
有机发光二极管(OLED)装置可以通过使用OLED打印系统在基底上打印各种有机薄膜以及其它材料来制造。这种有机材料可能易于受到氧化和其它化学过程的损害。以能够缩放用于各种基底尺寸且能够在惰性、基本上没有颗粒的打印环境中进行的方式容纳OLED打印系统可能具有多个挑战。因为用于打印大幅面面板基底打印的设施需要大量的空间,从而将大的设施保持在连续地需要气体净化以去除反应性环境物质(例如,水蒸汽和氧气)以及有机溶剂蒸汽的惰性环境下具有显著的工程挑战。例如,提供被气密密封的大设施可能具有工程挑战。此外,馈送进出OLED打印系统以便操作打印系统的各种缆线、线和管线可能具有挑战,以便使得气体封闭装置有效地达到关于环境成分(例如,氧气和水蒸汽)的水平的规格,因为它们可能产生可以截留这种反应性物质的显著死容积。此外,期望保持在用于过程的惰性环境中的这种设施易于接近,以便用最小的停机时间维护。除了基本上没有反应性物质之外,OLED装置的打印环境需要显著低的颗粒环境。在这方面,在完全封闭系统中提供和保持基本上没有颗粒的环境具有可以在大气条件中(例如在开放空气、高流量层流过滤罩下)进行的颗粒减少过程所没有的附加挑战。
因此,需要气体封闭装置的多个实施例,所述气体封闭装置可以在惰性、基本上没有颗粒的环境中容纳OLED打印系统,且能够容易缩放以在各种基底尺寸和基底材料上制造OLED面板,同时在过程期间还易于从外部接近OLED打印系统且易于接近内部,以便用最小的停机时间维护。
附图说明
通过参考附图,将获得本公开的特征和优点的更好理解,附图旨在说明而不是限制本教导。
图1是根据本教导的各个实施例的气体封闭组件和系统的示意图。
图2是根据本教导的各个实施例的气体封闭组件和系统的左前立体图。
图3是根据本教导的各个实施例的气体封闭组件的右前立体图。
图4是根据本教导的各个实施例的气体封闭组件的分解图。
图5是根据本教导的各个实施例的框架构件组件的分解前部立体图,图示了各个面板框架部段和部段面板。
图6A是手套端口罩盖(gloveport cap)的后部立体图,而图6B是根据本教导的气体封闭组件的各个实施例的手套端口罩盖的肩部螺钉的放大图。
图7A是手套端口罩盖组件的卡扣闩锁(bayonet latch)的放大立体图,而图7B是手套端口罩盖组件的截面图,示出了肩部螺钉的头部与卡扣闩锁中的凹部接合。
图8A-8C是用于形成接头的垫片密封的各个实施例的示意性俯视图。
图9A和图9B是图示根据本教导的气体封闭组件的各个实施例的框架构件的密封的各个立体图。
图10A-10B是与根据本教导的气体封闭组件的各个实施例的用于接收可容易拆卸维修窗口的部段面板的密封有关的各个图。
图11A-11B是与根据本教导的各个实施例的用于接收插入面板或窗口面板的部段面板的密封有关的放大立体截面图。
图12A是根据本教导的各个实施例的基部,所述基部包括盘和坐置在其上的多个垫块。图12B是图12A所示的垫块的放大立体图。
图13是根据本教导的各个实施例的与盘有关的壁框架构件和顶板构件的分解图。
图14A是根据本教导的各个实施例的气体封闭组件的构建阶段的立体图,其中,提升器组件处于升高位置。图14B是图14A所示的提升器组件的分解图。
图15是根据本教导的各个实施例的气体封闭组件的假想前部立体图,示出了安装在气体封闭组件内部中的管道系统。
图16是根据本教导的各个实施例的气体封闭组件的假想俯视立体图,示出了安装在气体封闭组件内部中的管道系统。
图17是根据本教导的各个实施例的气体封闭组件的假想仰视立体图,示出了安装在气体封闭组件内部中的管道系统。
图18A是示出了多束缆线、线和管线等的示意图。图18B示出了气体扫过被馈送通过根据本教导的管道系统的各个实施例的这种束。
图19是示意图,示出了截留在多束缆线、线路和管线等的死区中的反应性物质(A)如何从扫过管道的惰性气体(B)主动吹扫,所述束布线通过所述管道。
图20A是根据本教导的气体封闭组件和系统的各个实施例的布线通过管道的缆线和管线的假想立体图。图20B是根据本教导的气体封闭组件的各个实施例的图20A所示的开口的放大图,示出了用于封闭在开口上的盖的细节。
图21是包括根据本教导的各个实施例的气体封闭组件和系统的照明系统的顶板的视图。
图22是曲线图,图示了根据本教导的各个实施例的气体封闭组件和系统部件的照明系统的LED光谱。
图23是根据本教导的各个实施例的气体封闭组件的视图的前部立体图。
图24图示了根据本教导的各个实施例的图23所示的气体封闭组件和有关系统部件的各个实施例的分解图。
图25是本教导的气体封闭组件和有关系统部件的各个实施例的示意图。
图26是根据本教导的各个实施例的气体封闭组件和系统的示意图,图示了通过气体封闭组件的气体循环的实施例。
图27是根据本教导的各个实施例的气体封闭组件和系统的示意图,图示了通过气体封闭组件的气体循环的实施例。
图28是根据本教导的各个实施例的气体封闭组件的截面示意图。
图29是根据本教导的各个实施例的气体封闭组件和系统的示意图。
图30是根据本教导的各个实施例的气体封闭组件和系统的示意图。
具体实施方式
本教导公开了气体封闭组件的各个实施例,所述气体封闭组件能够可密封地构建和整体形成有气体循环、过滤和净化部件以形成可以保持惰性、基本上没有颗粒环境的气体封闭组件和系统,用于需要这种环境的过程。气体封闭组件和系统的这种实施例可以将各种反应性物质(包括各种反应性环境气体,例如水蒸汽和氧气,以及有机溶剂蒸汽)的每种物质的水平保持在例如100 ppm或更低、10 ppm或更低、1.0 ppm或更低、或0.1 ppm或更低。此外,气体封闭组件的各个实施例可以提供满足ISO 14644的3级和4级洁净室标准的低颗粒环境。
各个领域的普通技术人员可想到气体封闭组件的实施例在各个技术领域的实用性。虽然极度不同的领域(例如,化学、生物技术、高新技术和制药领域)可受益于本教导,但是OLED打印用于例示根据本教导的气体封闭组件和系统的各个实施例的实用性。可容纳OLED打印系统的气体封闭组件系统的各个实施例可以提供例如但不限于如下特征:密封经过多个构建和解构循环提供气密密封的封闭装置,最小化封闭容积,且在过程期间以及在维护期间易于从外部接近内部。如随后讨论的,气体封闭组件的各个实施例的这种特征可具有对功能的影响,例如但不限于,结构整体性使得在过程期间易于保持反应性物质的低水平,以及快速封装容积周转最小化维护循环期间的停机时间。因而,提供OLED面板打印的实用性的各个特征和说明还可以给各种技术领域提供益处。
如前文所述,例如,在比Gen 5.5基底(具有大约130 cm×150 cm的尺寸)更大的基底上制造OLED显示器仍然有待论证。对于由OLED之外的打印制造的平板显示器,样品玻璃基底尺寸的代自大约20世纪90年代早期以来经受演变。样品玻璃基底的第一代(表示为Gen1)是大约30 cm×40 cm,因而可以生产15’’面板。大约20世纪90年代中期,生产平板显示器的现有技术已经发展为Gen 3.5的样品玻璃基底尺寸,具有大约60 cm×72 cm的尺寸。
随着各代的推进,用于Gen 7.5和Gen 8.5的样品玻璃尺寸生产用于OLED之外的打印制造过程。Gen 7.5样品玻璃具有大约195 cm×225 cm的尺寸,且每个基底可以切割成八个42’’或六个47’’平板。Gen 8.5中使用的样品玻璃是大约220×250 cm,且每个基底可以切割成六个55’’或八个46’’平板。OLED平板显示器对质量(例如,更纯的颜色、更高的对比度、薄、柔性、透明度和能量效率)的承诺已经实现,同时,OLED制造在实践中限于Gen 3.5和更小。当前,OLED打印被认为是突破该限制的最佳制造技术,且允许OLED面板制造不仅用于Gen 3.5和更小的样品玻璃尺寸,而且用于最大样品玻璃尺寸,例如,Gen 5.5、Gen 7.5和Gen 8.5。本领域普通技术人员将理解,OLED面板打印的一个特征包括可以使用各种基底材料,例如但不限于,各种玻璃基底材料以及各种聚合物基底材料。在这方面,源于使用基于玻璃的基底的术语记载的尺寸可以应用于适用于OLED打印的任何材料的基底。
关于OLED打印,根据本教导,已经发现保持显著低水平的反应性物质(例如但不限于,环境成分,例如氧气和水蒸汽,以及OLED墨中使用的各种有机溶剂蒸汽)与提供满足必要寿命规格的OLED平板显示器有关。寿命规格对于OLED面板技术特别重要,因为这与显示器产品期限直接相关;所有面板技术的产品规格当前对于OLED面板技术难以满足。借助于本教导的气体封闭组件系统的各个实施例,为了提供满足必要寿命规格的面板,每种反应性物质(例如,水蒸汽、氧气、以及有机溶剂蒸汽)的水平可以保持在例如100 ppm或更低、10ppm或更低、1.0 ppm或更低、或0.1 ppm或更低。此外,OLED打印需要基本上没有颗粒的环境。对于OLED打印来说,保持基本上没有颗粒的环境特别重要,因为即使非常小的颗粒也可能导致OLED面板上的可视缺陷。当前,OLED显示器满足商业化所需低缺陷水平是有挑战的。在完全封闭系统中保持基本上没有颗粒环境具有可以在大气条件中(例如在开放空气、高流量层流过滤罩下)进行的颗粒减少过程所没有的附加挑战。因而,在大的设施中保持惰性、无颗粒环境的必要规格可能具有各种挑战。
在每种反应性物质(例如,水蒸汽、氧气、以及有机溶剂蒸汽)的水平可以保持在例如100 ppm或更低、10 ppm或更低、1.0 ppm或更低、或0.1 ppm或更低的设施中打印OLED面板的需要可以在查看表1中概述的信息时说明。表1上概述的数据源于对于红色、绿色和蓝色中的每种在包括以大像素、旋转涂层装置幅面制造的有机薄膜成分的每个测试试样进行测试。这种测试试样显著地更易于制造和测试,以用于各种制剂和过程的快速评估目的。虽然测试试样测试不应与打印面板的寿命测试混淆,但是其可以表示各种制剂和过程对寿命的影响。下表中所示的结果表示测试试样制造的过程步骤的变化,其中,与类似地(但是在空气中而不是在氮气环境中)制造的测试试样相比,仅仅旋转涂层环境对于在氮气环境(其中,反应性物质小于1 ppm)中制造的测试试样变化。
通过查看表1中的用于在不同过程环境下制造的测试试样的数据可以清楚,尤其是在红色和蓝色的情况下,在有效地减少有机薄膜成分暴露于反应性物质的环境中打印可对各种EL的稳定性和因而对寿命具有显著影响。
Figure 179265DEST_PATH_IMAGE001
表1:惰性气体过程对OLED面板寿命的影响。
因而,在将OLED打印从Gen 3.5缩放到Gen 8.5和更大同时提供可以在惰性基本上没有颗粒的气体封闭环境中容纳OLED打印系统的稳固封闭系统方面存在挑战。可设想的是,根据本教导,这种气体封闭装置将具有包括例如但不限于如下的属性:气体封闭装置可以易于缩放以提供用于OLED打印系统的优化工作空间,同时提供最小的惰性气体体积,且在过程期间还易于从外部接近OLED打印系统,同时易于接近内部以便用最小的停机时间维护。
根据本教导的各个实施例,提供一种用于需要惰性环境的各种空气敏感过程的气体封闭组件,可以包括能够密封在一起的多个壁框架和顶板框架构件。在一些实施例中,多个壁框架和顶板框架构件可以使用可再次使用的紧固件紧固在一起,例如螺栓和螺纹孔。对于根据本教导的气体封闭组件的各个实施例,多个框架构件可以构建成限定气体封闭框架组件,每个框架构件包括多个面板框架部段。
本教导的气体封闭组件可以设计成以能够最小化系统周围的封闭容积的方式容纳系统,例如OLED打印系统。气体封闭组件的各个实施例可以以最小化气体封闭组件的内部容积且同时优化工作空间以容纳各种OLED打印系统的各种占地面积(footprint,或足迹)的方式构建。如此构建的气体封闭组件的各个实施例还在过程期间易于从外部接近气体封闭组件的内部且易于接近内部以便维护,同时最小化停机时间。在这方面,根据本教导的气体封闭组件的各个实施例可以关于各种OLED打印系统的各种占地面积定轮廓。根据各个实施例,一旦定轮廓框架构件被构建以形成气体封闭框架组件,各种类型的面板就可以可密封地安装在包括框架构件的多个面板部段中,以完成气体封闭组件的安装。在气体封闭组件的各个实施例中,可以在一个位置或多个位置制造多个框架构件(包括例如但不限于,多个壁框架构件和至少一个顶板框架构件)以及用于安装在面板框架部段中的多个面板,且然后在另一个位置构建。此外,给定用于构建本教导的气体封闭组件的部件的可输送性质,气体封闭组件的各个实施例可以经过多个构建和解构循环重复地安装和拆卸。
为了确保气体封闭装置被气密密封,本教导的气体封闭组件的各个实施例提供用于结合每个框架构件以提供框架密封。通过各个框架构件之间的紧密装配交叉部(包括垫片或其它密封件),内部可以被充分密封,例如气密密封。一旦完全构建,密封的气体封闭组件可以包括内部和多个内部角边缘,至少一个内部角边缘设置在每个框架构件与相邻框架构件的交叉部处。框架构件中的一个或多个,例如框架构件中的至少一半,可以包括沿其一个或多个相应边缘固定的一个或多个可压缩垫片。所述一个或多个可压缩垫片可以配置成一旦多个框架构件结合在一起且安装不透气体的面板就产生气密密封气体封闭组件。密封的气体封闭组件可以形成为使得框架构件的角边缘由多个可压缩垫片密封。对于每个框架构件,例如但不限于内部壁框架表面、顶壁框架表面、竖直侧壁框架表面、底壁框架表面及其组合,可以设置有一个或多个可压缩垫片。
对于气体封闭组件的各个实施例,每个框架构件可以包括多个部段,所述多个部段被设计和制造成接收能够可密封地安装在每个部段中的各种面板类型中的任一种,以提供用于每个面板的不透气体的面板密封。在本教导的气体封闭组件的各个实施例中,每个部段框架可以具有部段框架垫片,所述部段框架垫片借助于选定紧固件确保安装在每个部段框架中的每个面板可以提供用于每个面板和从而用于完全构建气体封闭装置的不透气体的密封。在各个实施例中,气体封闭组件可以在每个壁面板中具有窗口面板或维修面板中的一种或多种;其中,每个窗口面板或维修面板可以具有至少一个手套端口。在气体封闭组件组装期间,每个手套端口可以具有附连的手套,从而手套可以延伸到内部中。根据各个实施例,每个手套端口可以具有用于安装手套的硬件,其中,这种硬件在每个手套端口周围使用垫片密封,其提供不透气体的密封以最小化通过手套端口的泄漏或分子扩散。对于本教导的气体封闭组件的各个实施例,所述硬件还设计成易于罩盖和揭开终端用户的手套端口。
根据本教导的气体封闭组件和系统的各个实施例可以包括从多个框架构件和面板部段形成的气体封闭组件以及气体循环、过滤和净化部件。对于气体封闭组件和系统的各个实施例,管道系统可以在组装过程期间安装。根据本教导的各个实施例,管道系统可以安装在从多个框架构件构建的气体封闭框架组件内。在各个实施例中,管道系统可以在多个框架构件结合以形成气体封闭框架组件之前安装在多个框架构件上。气体封闭组件和系统的各个实施例的管道系统可以配置成使得从一个或多个管道系统入口抽吸到管道系统中的基本上所有气体移动通过气体过滤回路的各个实施例,用于去除气体封闭组件和系统内部的颗粒物质。此外,气体封闭组件和系统的各个实施例的管道系统可以配置成将气体封闭组件外部的气体净化回路的入口和出口从气体封闭组件内部的气体过滤回路隔开。
例如,气体封闭组件和系统可以具有在气体封闭组件内部的气体循环和过滤系统。这种内部过滤系统可以具有在内部中的多个风扇过滤器单元,且可以配置成在内部中提供气体层流。层流可以是从内部的顶部到内部的底部的方向或者是任何其它方向。虽然通过循环系统产生的气体流不需要是层流,但是气体层流可以用于确保内部中气体的彻底和完全周转。气体层流还可以用于最小化紊流,这种紊流是不希望的,因为其可以使得环境中的颗粒收集在这种紊流区域,从而防止过滤系统从环境去除那些颗粒。此外,为了在内部中保持期望温度,可以提供使用多个热交换器的热调节系统,例如借助于风扇或另一个气体循环装置操作,靠近风扇或另一个气体循环装置,或者与风扇或另一个气体循环装置结合使用。气体净化回路可以配置成通过在封闭装置外部的至少一个气体净化部件从气体封闭组件内部循环气体。在这方面,气体封闭组件内部的过滤和循环系统与气体封闭组件外部的气体净化回路结合可以提供贯穿气体封闭组件内的显著低颗粒惰性气体的连续循环,其具有显著低水平的反应性物质。气体净化系统可以配置成保持非常低水平的不希望成分,例如有机溶剂及其蒸汽以及水、水蒸汽、氧气等。
除了设置用于气体循环、过滤和净化部件之外,管道系统可以定尺寸和定形为在其中容纳电线、线束以及各种流体容纳管中的至少一个,其在束捆时可能具有大量死容积,其中,环境成分(例如,水、水蒸汽、氧气等)可能被截留且难以由净化系统去除。在一些实施例中,缆线、电线和线束中的任一种以及流体容纳管的组合可以基本上设置在管道系统中,且可以分别与设置在内部中的电气系统、机械系统和冷却系统中的至少一个操作性地相连。由于气体循环、过滤和净化部件可以配置成使得基本上所有循环惰性气体都抽吸通过管道系统,因此截留在各种束捆材料的死容积中的环境成分可以通过使得这种束捆材料容纳在管道系统内而从这种束捆材料的大量死容积有效地吹扫。
根据本教导的气体封闭组件和系统的各个实施例可包括从多个框架构件和面板部段形成的气体封闭组件以及气体循环、过滤和净化部件,且附加地包括加压惰性气体再循环系统的各个实施例。这种加压惰性气体再循环系统可以在OLED打印系统的操作中使用,用于各种气动驱动装置和设备,如随后更详细所述。
根据本教导,解决了多个工程挑战,以便在气体封闭组件和系统中提供加压惰性气体再循环系统的各个实施例。首先,在没有加压惰性气体再循环系统的气体封闭组件和系统的典型操作下,气体封闭组件可以相对于外部压力保持在轻微正内部压力,以便在气体封闭组件和系统中产生任何泄漏时防止外侧气体或空气进入内部。例如,对于本教导的气体封闭组件和系统的各个实施例,在典型操作下,气体封闭组件的内部可以相对于封闭系统外部的周围环境保持在例如至少2 mbarg的压力,例如至少4 mbarg的压力,至少6mbarg的压力,至少8 mbarg的压力,或更高压力。在气体封闭组件系统内保持加压惰性气体再循环系统可能是有挑战的,因为其具有与保持气体封闭组件和系统的轻微正内部压力有关的动态和持续进行的平衡动作,而同时连续地引入加压气体到气体封闭组件和系统中。此外,各个装置和设备的可变需求可能形成本教导的各种气体封闭组件和系统的不规则压力曲线。在这种条件下将相对于外部环境保持在轻微正压的气体封闭组件保持动态压力平衡可以提供用于持续进行的OLED打印过程的整体性。
对于气体封闭组件和系统的各个实施例,根据本教导的加压惰性气体再循环系统可包括加压惰性气体回路的各个实施例,可以使用压缩机、贮存器和鼓风机中的至少一种及其组合。包括加压惰性气体回路的各个实施例的加压惰性气体再循环系统的各个实施例可以具有专门设计的压力控制旁通回路,其可以在本教导的气体封闭组件和系统中提供处于稳定限定值的惰性气体内部压力。在气体封闭组件和系统的各个实施例中,加压惰性气体再循环系统可以配置成在加压惰性气体回路的贮存器内的惰性气体压力超过预设阈值压力时经由压力控制旁通回路再循环加压惰性气体。阈值压力可以例如在大约25 psig至大约200 psig之间的范围内,或者更具体地在大约75 psig至大约125 psig之间的范围内,或者更具体地在大约90 psig至大约95 psig之间的范围内。在这方面,具有带有专门设计的压力控制旁通回路的各个实施例的加压惰性气体再循环系统的本教导气体封闭组件和系统可以保持在气密密封气体封闭装置中具有加压惰性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内部中,且与具有各种加压惰性气体回路的加压惰性气体再循环系统的各个实施例流体连通,所述加压惰性气体回路可以使用各种加压气体源,例如压缩机、鼓风机及其组合中的至少一种。对于本教导的气体封闭装置和系统的各个实施例,使用各种气动操作的装置和设备可以提供低颗粒生成性能以及低维护成本。可以设置在气体封闭组件和系统内部中且与各种加压惰性气体回路流体连通的示例性装置和设备可以包括,例如但不限于,气动机器人、基底悬浮台、空气轴承、空气衬套、压缩气体工具、气动致动器中的一种或多种、及其组合。基底悬浮台以及空气轴承可以用于操作根据本教导的气体封闭组件的各个实施例的OLED打印系统的各个方面。例如,使用空气轴承技术的基底悬浮台可以用于将基底输送到打印头腔室中的合适位置以及在OLED打印过程期间支撑基底。
如前文所述,基底悬浮台以及空气轴承的各个实施例对容纳在根据本教导的气体封闭组件中的OLED打印系统的各个实施例的操作可能是有用的。如图1针对气体封闭组件和系统2000示意性地所示,使用空气轴承技术的基底悬浮台可以用于将基底输送到打印头腔室中的合适位置以及在OLED打印过程期间支撑基底。在图1中,气体封闭组件1500可以是载荷锁定系统,其可以具有用于通过第一入口闸门1512和1514接收基底的入口腔室1510,用于将基底从入口腔室1510移动到气体封闭组件1500,以便打印。根据本教导的各个闸门可以用于将腔室彼此隔离以及从外部环境隔离。根据本教导,各个闸门可以从物理闸门和气帘选择。
在基底接收过程期间,闸门1512可以打开,而闸门1514可以处于关闭位置,以便防止环境气体进入气体封闭组件1500。一旦基底接收在入口腔室1510中,闸门1512和1514两者都可以关闭且入口腔室1510可以用惰性气体吹扫,例如氮气、任何稀有气体及其任何组合,直到反应性环境气体的水平处于例如100 ppm或更低、10 ppm或更低、1.0 ppm或更低、或0.1 ppm或更低。在环境气体达到足够低的水平之后,闸门1514可以打开,而1512仍然关闭,以允许基底1550从入口腔室1510输送到气体封闭组件腔室1500,如图1所示。基底从入口腔室1510输送到气体封闭组件腔室1500可以经由例如但不限于设置在腔室1500和1510中的悬浮台。基底从入口腔室1510输送到气体封闭组件腔室1500还可以经由例如但不限于基底输送机器人,其可以将基底1550放置在设置于腔室1500中的悬浮台上。基底1550在打印过程期间可以保持支撑在基底悬浮台上。
气体封闭组件和系统2000的各个实施例可以具有通过闸门1524与气体封闭组件和系统1500流体连通的出口腔室1520。根据气体封闭组件和系统2000的各个实施例,在打印过程完成之后,基底1550可以从气体封闭组件1500通过闸门1524输送到出口腔室1520。基底从气体封闭组件腔室1500输送到出口腔室1520可以经由例如但不限于设置在腔室1500和1520中的悬浮台。基底从气体封闭组件腔室1500输送到出口腔室1520还可以经由例如但不限于基底输送机器人,其可以将基底1550从设置于腔室1500中的悬浮台上拾起且将其输送到腔室1520。对于气体封闭组件和系统2000的各个实施例,当闸门1524处于关闭位置以防止反应性环境气体进入气体封闭组件1500时,基底1550可以从出口腔室1520经由闸门1522取回。
除了包括分别经由闸门1514和1524与气体封闭组件1500流体连通的入口腔室1510和出口腔室1520的载荷锁定系统之外,气体封闭组件和系统2000可包括系统控制器1600。系统控制器1600可以包括与一个或多个存储器电路(未示出)连通的一个或多个处理器电路(未示出)。系统控制器1600还可以与包括入口腔室1510和出口腔室1520的载荷锁定系统连通,且最终与OLED打印系统的打印喷嘴连通。由此,系统控制器1600可以协调闸门1512、1514、1522和1524的打开和关闭。系统控制器1600还可以控制至OLED打印系统的打印喷嘴的墨分配。基底1550可以通过本教导的载荷锁定系统的各个实施例输送,经由例如但不限于使用空气轴承技术的基底悬浮台或空气轴承技术的基底悬浮台和基底输送机器人的组合,载荷锁定系统包括分别经由闸门1514和1524与气体封闭组件1500流体连通的入口腔室1510和出口腔室1520。
图1的载荷锁定系统的各个实施例还可以包括气动控制系统1700,其可以包括真空源和惰性气体源,可以包括氮气、任何稀有气体及其任何组合。容纳在气体封闭组件和系统2000内的基底悬浮系统可包括通常设置在平坦表面上的多个真空端口和气体轴承端口。基底1550可以通过惰性气体(例如,氮气、任何稀有气体及其任何组合)的压力提升和保持离开硬表面。流出轴承容积的流动借助于多个真空端口完成。基底1550在基底悬浮台上的悬浮高度通常根据气体压力和气体流量而变。气动控制系统1700的真空和压力可以用于在图1的载荷锁定系统中气体封闭组件1500内操控期间支撑基底1550,例如在打印期间。控制系统1700还可以用于在通过图1的载荷锁定系统输送期间支撑基底1550,载荷锁定系统包括分别经由闸门1514和1524与气体封闭组件1500流体连通的入口腔室1510和出口腔室1520。为了控制基底1550输送通过气体封闭组件和系统2000,系统控制器1600分别通过阀1712和1722与惰性气体源1710和真空1720连通。未示出的附加真空和惰性气体供应线路和阀可以提供给气体封闭组件和系统2000,由图1的载荷锁定系统图示,以进一步提供控制封闭环境所需的各种气体和真空设施。
为了给根据本教导的气体封闭组件和系统的各个实施例提供更多维的立体图,图2是气体封闭组件和系统2000的各个实施例的左前立体图。图2示出了包括气体封闭组件1500、入口腔室1510和第一闸门1512的载荷锁定系统。图2的气体封闭组件和系统2000可包括气体净化系统2130,用于给气体封闭系统1500提供具有显著低水平的反应性环境物质(例如水蒸汽和氧气)以及从OLED打印过程得到的有机溶剂蒸汽的惰性气体恒定供应。图2的气体封闭组件和系统2000还具有控制器系统1600,用于系统控制功能,如前文所述。
图3是根据本教导的各个实施例的完全构建气体封闭组件100的右前立体图。气体封闭组件100可以容纳一种或多种气体,用于保持气体封闭组件内部中的惰性环境。本教导的气体封闭组件和系统可以在保持内部中的惰性气体环境方面是有用的。惰性气体可以是在一组限定条件下不经受化学反应的任何气体。惰性气体的一些通常使用示例可以包括氮气、任何稀有气体及其任何组合。气体封闭组件100配置成包围和保护空气敏感过程,例如使用工业打印系统打印有机发光二极管(OLED)墨。对OLED墨是反应性的环境气体的示例包括水蒸汽和氧气。如前文所述,气体封闭组件100可以配置成保持密封环境且允许部件或打印系统有效地操作,同时避免污染、氧化和损害否则反应性的材料和基底。
如图3所示,气体封闭组件的各个实施例可包括以下部件部分,包括前部或第一壁面板210’、左侧或第二壁面板(未示出)、右侧或第三壁面板230’、后部或第四壁面板(未示出)、以及顶板面板250’,该气体封闭组件可以附连到盘204,盘204坐置在基部(未示出)上。如随后更详细所述,图1的气体封闭组件100的各个实施例可从前部或第一壁框架210、左侧或第二壁框架(未示出)、右侧或第三壁框架230、后部或第四壁面板(未示出)、以及顶板框架250构建。顶板框架250的各个实施例可以包括风扇过滤器单元盖103以及第一顶板框架管道105、和第一顶板框架管道107。根据本教导的实施例,各种类型的部段面板可以安装在包括框架构件的多个面板部段中的任一个中。在图1的气体封闭组件100的各个实施例中,金属片面板部段109可以在框架构建期间焊接到框架构件中。对于气体封闭组件100的各个实施例,可以经过气体封闭组件的数个构建和解构循环重复地安装和拆卸的部段面板类型可包括针对壁面板210’示出的插入面板110以及针对壁面板230’示出的窗口面板120和可容易拆卸维修窗口130。
虽然可容易拆卸维修窗口130可以易于接近封闭装置100的内部,但是可以使用可拆卸的任何面板以接近气体封闭组件和系统的内部,以用于修理和常规维修目的。维修或修理的这种接近由于通过例如窗口面板120和可容易拆卸维修窗口130的面板提供的接近而不同,其可以使得终端用户手套在使用期间从气体封闭组件外部接近气体封闭组件内部。例如,附连到手套端口140的任何手套,例如手套142,如图3中针对面板230所示,可以在气体封闭组件系统使用期间使得终端用户接近内部。
图4图示了图3所示的气体封闭组件的各个实施例的分解图。气体封闭组件的各个实施例可以具有多个壁面板,包括前部壁面板210’的外侧立体图,左侧壁面板220’的外侧立体图,右侧壁面板230’的内部立体图,后部壁面板240’的内部立体图,以及顶板面板250’的俯视立体图,如图3所示,气体封闭组件可以附连到盘204,盘204坐置在基部202上。OLED打印系统可以安装在盘204顶部上,打印过程已知对环境条件是敏感的。根据本教导,气体封闭组件可以从框架构件构建,例如壁面板210’的壁框架210、壁面板220’的壁框架220、壁面板230’的壁框架230、壁面板240’的壁框架240、以及顶板面板250’的顶板框架250,其中然后可以安装多个部段面板。在这方面,可期望流线化可以经过本教导的气体封闭组件的各个实施例的数个构建和解构循环重复地安装和拆卸的部段面板的设计。此外,可以进行气体封闭组件100的定轮廓以容纳OLED打印系统的各个实施例的占地面积,以便最小化气体封闭组件内所需的惰性气体体积,以及使得终端用户易于接近(在气体封闭组件使用期间以及在维护期间两者都是如此)。
使用前部壁面板210’和左侧壁面板220’作为示例,框架构件的各个实施例可以具有在框架构件构建期间焊接到框架构件中的金属片面板部段109。插入面板110、窗口面板120和可容易拆卸维修窗口130可以安装在每个壁框架构件中,且可以经过图4的气体封闭组件100的数个构建和解构循环重复地安装和拆卸。可以看出:在壁面板210’和壁面板220’的示例中,壁面板可以具有靠近可容易拆卸维修窗口130的窗口面板120。类似地,如示例性后部壁面板240’中所示,壁面板可以具有窗口面板,例如窗口面板125,其具有两个相邻的手套端口140。对于根据本教导的壁框架构件的各个实施例,且对于图3的气体封闭组件100可以看出,手套的这种设置可以易于从气体封闭装置的外部接近封闭系统内的部件部分。因此,气体封闭装置的各个实施例可以提供两个或更多手套端口,从而终端用户可以将左手套和右手套伸入内部中且操控内部中的一个或多个物项,而不干扰内部中的气体环境的成分。例如,窗口面板120和维修窗口130中的任一个可以定位成利于从气体封闭组件的外部接近气体封闭组件内部中的可调节部件。根据窗口面板(例如,窗口面板120和维修窗口130)的各个实施例,当不需要终端用户通过手套端口的手套接近时,这种窗口可不包括手套端口和手套端口组件。
如图4所示,壁和顶板面板的各个实施例可具有多个插入面板110。在图4中可以看出,插入面板可以具有各种形状和纵横比。除了插入面板之外,顶板面板250’可以具有安装、螺栓连接、螺纹连接、固定或以其他方式紧固到顶板框架250的风扇过滤器单元盖103以及第一顶板框架管道105和第二顶板框架管道107。如随后更详细所述,与顶板面板250’的管道107流体连通的管道系统可以安装在气体封闭组件的内部中。根据本教导,这种管道系统可以是气体封闭组件内部的气体循环系统的一部分,以及提供用于分开离开气体封闭组件的流动流,用于循环通过气体封闭组件外部的至少一个气体净化部件。
图5是框架构件组件200的分解前部立体图,其中,壁框架220可以构建成包括面板的完全补充。虽然不限于所示设计,但是使用壁框架220的框架构件组件200可以用于例示根据本教导的框架构件组件的各个实施例。根据本教导,框架构件组件的各个实施例可以由各个框架构件和安装在各个框架构件的各个框架面板部段中的部段面板构成。
根据本教导的各个框架构件组件的各个实施例,框架构件组件200可以包括框架构件,例如壁框架220。对于气体封闭组件的各个实施例,例如图3的气体封闭组件100,可以使用容纳在这种气体封闭组件中的设施的过程可能不仅需要提供惰性环境的气密密封封闭装置,而且需要基本上没有颗粒物质的环境。在这方面,根据本教导的框架构件可使用用于构建框架的各个实施例的各种尺寸金属管材料。这种金属管材料解决了期望材料属性,包括但不限于,将不会降级以产生颗粒物质的高整体性材料,以及产生具有高强度而具有最佳重量的框架构件,便于从一个地点到另一个地点进行输送、构建和解构包括各个框架构件和面板部段的气体封闭组件。本领域普通技术人员可以容易理解,满足这些要求的任何材料可以用于形成根据本教导的各个框架构件。
例如,根据本教导的框架构件的各个实施例,例如框架构件组件200,可以从挤压金属管构建。根据框架构件的各个实施例,可以使用铝、钢和各种金属复合材料来构建框架构件。在各个实施例中,可以使用具有例如但不限于如下尺寸以及具有1/8”至1/4”壁厚的金属管:2”wX2”h、4”wX2”h和4”wX4”h,以构建根据本教导的框架构件的各个实施例。此外,具有各种管或其它形式的各种纤维增强聚合物复合材料是可用的,其具有包括但不限于如下的材料属性:将不会降级以产生颗粒物质的高整体性材料,以及产生具有高强度而具有最佳重量的框架构件,便于从一个地点到另一个地点进行输送、构建和解构。
关于从各种尺寸金属管材料构建各个框架构件,可设想的是,可以焊接以形成框架焊接部的各个实施例。此外,从各种尺寸构建材料构建各个框架构件可以使用合适工业粘合剂进行。可设想的是,构建各个框架构件应当以将不会固有地形成通过框架构件的泄漏路径的方式进行。在这方面,对于气体封闭组件的各个实施例,构建各个框架构件可以使用将不会固有地形成通过框架构件的泄漏路径的任何方法进行。此外,根据本教导的框架构件的各个实施例,例如图4的壁框架220,可以被涂刷或涂层。对于从例如易于氧化(其中,在表面处形成的材料可形成颗粒物质)的金属管材料制成的框架构件的各个实施例,可以进行涂刷或涂层或其它表面处理,例如阳极电镀,以防止形成颗粒物质。
框架构件组件,例如图5的框架构件组件200,可以具有框架构件,例如壁框架220。壁框架220可以具有顶部226(顶部壁框架垫板227可以紧固在其上)以及底部228(底部壁框架垫板229可以紧固在其上)。如随后更详细所述,安装在框架构件表面上的垫板是垫片密封系统的一部分,其与安装在框架构件部段中的面板的垫片密封结合,提供用于根据本教导的气体封闭组件的各个实施例的气密密封。框架构件,例如图5的框架构件组件200的壁框架220,可以具有多个面板框架部段,其中,每个部段可以制造成接收各种类型的面板,例如但不限于插入面板110、窗口面板120和可容易拆卸维修窗口130。在构建框架构件时,可以形成各种类型的面板部段。面板部段的类型可以包括例如但不限于用于接收插入面板110的插入面板部段10、用于接收窗口面板120的窗口面板部段20和用于接收可容易拆卸维修窗口130的维修窗口面板部段30。
每种类型的面板部段可以具有接收面板的面板部段框架,且可以设置成每个面板可以可密封地紧固到根据本教导的每个面板部段中,用于构建气密密封气体封闭组件。例如,在示出了根据本教导的框架组件的图5中,插入面板部段10显示为具有框架12,窗口面板部段20显示为具有框架22,维修窗口面板部段30显示为具有框架32。对于本教导的壁框架组件的各个实施例,各个面板部段框架可以是用连续焊珠焊接到面板部段中的金属片材料,以提供气密密封。对于壁框架组件的各个实施例,各个面板部段框架可以由各种片材料制成,包括选自纤维增强聚合物复合材料的构建材料,其可以使用合适工业粘合剂安装在面板部段中。如随后涉及密封的教导更详细所述,每个面板部段框架可以具有设置在其上的可压缩垫片,以确保对于安装和紧固在每个面板部段中的每个面板可以形成不透气体的密封。除了面板部段框架之外,每个框架构件部段可以具有与定位面板以及在面板部段中牢固地紧固面板有关的硬件。
插入面板110以及窗口面板120的面板框架122的各个实施例可以从金属片材料构建,例如但不限于铝、各种铝和不锈钢的合金。面板材料的属性可以与用于构成框架构件的各个实施例的结构材料相同。在这方面,具有用于各种面板构件的属性的材料包括但不限于:将不会降级以产生颗粒物质的高整体性材料,以及产生具有高强度而具有最佳重量的面板,以便于从一个地点到另一个地点进行输送、构建和解构。例如,蜂窝芯片材料的各个实施例可以具有用作构建插入面板110以及窗口面板120的面板框架122的面板材料的所需属性。蜂窝芯片材料可以由各种材料制成;金属以及金属复合物和聚合物,以及聚合物复合蜂窝芯片材料。在从金属材料制成时可拆卸面板的各个实施例可具有包括在面板中的接地连接,以确保在气体封闭组件构建时整个结构接地。
给定用于构建本教导的气体封闭组件的气体封闭组件部件的可输送性质,本教导的部段面板的各个实施例中的任一个可以在气体封闭组件和系统使用期间重复安装和拆卸,以接近气体封闭组件的内部。
例如,用于接收可容易拆卸维修窗口面板130的面板部段30可以具有一组四个垫,其中一个显示为窗口引导垫34。此外,构建用于接收可容易拆卸维修窗口面板130的面板部段30可具有一组四个夹板36,其可以用于使用安装在每个可容易拆卸维修窗口130的维修窗口框架132上的一组四个反向作用铰接夹136将维修窗口130夹持在维修窗口面板部段30中。此外,两个窗口把手138中的每个可以安装在可容易拆卸维修窗口框架132上,以使得终端用户易于拆卸和安装维修窗口130。可拆卸维修窗口把手的数量、类型和设置可以变化。此外,用于接收可容易拆卸维修窗口面板130的维修窗口面板部段30可以使得窗口夹子35中的至少两个选择性地安装在每个维修窗口面板部段30中。虽然显示在每个维修窗口面板部段30的顶部和底部,但是至少两个窗口夹子可以以用以在面板部段框架32中紧固维修窗口130的任何方式安装。工具可以用于拆卸和安装窗口夹子35,以便允许维修窗口130拆卸和再次安装。
维修窗口130的反向作用铰接夹136以及安装在面板部段30上的硬件(包括夹板36、窗口引导垫34和窗口夹子35)可以由任何合适材料以及材料组合构建。例如,一个或多个这种元件可以包括至少一种金属、至少一种陶瓷、至少一种塑料及其组合。可拆卸维修窗口把手138可以由任何合适材料以及材料组合构建。例如,一个或多个这种元件可以包括至少一种金属、至少一种陶瓷、至少一种塑料、至少一种橡胶及其组合。封闭窗口,例如窗口面板120的窗口124或维修窗口130的窗口134,可以包括任何合适材料以及材料组合。根据本教导的气体封闭组件的各个实施例,封闭窗口可包括透明和半透明材料。在气体封闭组件的各个实施例中,封闭窗口可包括基于硅石的材料(例如但不限于玻璃和石英)以及各种类型的基于聚合物的材料(例如但不限于各种级别的聚碳酸酯、丙烯酸、和乙烯基材料)。本领域普通技术人员可以理解,示例性窗口材料的各种成分及其组合还可以用作根据本教导的透明和半透明材料。
在图5中针对框架构件组件200可以看出,可容易拆卸维修窗口面板130可以具有带罩盖150的手套端口。虽然图3中显示所有手套端口具有向外延伸的手套,但是如图5所示,取决于终端用户是否需要远程接近气体封闭组件的内部,手套端口还可以被罩盖。如图6A-7B所示的罩盖组件的各个实施例在终端用户不使用手套时将罩盖牢固地闩锁在手套上,且同时在终端用户希望使用手套时便于接近。
在图6A中,示出了罩盖150,其可以具有内表面151、外表面153和可以定轮廓用于抓握的侧面152。三个肩部螺钉156从罩盖150的边缘154延伸。如图6B所示,每个肩部螺钉固定在边缘154中,使得柄部155从边缘154延伸设定距离,从而头部157不邻接边缘154。在图7A-7B中,手套端口硬件组件160可以被修改以提供罩盖组件,其包括用于在封闭装置被加压以相对于封闭装置外部具有正压力时罩盖手套端口的锁定机构。
对于图6A的手套端口硬件组件160的各个实施例,卡扣夹持可以使得罩盖150封闭在手套端口硬件组件160上,且同时提供终端用户易于接近手套的快速联接设计。在图7A所示的手套端口硬件组件160的俯视放大图中,手套端口组件160可包括后板161和前板163,前板163具有用于安装手套的带螺纹螺钉头部162和凸缘164。在凸缘164上示出了卡扣闩锁166,具有槽165,用于接收肩部螺钉156(图6B)肩部螺钉头部157。每个肩部螺钉156可以与手套端口硬件组件160的卡扣闩锁166中的每个对齐且接合。卡扣闩锁166的槽168具有位于一端处的开口165和位于槽168的另一端处的锁定凹部167。一旦每个肩部螺钉头部157插入每个开口165中,罩盖150就可以旋转,直到肩部螺钉头部邻接槽168的靠近锁定凹部167的端部处。图7B所示的截面图示出了用于在气体封闭组件系统使用时罩盖手套的锁定特征。在使用期间,封闭装置中的惰性气体的内部气体压力比气体封闭组件外部的压力大于设定量。正压力可以填充手套(图3),从而在手套在本教导的气体封闭组件的使用期间在罩盖150下压缩时,肩部螺钉头部157移动到锁定凹部167中,从而确保手套端口窗口被可靠地罩盖。然而,终端用户可以通过定轮廓用于抓握的侧面152来抓握罩盖150,且在不使用时容易地脱离紧固在卡扣闩锁中的罩盖。图7B还示出了在窗口134的内表面131上的后板161以及在窗口134的外表面上的前板163,两个板都具有O形环密封件169。
如在图8A-9B的以下教导中讨论的,壁和顶板框架构件密封件与不透气体的部段面板框架密封件结合一起提供用于需要惰性环境的空气敏感过程的气密密封气体封闭组件的各个实施例。有助于提供显著低浓度的反应性物质以及显著低的颗粒环境的气体封闭组件和系统的部件可以包括但不限于,气密密封气体封闭组件以及高效气体循环和颗粒过滤系统,包括管道系统。提供用于气体封闭组件的有效气密密封可能是有挑战的;尤其是在三个框架构件一起形成三面接头时。因而,三面接头密封在提供用于可以经过数个构建和解构循环组装和拆卸的气体封闭组件的容易安装气密密封方面具有特别困难的挑战。
在这方面,根据本教导的气体封闭组件的各个实施例通过接头的有效垫片密封以及在负载支承构建部件周围提供有效垫片密封而提供完全构建的气体封闭组件和系统的气密密封。与常规接头密封不同,根据本教导的接头密封:1)包括在顶部和底部终端框架接头结合部(其中,三个框架构件被结合)处邻接垫片部段与垂直取向的垫片长度的一致平行对齐,从而避免角向缝对齐和密封,2)提供用于沿接头的整个宽度形成邻接长度,从而增加三面接头结合部处的密封接触面积,3)设计有垫板,所述垫板沿所有竖直和水平以及顶部和底部三面接头垫片密封提供一致的压缩力。此外,垫片材料的选择可以影响提供气密密封的有效性,这将在随后讨论。
图8A-8C是图示常规三面接头密封与根据本教导的三面接头密封的对比的俯视示意图。根据本教导的气体封闭组件的各个实施例,可以有例如但不限于至少四个壁框架构件、顶板框架构件和盘,其可以被结合以形成气体封闭组件,从而产生需要气密密封的多个竖直、水平和三面接头。在图8A中,常规三面垫片密封的俯视示意图由第一垫片I形成,第一垫片I在X-Y平面中与垫片II垂直取向。如图8A所示,在X-Y平面中由垂直取向形成的缝在两个部段之间具有由垫片宽度尺寸限定的接触长度W1。此外,垫片III(在竖直方向与垫片I和垫片II两者垂直取向的垫片)的终端部分可以邻接垫片I和垫片II,由阴影表示。在图8B中,常规三面接头垫片密封的俯视示意图由第一垫片长度I形成,第一垫片长度I与第二垫片长度II垂直,且具有两个长度的45°缝结合面,其中,缝在两个部段之间具有大于垫片材料宽度的接触长度W2。类似地图8A的配置,垫片III(在竖直方向与垫片I和垫片II两者垂直)的端部分可以邻接垫片I和垫片II,由阴影表示。假定垫片宽度在图8A和图8B中相同,图8B的接触长度W2大于图8A的接触长度W1
图8C是根据本教导的三面接头垫片密封的俯视示意图。第一垫片长度I可以具有垂直于垫片长度I的方向形成的垫片部段I’,其中,垫片部段I’具有的长度可以大约为被结合的结构部件的宽度的尺寸,例如用于形成本教导的气体封闭组件的各个壁框架构件的4”w X 2”h或4”w X 4”h金属管。垫片II在X-Y平面中与垫片I垂直,且具有垫片部段II’,垫片部段II’与垫片部段I’的叠置长度大约为被结合的结构部件的宽度。垫片部段I’和II’的宽度是所选择可压缩垫片材料的宽度。垫片III在竖直方向与垫片I和垫片II两者垂直取向。垫片部段III’是垫片III的端部分。垫片部段III’由垫片部段III’与垫片III的竖直长度垂直取向形成。垫片部段III’可以形成为使得其具有与垫片部段I’和II’大约相同的长度,且宽度是所选择可压缩垫片材料的厚度。在这方面,图8C所示的三个对齐部段的接触长度W3大于分别具有接触长度W1和W2的图8A或图8B所示常规三角接头密封。
在这方面,根据本教导的三面接头垫片密封在终端接头结合部处形成垫片部段的一致平行对齐(否则将是垂直对齐的垫片,如图8A和图8B的情况所示)。三面接头垫片密封部段的这种一致平行对齐跨过所述部段施加一致横向密封力,以促进由壁框架构件形成的接头的顶部和底部角部处的气密三面接头密封。此外,每个三面接头密封的一致对齐垫片部段的每个部段被选择大约为被结合的结构部件的宽度,从而提供一致对齐部段的最大接触长度。此外,根据本教导的接头密封设计有垫板,所述垫板沿构建接头的所有竖直、水平以及三面垫片密封提供一致的压缩力。可证明的是,选择用于图8A和图8B的示例给出的常规三面密封的垫片材料的宽度可以至少为被结合的结构部件的宽度。
图9A的分解立体图示出了在所有框架构件被结合之前根据本教导的密封组件300,从而垫片显示处于未压缩状态。在图9A中,在从气体封闭组件的各个部件构建气体封闭装置的第一步骤中,多个壁框架构件,例如壁框架310、壁框架350以及顶板框架370,可以被可密封地结合。根据本教导的框架构件密封是提供气体封闭组件一旦完全构建就被气密密封以及提供可以经过气体封闭组件的数个构建和解构循环实施的密封的重要部分。虽然在图9A-9B的以下教导中给出的示例是用于密封气体封闭组件的一部分,但是本领域普通技术人员将理解,这种教导适用于本教导的气体封闭组件中的全部任一个。
图9A所示的第一壁框架310可以具有安装垫板312的内侧面311、竖直侧面314、和安装垫板316的顶表面315。第一壁框架310可以具有第一垫片320,第一垫片320设置在由垫板312形成的空间中且粘附到由垫板312形成的空间。在第一垫片320设置在由垫板312形成的空间中且粘附到由垫板312形成的空间之后留下的间隙302可以延伸第一垫片320的竖直长度,如图9A所示。如图9A所示,柔顺垫片320可以设置在由垫板312形成的空间中且粘附到由垫板312形成的空间,且可以具有竖直垫片长度321、曲线垫片长度323、以及在内部框架构件311上与竖直垫片长度321在平面内形成90°且终止于壁框架310的竖直侧面314的垫片长度325。在图9A中,第一壁框架310可以具有安装垫板316的顶表面315,从而在表面315上形成空间,第二垫片340竖直在所述空间中且靠近壁框架310的内边缘317粘附到所述空间。在第二垫片340设置在由垫板316形成的空间中且粘附到由垫板316形成的空间之后留下的间隙304可以延伸第二垫片340的水平长度,如图9A所示。此外,如阴影线所示,垫片340的长度345与垫片320的长度325一致地平行且邻接地对齐。
图9A所示的第二壁框架350可以具有外部框架侧面353、竖直侧面354、和安装垫板356的顶表面355。第二壁框架350可以具有第一垫片360,第一垫片360设置在由垫板356形成的空间中且粘附到由垫板356形成的空间。在第一垫片360设置在由垫板356形成的空间中且粘附到由垫板356形成的空间之后留下的间隙306可以延伸第一垫片360的水平长度,如图9A所示。如图9A所示,柔顺垫片360可以具有竖直长度361、曲线长度363、以及与顶表面355在平面内形成90°且终止于外部框架构件353的长度365。
如图9A的分解立体图所示,壁框架310的内部框架构件311可以结合到壁框架350的竖直侧面354以形成气体封闭框架组件的一个构建接头。关于这样形成的构建接头的密封,在根据本教导的壁框架构件的终端接头结合部处的垫片密封的各个实施例中,如图9A所示,垫片320的长度325、垫片360的长度365以及垫片340的长度345均邻接地且一致地对齐。此外,如随后更详细所述,本教导的垫板的各个实施例可以提供用于气密密封本教导的气体封闭组件的各个实施例的可压缩垫片材料的大约20%至大约40%偏转之间的一致压缩。
图9B图示了在所有框架构件结合之后根据本教导的密封组件300,从而垫片显示为压缩状态。图9B是示出了在第一壁框架310、第二壁框架350和顶板框架370(以假想图示出)之间的顶部终端接头结合部处形成的三面接头的角部密封的细节的立体图。如图9B所示,由垫板限定的垫片空间可以确定一定宽度,从而在结合壁框架310、壁框架350和顶板框架370后;如假想图所示,用于形成竖直、水平和三面垫片密封的可压缩垫片材料的大约20%至大约40%偏转之间的一致压缩确保在壁框架构件的接头处密封的所有表面处的垫片密封可以提供气密密封。此外,垫片间隙302、304和306(未示出)定尺寸为使得在可压缩垫片材料的大约20%至大约40%偏转之间的最佳压缩后,每个垫片可以填充垫片间隙,如图9B中针对垫片340和垫片360所示。因而,除了通过限定每个垫片设置和粘附的空间来提供一致压缩之外,设计成提供间隙的垫板的各个实施例还确保每个压缩垫片可以顺应在由垫板限定的空间中,而不会以将形成泄漏路径的方式在压缩状态起皱或隆起或以其它方式不规则地成型。
根据本教导的气体封闭组件的各个实施例,各种类型的部段面板都可以使用设置在每个面板部段框架上的可压缩垫片材料密封。结合框架构件垫片密封,用于在各个部段面板和面板部段框架之间形成密封的可压缩垫片的位置和材料可以提供具有很少或没有气体泄漏的气密密封气体封闭组件。此外,用于所有类型的面板(例如,图5的插入面板110、窗口面板120和可容易拆卸维修窗口130)的密封设计可以在这种面板重复拆卸和安装(为了接近气体封闭组件内部可能需要,例如为了维护)之后提供耐用面板密封。
例如,图10A是示出了维修窗口面板部段30和可容易拆卸维修窗口130的分解图。如前文所述,维修窗口面板部段30可以制造用于接收可容易拆卸维修窗口130。对于气体封闭组件的各个实施例,面板部段,例如可拆卸维修面板部段30,可以具有面板部段框架32以及设置在面板部段框架32上的可压缩垫片38。在各个实施例中,与在可拆卸维修窗口面板部段30中紧固可容易拆卸维修窗口130有关的硬件可以使得终端用户便于安装和再次安装,且同时确保在可容易拆卸维修窗口130根据需要通过需要直接接近气体封闭组件内部的终端用户安装和再次安装在面板部段30中时保持不透气体的密封。可容易拆卸维修窗口130可以包括刚性窗口框架132,其可以由例如但不限于针对构建本教导的任何框架构件所述的金属管材料构建。维修窗口130可以使用快速作用紧固硬件,例如但不限于反向作用铰接夹136,以便使得终端用户便于拆卸和再次安装维修窗口130。图10A中示出了前述图7A-7B的手套端口硬件组件160,示出了一组3个卡扣闩锁166。
如图10A的可拆卸维修窗口面板部段30的前视图所示,可容易拆卸维修窗口130可以具有紧固在窗口框架132上的一组四个铰接夹136。维修窗口130可以定位在面板部段框架30中限定距离处,用于确保抵靠垫片38的合适压缩力。使用一组四个窗口引导垫34,如图10B所示,其可以安装在面板部段30的每个角部中,用于在面板部段30中定位维修窗口130。一组夹板36中的每个可以设置成接收可容易拆卸维修窗口136的反向作用铰接夹136。根据用于在数个安装和拆卸循环气密密封维修窗口130的各个实施例,维修窗口框架132的机械强度与维修窗口130相对于可压缩垫片38的限定位置(通过一组窗口引导垫34提供)结合可以确保一旦维修窗口130紧固到位,例如但不限于使用紧固在相应夹板36中的反向作用铰接夹136,维修窗口框架132就可以在面板部段框架32上用限定压缩(由一组窗口引导垫34设定)提供均匀的力。该组窗口引导垫34定位成使得窗口130在垫片38上的压缩力在大约20%至大约40%之间偏转可压缩垫片38。在这方面,维修窗口130的构建以及面板部段30的制造提供用于维修窗口130在面板部段30中的不透气体的密封。如前文所述,窗口夹子35可以在维修窗口130紧固在面板部段30中之后安装在面板部段30中,且在维修窗口130需要拆卸时拆卸。
反向作用铰接夹136可以使用任何合适手段以及手段组合紧固到可容易拆卸维修窗口框架132。可以使用的合适紧固手段的示例包括至少一种粘合剂(例如但不限于,环氧树脂或水泥粘结剂)、至少一个螺栓、至少一个螺钉、至少一个其它紧固件、至少一个槽、至少一个轨道、至少一个焊接部及其组合。反向作用铰接夹136可以直接连接到可拆卸维修窗口框架132或者通过适配器板间接地连接。反向作用铰接夹136、夹板36、窗口引导垫34和窗口夹子35可以由任何合适材料以及材料组合构建。例如,一个或多个这种元件可以包括至少一种金属、至少一种陶瓷、至少一种塑料及其组合。
除了密封可容易拆卸维修窗口之外,不透气体的密封还可以提供用于插入面板和窗口面板。可以在面板部段中重复地安装和拆卸的其它类型的部段面板包括例如但不限于图5所示的插入面板110和窗口面板120。在图5中可以看出,窗口面板120的面板框架122与插入面板110类似地构建。因而,根据气体封闭组件的各个实施例,用于接收插入面板和窗口面板的面板部段的制造可以相同。在这方面,插入面板和窗口面板的密封可以使用相同原理实施。
参考图11A和11B,且根据本教导的各个实施例,气体封闭装置(例如,图1的气体封闭组件100)的任何面板可以包括一个或多个插入面板部段10,其可以具有配置成接收相应插入面板110的框架12。图11A是指出图11B所示的放大部分的立体图。在图11A中,插入面板110显示为相对于插入框架12定位。在图11B可以看出,插入面板110附连到框架12,其中,框架12可以是例如由金属构建。在一些实施例中,金属可以包括铝、钢、铜、不锈钢、铬、合金及其组合等。多个盲车螺纹孔14可以在插入面板部段框架12中形成。面板部段框架12构建成包括在插入面板110和框架12之间的垫片16,可压缩垫片18可以设置在这里。盲车螺纹孔14可以是M5类型。螺钉15可以由盲车螺纹孔14接收,从而在插入面板110和框架12之间压缩垫片16。一旦抵靠垫片16紧固到位,插入面板110就在插入面板部段10内形成不透气体的密封。如前文所述,这种面板密封可以对各种部段面板实施,包括但不限于,图5所示的插入面板110和窗口面板120。
根据依照本教导的可压缩垫片的各个实施例,用于框架构件密封和面板密封的可压缩垫片材料可以选自各种可压缩聚合材料,例如但不限于任何封闭气室聚合材料类别,本领域也称为膨胀橡胶材料或膨胀聚合物材料。简而言之,封闭气室聚合物以气体封闭在分立气室中的方式制备;其中每个分立气室由聚合材料封闭。期望用于框架和面板部件的不透气体密封的可压缩封闭气室聚合垫片材料的属性包括但不限于,它们对宽范围的化学物质的化学攻击是稳固的,具有非常好的防潮屏障属性,在宽温度范围内是有弹性的,且抵抗永久性压缩形变。总的来说,与开口气室结构聚合材料相比,封闭气室聚合材料具有较高尺寸稳定性、较低水分吸收系数和较高强度。可以制成封闭气室聚合材料的各种类型聚合材料包括例如但不限于:硅树脂、氯丁二稀橡胶、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPT)(使用三元乙丙二烯单体(EPDM,或三元乙丙橡胶)制成的聚合物和复合物)、乙烯腈、丁苯橡胶(SBR)及其各种共聚物和共混物。
封闭气室聚合物的期望材料属性仅仅在构成块体材料的气室在使用期间保持完好无损时保持。在这方面,以可能超过封闭气室聚合物设定的材料规格(例如,超过在指定温度或压缩范围内使用的规格)的方式使用这种材料可引起垫片密封的降级。在用于密封框架构件和框架面板部段中的部段面板的封闭气室聚合物垫片的各个实施例中,这种材料的压缩应当不超过大约50%至大约70%偏转之间,为了最佳性能可以在大约20%至大约40%偏转之间。
除了封闭气室可压缩垫片材料之外,具有用于构建根据本教导的气体封闭组件的实施例的期望属性的可压缩垫片材料类别的另一个示例包括中空挤压型可压缩垫片材料类别。中空挤压型垫片材料作为材料类别具有期望属性,包括但不限于,它们对宽范围的化学物质的化学攻击是稳固的,具有非常好的防潮屏障属性,在宽温度范围内是有弹性的,且抵抗永久性压缩形变。这种中空挤压型可压缩垫片材料可以以宽范围的各种形状因数出现,例如但不限于,U形气室、D形气室、方形气室、矩形气室以及各种常规形状因数中空挤压型垫片材料中的任一种。各种中空挤压型垫片材料可以由用于制造封闭气室可压缩垫片材料的聚合材料制成。例如但不限于,中空挤压型垫片的各个实施例可以由硅树脂、氯丁二稀橡胶、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPT)(使用三元乙丙二烯单体(EPDM)制成的聚合物和复合物)、乙烯腈、丁苯橡胶(SBR)及其各种共聚物和共混物制成。这种中空气室垫片材料的压缩应当不超过大约50%偏转,以便保持期望属性。
本领域普通技术人员可以容易地理解,虽然封闭气室可压缩垫片材料类别和中空挤压型可压缩垫片材料类别作为示例给出,但是具有期望属性的任何可压缩垫片材料都可以用于密封本教导提供的结构部件(例如各种壁和顶板框架构件)以及密封面板部段框架中的各个面板。
可以从多个框架构件构建气体封闭组件,例如图3和图4的气体封闭组件100或者如随后讨论的图23和图24的气体封闭组件1000,以便最小化损坏系统部件(例如但不限于,垫片密封、框架构件、管道和部段面板)的风险。例如,垫片密封是在从多个框架构件构建气体封闭装置期间可能易于损坏的部件。根据本教导的各个实施例,材料和方法设置成最小化或消除在构建根据本教导的气体封闭装置期间损坏气体封闭组件的各个部件的风险。
图12A是气体封闭组件(例如图3的气体封闭组件100)的构建初始阶段的立体图。虽然气体封闭组件(例如气体封闭组件100)用于例示本教导的气体封闭组件的构建,但是普通技术人员可以认识到,这种教导适用于气体封闭组件的各个实施例。如图12A所示,在气体封闭组件的构建初始阶段期间,多个垫块首先放置在由基部202支撑的盘204上。垫块可以比设置在安装于盘204上的各个壁框架构件上的可压缩垫片材料更厚。一系列垫块可以放置在盘204的周边边缘上多个位置,在所述位置,组装期间气体封闭组件的各个壁框架构件可以放置在一系列垫块上且靠近盘204的位置,而不与盘204接触。期望以可以保护以免设置在各个壁框架构件上的可压缩垫片材料(为了与盘204密封目的)受到任何损害的方式在盘204组装各个壁框架构件。因而,使用垫块(各个壁面板部件可以在垫块上放置在盘204上的初始位置)防止设置在各个壁框架构件上的可压缩垫片材料(为了与盘204形成气密密封目的)受到任何损害。例如但不限于,如图12A所示,前部周边边缘201可以具有垫93、95和97,前部壁框架构件可以坐置在垫93、95和97上;右侧周边边缘205可以具有垫89和91,右侧壁框架构件可以坐置在垫89和91上;后部周边边缘207可以具有两个垫,后部壁框架垫可以坐置在其上,其中示出了垫87。可以使用垫块的任何数量、类型和组合。本领域普通技术人员将理解,根据本教导,垫块可以定位在盘204上,尽管在图12A-图14B中的每个都未示出不同的垫块。
用于从部件框架构件组装气体封闭装置的根据本教导各个实施例的示例性垫块在图12B中示出,其是图9A的圈出部分所示的第三垫块91的立体图。示例性垫块91可包括附连到垫块横向侧面92的垫块条(strap)90。垫块可以由任何合适材料以及材料组合制成。例如,每个垫块可以包括超高分子重量的聚乙烯。垫块条90可以由任何合适材料以及材料组合制成。在一些实施例中,垫块条90包括尼龙材料、聚亚烷材料等。垫块91具有顶表面94和底表面96。垫块87、89、93、95、97和使用的任何其它垫块可以以相同或类似物理属性构造,且可以包括相同或类似材料。垫块可以以允许稳定放置到盘204的周边上边缘而便于拆卸的方式坐置、夹持或其其他方式便利地设置。
在图13提供的分解立体图中,框架构件可包括可以附连到坐置在基部202上的盘204上的前部壁框架210、左侧壁框架220、右侧壁框架230、后部壁框架240以及顶板或顶部框架250。OLED打印系统50可以安装在盘204顶部上。
根据本教导的气体封闭组件和系统的各个实施例的OLED打印系统50可以包括例如:花岗石基部;可以支撑OLED打印装置的可移动桥;从加压惰性气体再循环系统的各个实施例延伸的一个或多个装置和设备,例如,基底悬浮台、空气轴承、轨道、导轨;用于将OLED膜形成材料沉积在基底上的喷墨打印机系统,包括OLED墨供应子系统和喷墨打印头;一个或多个机器人等。给出可以包括OLED打印系统50的各个部件,OLED打印系统50的各个实施例可以具有各种占地面积和形状因数。
OLED喷墨打印系统可以包括允许将墨滴可靠设置在基底上特定位置的多个装置和设备。这些装置和设备可包括但不限于,打印头组件、墨输送系统、运动系统、基底装载和卸载系统、以及打印头维护系统。打印头组件包括至少一个喷墨头,带有能够将墨滴以受控速率、速度和尺寸喷射的至少一个孔口。喷墨头由墨供应系统供给,墨供应系统将墨提供给喷墨头。打印需要打印头组件和基底之间的相对运动。这借助于运动系统完成,通常是龙门架或分离轴XYZ系统。打印头组件可以在固定基底上移动(龙门架型),或者在分离轴配置的情况下,打印头和基底两者都可以移动。在另一个实施例中,打印站可以固定,且基底可以在X和Y轴相对于打印头移动,而Z轴运动在基底或者打印头处提供。当打印头相对于基底移动时,墨滴在正确时间喷射以沉积在基底上期望位置。基底使用基底装载和卸载系统插入打印机和从打印机移开。取决于打印机配置,这可以用机械输送器、基底悬浮台或具有末端执行器的机器人完成。打印头维护系统可以包括多个子系统,其允许诸如墨滴容积标定、喷墨喷嘴表面的刮擦、启动将墨喷射到废池的维护任务。
根据组装气体封闭装置的本教导的各个实施例,如图13所示的前部或第一壁框架210、左侧或第二壁框架220、右侧或第三壁框架230、后部或第四壁框架250以及顶板框架250可以在系统顺序构建在一起,然后附连到安装在基部202上的盘204。框架构件的各个实施例可以使用龙门起重机定位在垫块上以便防止损坏可压缩垫片材料,如前文所述。例如,使用龙门起重机,前部壁框架210可以坐置在至少三个垫块上,例如图12A所示的盘204的周边上边缘201上的垫93、95和97。在前部壁框架210放置在垫块上后,壁框架220和壁框架230可以接连或者以任何顺序依次放置在分别已经设置在盘204的周边边缘203和周边边缘205上的垫块上。根据从部件框架构件组装气体封闭装置的本教导的各个实施例,前部壁框架210可以放置在垫块上,随后将左侧壁框架220和右侧壁框架230放置在垫块上,使得它们到位以被螺栓连接或以其他方式紧固到前部壁框架210。在各个实施例中,后部壁框架240可以放置在垫块上,使得它们到位以被螺栓连接或以其他方式紧固到左侧壁框架220和右侧壁框架230。对于各个实施例,一旦壁框架构件紧固在一起以形成邻接壁框架封闭组件,顶部顶板框架250就可以固定到这种壁框架封闭组件以形成完整气体封闭框架组件。在用于构建气体封闭组件的本教导的各个实施例中,在该组装阶段,完整气体封闭框架组件坐置在所述多个垫块上以便保护各个框架构件垫片的整体性。
如图14A所示,对于用于构建气体封闭组件的本教导的各个实施例,气体封闭框架组件400然后可以定位成使得垫可以移开以准备将气体封闭框架组件400附连到盘204。图14A示出了气体封闭框架组件400使用提升器组件402、提升器组件404和提升器组件406升高至从垫块提升且离开垫块的位置。在本教导的各个实施例中,提升器组件402、404和406可以在气体封闭框架组件400的周边周围附连。在提升器组件附连之后,完全构建的气体封闭框架组件可以通过致动每个提升器组件以升高或伸出每个提升器组件而提离垫块,从而升高气体封闭框架组件400。如图14A所示,气体封闭框架组件400显示为被提升到先前坐置在其上的多个垫块上方。所述多个垫块然后可以从盘204上的坐置位置移开,从而框架然后可以降低到盘204上且然后附连到盘204。
图14B是根据本教导的提升器组件的各个实施例的相同提升器组件402的分解图,如图11A所示。如图所示,提升器组件402包括防磨衬垫408、安装板410、第一夹子支座412和第二夹子支座413。第一夹子414和第二夹子415显示为与相应夹子支座412和413成直线。千斤顶曲轴416附连到千斤顶轴418的顶部。拖车千斤顶520(trailer jack)显示为垂直于千斤顶轴418且附连到千斤顶轴418。千斤顶基部422显示为千斤顶轴418的下端部的一部分。在千斤顶基部422下方是足部支座424,其配置成接收千斤顶轴418的下端部且可连接到其上。校平足部(leveling foot)426也被示出且配置成由足部支座424接收。本领域普通技术人员可以容易认识到,适合于提升操作的任何手段都可以用于从垫块升高气体封闭框架组件,从而垫块可以被移开且完好无损的气体封闭组件可以降低到盘上。例如,取代上述一个或多个提升器组件,例如402、404和406,可以使用液压、气动或电动提升器。
根据用于构建气体封闭组件的本教导的各个实施例,多个紧固件可以提供且配置成将所述多个框架构件紧固在一起,且然后将气体封闭框架组件紧固到盘。所述多个紧固件可以包括沿每个框架构件的每个边缘设置在相应框架构件配置成与多个框架构件中的相邻框架构件交叉的位置处的一个或多个紧固件部分。所述多个紧固件和可压缩垫片可以配置成使得在框架构件结合在一起时可压缩垫片设置靠近内部且硬件靠近外部,从而硬件不会提供本教导的不透气体封闭组件的多个泄漏路径。
所述多个紧固件可包括沿一个或多个框架构件的边缘的多个螺栓、以及沿多个框架构件中的一个或多个不同框架构件的边缘的多个螺纹孔。所述多个紧固件可包括多个螺帽固定螺栓(captured bolt)。所述螺栓可包括延伸离开相应面板的外表面的螺栓头部。螺栓可以沉入框架构件中的凹部中。夹子、螺钉、铆钉、粘合剂和其它紧固件可以用于将框架构件紧固在一起。螺栓或其它紧固件可以延伸通过一个或多个框架构件的外壁且进入一个或多个相邻框架构件的侧壁或顶壁中的螺纹孔或其它互补紧固件特征中。
如图15-17所示,对于构建气体封闭装置的方法的各个实施例,管道系统可以安装在由壁框架和顶板框架构件结合形成的内部部分中。对于气体封闭组件的各个实施例,管道系统可以在构建过程期间安装。根据本教导的各个实施例,管道系统可以安装在由多个框架构件构建的气体封闭框架组件中。在各个实施例中,管道系统可以在多个框架构件结合以形成气体封闭框架组件之前安装在多个框架构件上。气体封闭组件和系统的各个实施例的管道系统可以配置成使得从一个或多个管道系统入口抽吸到管道系统中的基本上所有气体都移动通过气体过滤回路的各个实施例,用于去除气体封闭组件内的颗粒物质。此外,气体封闭组件和系统的各个实施例的管道系统可以配置成将气体封闭组件外部的气体净化回路的入口和出口从气体过滤回路分开,气体过滤回路用于去除气体封闭组件内的颗粒物质。根据本教导的管道系统的各个实施例可以由金属片制成,例如但不限于具有大约80 mil厚度的铝片。
图15示出了气体封闭组件100的管道系统组件500的右前假想立体图。封闭管道系统组件500可以具有前部壁面板管道系统组件510。如图所示,前部壁面板管道系统组件510可以具有前部壁面板入口管道512、第一前部壁面板立管514和第二前部壁面板立管516,其两者都与前部壁面板入口管道512流体连通。第一前部壁面板立管514显示为具有出口515,出口515与风扇过滤器单元盖103的顶板管道505可密封地接合。以类似方式,第二前部壁面板立管516显示为具有出口517,出口517与风扇过滤器单元盖103的顶板管道507可密封地接合。在这方面,前部壁面板管道系统组件510提供用于将气体封闭组件内的惰性气体从底部循环,使用前部壁面板入口管道512,通过每个前部壁面板立管514和516,且分别将空气输送通过出口505和507,从而空气可以通过例如风扇过滤器单元752过滤。如随后更详细所述,风扇过滤器单元的数量、尺寸和形状可以根据在过程期间打印系统中的基底的物理位置来选择。热交换器742靠近风扇过滤器单元752,作为热调节系统的一部分,可以将循环通过气体封闭组件100的惰性气体保持在期望温度。
右侧壁面板管道系统组件530可以具有右侧壁面板入口管道532,其通过右侧壁面板第一立管534和右侧壁面板第二立管536与右侧壁面板上部管道538流体连通。右侧壁面板上部管道538可以具有第一管道入口端部535和第二管道出口端部537,第二管道出口端部537与后部壁管道系统组件540的后部壁面板上部管道536流体连通。左侧壁面板管道系统组件520可以具有与针对右侧壁面板组件530所述相同的部件,其中,在图15可看到通过第一左侧壁面板立管524与左侧壁面板上部管道(未示出)流体连通的左侧壁面板入口管道522和第一左侧壁面板立管524。后部壁面板管道系统组件540可以具有后部壁面板入口管道542,后部壁面板入口管道542与左侧壁面板组件520和右侧壁面板组件530流体连通。此外,后部壁面板管道系统组件540可以具有后部壁面板底部管道544,后部壁面板底部管道544可具有后部壁面板第一入口541和后部壁面板第二入口543。后部壁面板底部管道544可以经由第一舱壁547和第二舱壁549与后部壁面板上部管道536流体连通,所述舱壁结构可以用于将例如但不限于缆线、线和管线等的各种束从气体封闭组件100的外部馈送给内部。管道开口533设置用于将缆线、线和管线等的束移出后部壁面板上部管道536,其可以经由舱壁549穿过上部管道536。舱壁547和舱壁549可以在外部上使用可拆卸插入面板气密密封,如前文所述。后部壁面板上部管道通过通风口545(图15中示出了其一个角部)与例如但不限于风扇过滤器单元754流体连通。在这方面,左侧壁面板管道系统组件520、右侧壁面板管道系统组件530和后部壁面板管道系统组件540提供用于将气体封闭组件内的惰性气体从底部循环,分别使用壁面板入口管道522、532和542以及后部面板下部管道544,其通过前述的各个立管、管道、舱壁通道等与通风口545流体连通,从而空气可以通过例如风扇过滤器单元755过滤。热交换器745靠近风扇过滤器单元755,作为热调节系统的一部分,可以将循环通过气体封闭组件100的惰性气体保持在期望温度。
在图15中,示出了通过开口533的缆线馈送。如随后更详细所述,本教导的气体封闭组件的各个实施例提供用于使得缆线、线和管线等的束通过管道系统。为了消除在这种束周围形成的泄漏路径,可以使用用于使用顺应材料密封束中的不同尺寸缆线、线和管线的各个方法。图15中还示出了用于封闭管道系统组件500的管I和管II,其显示为风扇过滤器单元盖103的一部分。管I提供至外部气体净化系统的惰性气体出口,而管II提供至气体封闭组件100内部的过滤和循环回路的净化惰性气体返回。
图16中示出了封闭管道系统组件500的假想俯视立体图。可以看出左侧壁面板管道系统组件520和右侧壁面板管道系统组件530的对称性质。对于右侧壁面板管道系统组件530,右侧壁面板入口管道532通过右侧壁面板第一立管534和右侧壁面板第二立管536与右侧壁面板上部管道538流体连通。右侧壁面板上部管道538可以具有第一管道入口端部535和第二管道出口端部537,第二管道出口端部537与后部壁管道系统组件540的后部壁面板上部管道536流体连通。类似地,左侧壁面板管道系统组件520可以具有左侧壁面板入口管道522,左侧壁面板入口管道522通过左侧壁面板第一立管524和左侧壁面板第二立管526与左侧壁面板上部管道528流体连通。左侧壁面板上部管道528可以具有第一管道入口端部525和第二管道出口端部527,第二管道出口端部527与后部壁管道系统组件540的后部壁面板上部管道536流体连通。此外,后部壁面板管道系统组件可以具有后部壁面板入口管道542,后部壁面板入口管道542与左侧壁面板组件520和右侧壁面板组件530流体连通。此外,后部壁面板管道系统组件540可以具有后部壁面板底部管道544,后部壁面板底部管道544可具有后部壁面板第一入口541和后部壁面板第二入口543。后部壁面板底部管道544可以经由第一舱壁547和第二舱壁549与后部壁面板上部管道536流体连通。图15和图16所示的管道系统组件500可以提供惰性气体从前部壁面板管道系统组件510的有效循环(其将惰性气体从前部壁面板入口管道512分别经由前部壁面板出口515和517循环到顶板面板管道505和507)以及从左侧壁面板组件520、右侧壁面板组件530和后部壁面板管道系统组件540的有效循环(将空气分别从入口管道522、532和542循环到通风口545)。一旦惰性气体经由顶板面板管道505和507和通风口545排出到封闭装置100的风扇过滤器单元盖103下的封闭区域,这样排出的惰性气体可以通过风扇过滤器单元752和754过滤。此外,循环的惰性气体可以通过热交换器742和744(是热调节系统的一部分)保持在期望温度。
图17是封闭管道系统组件500的假想仰视图。入口管道系统组件502包括彼此流体连通的前部壁面板入口管道512、左侧壁面板入口管道522、右侧壁面板入口管道532以及后部壁面板入口管道542。对于入口管道系统组件502中包括的每个入口管道,存在沿每个管道底部均匀分布的清楚开口,多组开口被特别强调,以用于本教导的目的,如前部壁面板入口管道512的开口511、左侧壁面板入口管道522的开口521、右侧壁面板入口管道532的开口531以及右侧壁面板入口管道542的开口541。在每个入口管道的底部可以看到,这种开口提供用于惰性气体在封闭装置100内有效摄取,以用于连续循环和过滤。气体封闭组件的各个实施例的惰性气体的连续循环和过滤提供用于保持气体封闭组件系统的各个实施例内的基本上没有颗粒的环境。气体封闭组件系统的各个实施例对于颗粒物质可以保持在ISO14644的4级。气体封闭组件系统的各个实施例对于颗粒污染特别敏感的过程可以保持在ISO 14644的3级规格。如前文所述,管I提供至外部气体净化系统的惰性气体出口,而管II提供至气体封闭组件100内部的过滤和循环回路的净化惰性气体返回。
在根据本教导的气体封闭组件系统的各个实施例中,缆线、线和管线等的束可以馈送通过管道,以便吹扫截留在缆线、线和管线等的束的死区中的反应性环境气体,例如水蒸汽和氧气。根据本教导,已经发现在缆线、线和管线的束内形成的死区形成所截留反应性物质的贮存器,其可以显著地延长使得气体封闭组件符合执行空气敏感过程的规格所需的时间。对于用于打印OLED装置的本教导的气体封闭组件和系统的各个实施例,各种反应性物质(包括各种反应性环境气体,例如水蒸汽和氧气,以及有机溶剂蒸汽)中的每种物质都可以保持在例如100 ppm或更低、10 ppm或更低、1.0 ppm或更低、或0.1 ppm或更低。
为了理解通过管道的缆线馈送可以如何导致减少从束捆缆线、线和管线等的死容积吹扫截留反应性环境气体所需的时间,参考图18A-19。图18A示出了束I的放大图,束I可以是可包括管线(例如,用于将各种墨、溶剂等输送给打印系统(如图13的打印系统50)的管线A)的束。图18A的束I还可以包括电线(例如电线B)和缆线(例如同轴电缆C)。这种管线、线和缆线可以束捆在一起且从外部布线到内部以连接到各种装置和设备(包括OLED打印系统)。在图18A的阴影区域可以看出,这种束可以形成大量的死区D。在图18B的示意性立体图中,当缆线、线和管线束I馈送通过管道II时,惰性气体III可以连续地扫过所述束。图19的放大截面图示出了连续扫过束捆管线、线和缆线的惰性气体可以如何有效地增加从这种束中形成的死容积去除所截留反应性物质的速率。反应性物质A离开死容积(在图19中通过由物质A占据的总区域表示)的扩散速率与死容积外(在图19中通过由惰性气体物质B占据的总区域表示)的反应性物质浓度成反比。即,如果在刚好在死容积外的容积中反应性物质的浓度高,那么扩散速率减少。如果这种区域中的反应性物质浓度从刚好在死容积空间外的容积连续降低(通过惰性气体的流动流,于是通过质量作用),那么反应性物质从死容积扩散的速率增加。此外,通过相同原理,惰性气体可以扩散到死容积中,因为所截留反应性物质有效地从这些空间去除。
图20A是气体封闭组件600的各个实施例的后角部的立体图,假想图穿过返回管道605进入气体封闭组件600的内部。对于气体封闭组件600的各个实施例,后部壁面板640可以具有插入面板610,插入面板610配置成提供至例如电气舱壁的通路。缆线、线和管线等的束可以馈送通过舱壁进入缆线布线管道,例如在右侧壁面板630中所示的管道632,为此,可拆卸插入面板已经拆卸以暴露布线到第一缆线、线和管线束管道进口636中的束。从这里,所述束可以馈送到气体封闭组件600的内部,且在假想图中通过气体封闭组件600的内部中的返回管道605示出。用于缆线、线和管线束布线的气体封闭组件的各个实施例可以具有多于一个缆线、线和管线束进口,如图20A所示,其示出了第一束管道进口634和用于另一束的第二束管道进口636。图20B示出了用于缆线、线和管线束的束管道进口634的放大图。束管道进口634可以具有设计成与滑动盖633形成密封的开口631。在各个实施例中,开口631可以容纳柔性密封模块,例如由用于缆线进口密封的Roxtec Company提供的,其可以容纳束中的各种直径的缆线、线和管线等。可选地,滑动盖633的顶部635和开口631的上部部分637可以具有设置在每个表面上的顺应材料,从而顺应材料可以在馈送通过进口(如,束管道进口634)的束中的各种尺寸直径的缆线、线和管线等周围形成密封。
图21是本教导的顶板面板的各个实施例的仰视图,例如图3的气体封闭组件和系统100的顶板面板250’。根据组装气体封闭装置的本教导的各个实施例,照明装置可以安装在顶板面板(例如图3的气体封闭组件和系统100的顶板面板250’)的内部顶表面上。如图21所示,具有内部部分251的顶板框架250可以将照明装置安装在各个框架构件的内部部分上。例如,顶板框架250可具有两个顶板框架部段40,顶板框架部段40通常具有两个顶板框架梁42和44。每个顶板框架部段40可以具有朝向顶板框架250内部定位的第一侧41和朝向顶板框架250外部定位的第二侧43。对于为气体封闭装置提供照明的根据本教导的各个实施例,可以安装照明元件46对。每对照明元件46可以包括靠近第一侧41的第一照明元件45和靠近顶板框架部段40的第二侧43的第二照明元件47。图21所示的照明元件的数量、定位和分组是示例性的。照明元件的数量和分组可以以任何期望或合适方式变化。在各个实施例中,照明元件可以平直地安装,而在其它实施例中,可以安装成使得它们可以移动到各个位置和角度。照明元件的设置并不限于顶部面板顶板433,但是除此之外或者取而代之可以位于图3所示的气体封闭组件和系统100的任何其它内表面、外表面和表面组合上。
各种照明元件可以包括任何数量、类型的灯或组合,例如卤光灯、白灯、白炽光、弧光灯、或发光二极管或装置(LED)。例如,每个照明元件可以包括1个LED至大约100个LED,大约10个LED至大约50个LED,或者大于100个LED。LED或其它照明装置可以发出色谱中、色谱外或其组合的任何颜色或颜色组合。根据用于喷墨打印OLED材料的气体封闭组件的各个实施例,因为一些材料对一些波长的光敏感,因而安装在气体封闭组件中的照明装置的光波长可以被特定地选择,以避免过程期间材料降级。例如,可以使用4X冷白色LED,也可以使用4X黄色LED或其任何组合。4X冷白色LED的示例是可从IDEC Corporation of Sunnyvale,California获得的LF1B-D4S-2THWW4。可以使用的4X黄色LED的示例是也可以从IDECCorporation获得的LF1B-D4S-2SHY6。LED或其它照明元件可以从顶板框架250的内部部分251上或者气体封闭组件的另一表面上的任何位置定位或悬置。照明元件并不限于LED。可以使用任何合适照明元件或照明元件的组合。图22是IDEC LED光谱的曲线图,且示出了在峰值强度为100%时与强度相对应的x轴和与波长(单位:纳米)相对应的y轴。示出了LF1B黄色类型、黄色荧光灯、LF1B白色类型LED、LF1B冷白色类型LED和LF1B红色类型LED的频谱。根据本教导的各个实施例,可以使用其它光谱和光谱组合。
回忆一下,气体封闭组件的各个实施例可以以最小化气体封闭组件的内部容积且同时优化工作空间以容纳各种OLED打印系统的各种占地面积的方式构建。如此构建的气体封闭组件的各个实施例还在过程期间易于从外部接近气体封闭组件的内部且易于接近内部以便维护,同时最小化停机时间。在这方面,根据本教导的气体封闭组件的各个实施例可以关于各种OLED打印系统的各种占地面积定轮廓。
普通技术人员可以理解,用于框架构件构建、面板构建、框架和面板密封以及气体封闭组件(例如,图3的气体封闭组件100)的构建的本教导可以应用于具有各种尺寸和设计的气体封闭组件。例如但不限于,涵盖基底尺寸Gen 3.5至Gen 10的本教导的定轮廓气体封闭组件的各个实施例可以具有在大约6 m3至大约95 m3之间的内部容积,且可以针对未定轮廓且具有相当毛尺寸的封闭装置节省容积在大约30%至大约70%之间。气体封闭组件的各个实施例可以使得各个框架构件构建成提供用于气体封闭组件的轮廓,以便容纳OLED打印系统用于其功能且同时优化工作空间以最小化惰性气体体积,且还允许在过程期间便于从外部接近OLED打印系统。在这方面,本教导的各个气体封闭组件可以在轮廓布局和容积方面变化。
图23提供根据本教导的气体封闭组件的示例。气体封闭组件1000可包括前部框架组件1100、中间框架组件1200和后部框架组件1300。前部框架组件1100可包括前部框架基部1120、前部壁框架1140和前部顶板框架1160,前部壁框架1140具有用于接收基底的开口1142。中间框架组件1200可包括中间框架基部1220、右端壁框架1240、中间壁框架1260和左端壁框架1280。后部框架组件1300可包括后部框架基部1320、后部壁框架1340和后部顶板框架1360。阴影所示的区域示出了气体封闭组件1000的可用工作容积,其是可用于容纳OLED打印系统的容积。气体封闭组件1000的各个实施例定轮廓为最小化操作空气敏感过程(例如,OLED打印过程)所需的再循环惰性气体的体积,且同时允许便于接近OLED打印系统(在操作期间远程地或者直接通过可容易拆卸面板容易地接近)。对于涵盖基底尺寸Gen3.5至Gen 10的本教导的气体封闭组件的各个实施例,根据本教导的定轮廓气体封闭组件的各个实施例可以具有在大约6 m3至大约95 m3之间的气体封闭容积,例如但不限于在大约15 m3至大约30 m3之间,对于例如Gen 5.5至Gen 8.5基底尺寸的OLED打印来说这可能是有用的。
气体封闭组件1000可以具有在本教导中针对示例性气体封闭组件100所记载的所有特征。例如但不限于,气体封闭组件1000可以使用根据本教导的密封,以提供经过数个构建和解构循环的气密密封封闭装置。基于气体封闭组件1000的气体封闭系统的各个实施例可以具有气体净化系统,其可以将各种反应性物质(包括各种反应性环境气体,例如水蒸汽和氧气,以及有机溶剂蒸汽)的每种物质的水平保持在例如100 ppm或更低、10 ppm或更低、1.0 ppm或更低、或0.1 ppm或更低。
此外,基于气体封闭组件1000的气体封闭组件系统的各个实施例可以具有循环和过滤系统,其可以提供满足ISO 14644的3级和4级洁净室标准的无颗粒环境。此外,如随后更详细所示,基于本教导的气体封闭组件(例如,气体封闭组件100和气体封闭组件1000)的气体封闭组件系统可以具有加压惰性气体再循环系统的各个实施例,其可以用于操作例如但不限于以下中的一种或多种:气动机器人、基底悬浮台、空气轴承、空气衬套、压缩气体工具、气动致动器、及其组合。对于本教导的气体封闭装置和系统的各个实施例,使用各种气动操作的装置和设备可以提供低颗粒生成性能以及低维护成本。
图24是根据本教导的气体封闭组件1000的分解图,图示了可以被构建以提供气密密封气体封闭装置的各个框架构件。如前文针对图3和图13的气体封闭装置100的各个实施例所述,OLED喷墨打印系统50可以包括允许将墨滴可靠设置在基底(例如基底60)上特定位置的多个装置和设备,在基底悬浮台54附近示出。给出可以包括OLED打印系统50的各个部件,OLED打印系统50的各个实施例可以具有各种占地面积和形状因数。根据OLED喷墨打印系统的各个实施例,各种基底材料可以用于基底60,例如但不限于各种玻璃基底材料以及各种聚合物基底材料。
根据本教导的气体封闭组件的各个实施例,如前文针对气体封闭装置100所述,气体封闭组件的构建可以在整个OLED打印系统周围进行,以最小化气体封闭组件的容积以及便于接近内部。在图24中,定轮廓的示例可以考虑OLED打印系统50给出。
如图24所示,在OLED打印系统50上可以存在六个隔离器,可以看到其中两个:第一隔离器51和第二隔离器53,其支撑OLED打印系统50的基底悬浮台54。除了均与可见第一隔离器51和第二隔离器53相对的两个附加隔离器之外,存在支撑OLED打印系统基部52的两个隔离器。前部封闭基部1120可以具有支撑第一前部封闭隔离器壁框架1123的第一前部封闭隔离器支座1121。第二前部封闭隔离器壁框架1127由第二前部封闭隔离器支座(未示出)支撑。类似地,中间封闭基部1220可以具有支撑第一中间封闭隔离器壁框架1223的第一中间封闭隔离器支座1221。第二中间封闭隔离器壁框架1227由第二中间封闭隔离器支座(未示出)支撑。最后,后部封闭基部1320可以具有支撑后部中间封闭隔离器壁框架1323的第一后部封闭隔离器支座1321。第二后部封闭隔离器壁框架1327由第二后部封闭隔离器支座(未示出)支撑。隔离器壁框架构件的各个实施例可以在每个隔离器周围定轮廓,从而最小化每个隔离器支撑构件周围的容积。此外,针对基部1120、1220和1320的每个隔离器壁框架示出的阴影面板部段是可以拆卸的可拆卸面板,例如以便维修隔离器。前部封闭组件基部1120可以具有盘1122,同时中间封闭组件基部1220可以具有盘1222,且后部封闭组件基部1320可以具有盘1322。当基部完全构建以形成邻接基部时,OLED打印系统可以安装在由此形成的邻接盘上,以类似于将OLED打印系统50安装在图13的盘204上的方式。如前文所述,壁和顶板框架构件,例如前部框架组件1100的壁框架1140、顶板框架1160;中间框架组件1200的壁框架1240、1260和1280;以及后部框架组件1300的壁框架1340、顶板框架1360,然后可以在OLED打印系统50周围结合在一起。因而,本教导的气密密封定轮廓壁框架构件的各个实施例有效地减少气体封闭组件100中的惰性气体体积,而同时便于接近OLED打印系统的各个装置和设备。
根据本教导的气体封闭组件和系统可以具有在气体封闭组件内部的气体循环和过滤系统。这种内部过滤系统可以具有在内部中的多个风扇过滤器单元,且可以配置成在内部中提供气体层流。层流可以是从内部的顶部到内部的底部的方向或者是任何其它方向。虽然通过循环系统产生的气体流不需要是层流,但是气体层流可以用于确保内部中的气体的彻底和完全周转。气体层流还可以用于最小化紊流,这种紊流是不希望的,因为其可以使得环境中的颗粒收集在这种紊流区域,从而防止过滤系统从环境去除那些颗粒。此外,为了在内部中保持期望温度,可以提供使用多个热交换器的热调节系统,例如借助于风扇或另一个气体循环装置操作,靠近风扇或另一个气体循环装置,或者与风扇或另一个气体循环装置结合使用。气体净化回路可以配置成通过在封闭装置外部的至少一个气体净化部件从气体封闭组件内部循环气体。在这方面,气体封闭组件内部的过滤和循环系统与气体封闭组件外部的气体净化回路结合可以提供贯穿气体封闭组件内的显著低颗粒惰性气体的连续循环,其具有显著低水平的反应性物质。气体净化系统可以配置成保持非常低水平的不希望成分,例如有机溶剂及其蒸汽以及水、水蒸汽、氧气等。
图25是示出了气体封闭组件和系统2100的示意图。气体封闭组件和系统2100的各个实施例可以包括根据本教导的气体封闭组件1500、与气体封闭组件1500流体连通的气体净化回路2130、以及至少一个热调节系统2140。此外,气体封闭组件和系统的各个实施例可以具有加压惰性气体再循环系统2169,其可以供应惰性气体以操作各个装置,例如OLED打印系统的基底悬浮台。加压惰性气体再循环系统2169的各个实施例可以使用压缩机、鼓风机和两者组合,作为惰性气体再循环系统2169的各个实施例的源,如随后更详细所述。此外,气体封闭组件和系统2100可以具有在气体封闭组件和系统2100内部的过滤和循环系统(未示出)。
如图25所示,对于根据本教导的气体封闭组件的各个实施例,管道的设计可以将循环通过气体净化回路2130的惰性气体从在气体封闭组件的各个实施例内部连续过滤和循环的惰性气体分开。气体净化回路2130包括出口线路2131,其从气体封闭组件1500到溶剂去除部件2132且然后到气体净化系统2134。被净化溶剂和其它反应性气体物质(例如氧气和水蒸汽)的惰性气体然后通过入口线路2133返回气体封闭组件1500。气体净化回路2130还可以包括合适管和连接,以及传感器,例如氧气、水蒸汽和溶剂蒸汽传感器。气体循环单元,例如风扇、鼓风机或马达等,可以独立设置或整体形成在例如气体净化系统2134中,以将气体循环通过气体净化回路2130。根据气体封闭组件的各个实施例,虽然溶剂去除系统2132和气体净化系统2134在图25所示的示意图中显示为独立单元,但是溶剂去除系统2132和气体净化系统2134可以作为单个净化单元容纳在一起。热调节系统2140可包括至少一个冷却器2141,其可以具有用于将冷却剂循环到气体封闭组件中的流体出口线路2143和用于使冷却剂返回冷却器的流体入口线路2145。
图25的气体净化回路2130可以具有设置在气体净化系统2134上游的溶剂去除系统2132,从而从气体封闭组件1500循环的惰性气体经由出口线路2131通过溶剂去除系统2132。根据各个实施例,溶剂去除系统2132可以是基于从通过图25的溶剂去除系统2132的惰性气体吸收溶剂蒸汽的溶剂捕获系统。吸收剂床或多个床,例如但不限于活性炭、分子筛等,可以有效地去除宽范围的各种有机溶剂蒸汽。对于气体封闭组件的各个实施例,可以采用冷捕获技术,以去除溶剂去除系统2132中的溶剂蒸汽。如前文所述,对于根据本教导的气体封闭组件的各个实施例,可以使用传感器,例如氧气、水蒸汽和溶剂蒸汽传感器,以监测这种物质从连续地循环通过气体封闭组件系统(例如,图25的气体封闭组件系统2100)的惰性气体的有效去除。溶剂去除系统的各个实施例可以指示吸收剂(例如活性炭、分子筛等)何时到达容量,从而吸收剂床或多个床可以再生或更换。分子筛的再生可包括加热分子筛,使得分子筛与合成气体接触,及其组合等。配置成捕获各个物质(包括氧气、水蒸汽和溶剂)的分子筛可以通过加热和暴露于包括氢气的合成气体(例如,包括大约96%的氮气和4%的氢气的合成气体)而再生,所述百分比是体积比或重量比。活性炭的物理再生可以使用在惰性环境下加热的类似过程完成。
任何合适气体净化系统都可以用于图25的气体净化回路2130的气体净化系统2134。例如,可从MBRAUN Inc., of Statham, New Hampshire或Innovative Technologyof Amesbury, Massachusetts获得的气体净化系统可用于整体形成在根据本教导的气体封闭组件的各个实施例中。气体净化系统2134可以用于净化气体封闭组件和系统2100内的一种或多种惰性气体,例如,以净化气体封闭组件内的全部气体环境。如前文所述,为了使得气体循环通过气体净化回路2130,气体净化系统2134可具有气体循环单元,例如风扇、鼓风机或马达等。在这方面,气体净化系统可以根据封闭装置的容积选择,其可以限定用于使得惰性气体移动通过气体净化系统的体积流率。对于包括具有一直到大约4 m3的容积的气体封闭组件的气体封闭组件和系统的各个实施例;可以使用能够移动大约84 m3/h的气体净化系统。对于包括具有一直到大约10 m3的容积的气体封闭组件的气体封闭组件和系统的各个实施例;可以使用能够移动大约155 m3/h的气体净化系统。对于具有大约52-114 m3之间的容积的气体封闭组件的各个实施例;可以使用多于一个气体净化系统。
任何合适气体过滤器或净化装置可以包括在本教导的气体净化系统2134中。在一些实施例中,气体净化系统可包括两个并联净化装置,从而一个装置可以离线拿开以用于维护,而另一个装置可以用于继续系统操作,而没有中断。在一些实施例中,例如,气体净化系统可包括一个或多个分子筛。在一些实施例中,气体净化系统可至少包括第一分子筛和第二分子筛,从而在一个分子筛杂质饱和或以其他方式认为不能足够有效地操作时,系统可以切换到另一个分子筛,同时再生饱和或低效的分子筛。控制单元可以提供用于确定每个分子筛的操作效率,用于在不同分子筛的操作之间切换,用于再生一个或多个分子筛,或用于其组合。如前文所述,分子筛可以被再生和再次使用。
关于图25的热调节系统2140,可以设置至少一个流体冷却器2141,用于冷却气体封闭组件和系统2100内的气体环境。对于本教导的气体封闭组件的各个实施例,流体冷却器2141将冷却流体输送给封闭装置内的热交换器,其中,惰性气体经过封闭装置内部的过滤系统。至少一个流体冷却器还可以设置在气体封闭组件和系统2100内,以冷却源于气体封闭装置2100内封装的设备的热量。例如但不限于,至少一个流体冷却器还可以设置用于气体封闭组件和系统2100,以冷却源于OLED打印系统的热量。热调节系统2140可包括热交换或Peltier装置,且可以具有各种冷却容量。例如,对于气体封闭组件和系统的各个实施例,冷却器可以提供在大约2 kW至大约20 kW之间的冷却容量。流体冷却器1136和1138可以冷却一种或多种流体。在一些实施例中,流体冷却器可以使用多种流体作为冷却剂,例如但不限于,水、防冻剂、制冷剂及其组合,作为热交换流体。合适的无泄漏锁定连接可以用于连接有关管和系统部件。
如图26和图27所示,一个或多个风扇过滤器单元可以配置成提供通过内部的气体的大致层流。根据按照本教导的气体封闭组件的各个实施例,一个或多个风扇单元设置靠近气体环境封闭装置的第一内表面,一个或多个管道系统入口设置靠近气体环境封闭装置的相对第二内表面。例如,气体环境封闭装置可以包括内部顶板和底部内周边,所述一个或多个风扇单元可以设置靠近内部顶板,所述一个或多个管道系统入口可以包括设置靠近底部内周边的多个入口开口,其是管道系统的一部分,如图15-17所示。
图26是沿根据本教导的各个实施例的气体封闭组件和系统2000的长度截取的截面图。图26的气体封闭组件和系统2000可包括可以容纳OLED打印系统50的气体封闭装置1500、以及气体净化系统2130(也参见图25)、热调节系统2140、过滤和循环系统2150以及管道系统2170。热调节系统2140可包括与冷却器出口线路2143和冷却器入口线路2145流体连通的流体冷却器2141。冷却流体可以离开流体冷却器2141,流动通过冷却器出口线路2143,且输送给热交换器,对于图26所示的气体封闭组件和系统的各个实施例,其可以位于多个风扇过滤器单元中的每个附近。流体可以从风扇过滤器单元附近的热交换器通过冷却器入口线路2145返回冷却器2141,以保持在恒定期望温度。如前文所述,冷却器出口线路2141和冷却器入口线路2143与多个热交换器流体连通,包括第一热交换器2142、第二热交换器2144和第三热交换器2146。根据图26所示的气体封闭组件和系统的各个实施例,第一热交换器2142、第二热交换器2144和第三热交换器2146分别与过滤系统2150的第一风扇过滤器单元2152、第二风扇过滤器单元2154和第三风扇过滤器单元2156热连通。
在图26中,许多箭头示出了往返各个风扇过滤器单元的流动,且还示出了在包括第一管道系统管2173和第二管道系统管2174的管道系统2170内的流动,如图26的简化示意图所示。第一管道系统管2173可以通过第一管道入口2171接收气体且可以通过第一管道出口2175排出。类似地,第二管道系统管2174可以通过第二管道入口2172接收气体且通过第二管道出口2176排出。此外,如图26所示,管道系统2170通过有效地限定空间2180而将在内部再次循环通过过滤系统2150的惰性气体分开,空间2180经由气体净化出口线路2131与气体净化系统2130流体连通。这种包括针对图15-17所述的管道系统的各个实施例的循环系统提供大致层流,最小化紊流,促进在封闭装置内部中的气体环境的颗粒物质的循环、周转和过滤,且提供通过气体封闭组件外部的气体净化系统的循环。
图27是沿根据本教导的气体封闭组件的各个实施例的气体封闭组件和系统23000的长度截取的截面图。与图26的气体封闭组件2200类似,图27的气体封闭组件系统2300可包括气体封闭装置1500,其可以容纳OLED打印系统50、以及气体净化系统2130(也参见图25)、热调节系统2140、过滤和循环系统2150以及管道系统2170。对于气体封闭组件2300的各个实施例,热调节系统2140可包括与冷却器出口线路2143和冷却器入口线路2145流体连通的流体冷却器2141,可以与多个热交换器流体连通,例如第一热交换器2142和第二热交换器2144,如图27所示。根据图27所示的气体封闭组件和系统的各个实施例,各个热交换器,例如第一热交换器2142和第二热交换器2144,可以与循环的惰性气体热连通,通过定位靠近管道出口,例如管道系统2170的第一管道出口2175和第二管道出口2176。在这方面,从管道入口(例如管道系统2170的第一管道入口2171和第二管道入口2172)返回以便过滤的惰性气体可以在分别循环通过例如图27的过滤系统2150的第一风扇过滤器单元2152、第二风扇过滤器单元2154和第三风扇过滤器单元2156之前被热调节。
从示出了循环通过图26和27的封闭装置的惰性气体的方向的箭头可以看出,风扇过滤器单元配置成提供从封闭装置顶部向下朝向底部的大致层流。例如,可从FlandersCorporation, of Washington, North Carolina或Envirco Corporation of Sanford,North Carolina获得的风扇过滤器单元可用于整体形成到根据本教导的气体封闭组件的各个实施例中。风扇过滤器单元的各个实施例可以交换通过每个单元的惰性气体的大约350立方英尺/分(CFM)至大约700 CFM之间。如图26和27所示,由于风扇过滤器单元处于并联而不是串联设置,因而可以在包括多个风扇过滤器单元的系统中交换的惰性气体的量与使用的单元数量成比例。在封闭装置的底部附近,气体流朝向多个管道系统入口引导,在图26和27中示意性地表示为第一管道入口2171和第二管道入口2172。如前文针对图15-17所述,将管道入口定位在封闭装置的大致底部且使得气体从上部风扇过滤器单元向下流动利于封闭装置内的气体环境的良好周转,且促进通过与封闭装置结合使用的气体净化系统的全部气体环境的彻底周转和移动。通过使用过滤和循环系统2150使得气体环境循环通过管道系统且促进封闭装置内的气体环境的层流和彻底周转,管道系统将循环通过气体净化回路2130的惰性气体流分开,反应性物质(例如水和氧气,以及每种溶剂)的每种的水平在气体封闭组件的各个实施例中可以保持在例如100 ppm或更低、例如1.0 ppm或更低、0.1 ppm或更低。
根据用于OLED打印系统的气体封闭组件系统的各个实施例,风扇过滤器单元的数量可以根据在过程期间打印系统中的基底的物理位置来选择。因此,虽然在图26和27中示出了3个风扇过滤器单元,但是风扇过滤器单元的数量可以变化。例如,图28是沿气体封闭组件和系统2400的长度截取的截面图,其与图23和图24所示的气体封闭组件和系统类似。气体封闭组件和系统2400可包括气体封闭组件1500,其容纳支撑在基部52上的OLED打印系统50。OLED打印系统的基底悬浮台54限定在基底的OLED打印期间基底可以移动通过系统2400的行程。因而,气体封闭组件和系统2400的过滤系统2150具有合适数量的风扇过滤器单元;以2151-2155所示,与在过程期间基底通过OLED打印系统50的物理行程相对应。此外,图28的示意性截面图示出了气体封闭装置的各个实施例的定轮廓可以有效地减少在OLED打印过程期间所需的惰性气体体积,而同时便于接近气体封闭装置1500的内部(在过程期间远程地接近,例如使用安装在各个手套端口中的手套,或者在维护操作的情况下通过各种可拆卸面板直接接近)。
气体封闭装置和系统的各个实施例可以使用加压惰性气体再循环系统,用于操作各种气动操作装置和设备。此外,如前文所述,本教导的气体封闭组件的实施例可以相对于外部环境保持在轻微正压,例如但不限于在大约2 mbarg至大约8 mbarg之间。在气体封闭组件系统内保持加压惰性气体再循环系统可能是有挑战的,因为其具有与保持气体封闭组件和系统的轻微正内部压力有关的动态和持续进行的平衡动作,而同时连续地引入加压气体到气体封闭组件和系统中。此外,各个装置和设备的可变需求可能形成本教导的各种气体封闭组件和系统的不规则压力曲线。在这种条件下将相对于外部环境保持在轻微正压的气体封闭组件保持动态压力平衡可以提供用于持续进行的OLED打印过程的整体性。
如图29所示,气体封闭组件和系统3000的各个实施例可以具有外部气体回路2500,用于整合和控制用于气体封闭组件和系统3000的操作的各个方面的惰性气体源2509和清洁干燥空气(CDA)源2512。本领域普通技术人员将理解,气体封闭系统3000还可以包括内部颗粒过滤和气体循环系统的各个实施例以及外部气体净化系统的各个实施例,如前文所述。除了用于整合和控制惰性气体源2509和CDA源2512的外部回路2500之外,气体封闭组件和系统3000可以具有压缩机回路2160,其可以供应惰性气体,用于操作可能设置在气体封闭组件和系统3000内部中的各个装置和设备。
图29的压缩机回路2160可包括配置成流体连通的压缩机2162、第一贮存器2164和第二贮存器2168。压缩机2162可以配置成将从气体封闭组件1500抽吸的惰性气体压缩至期望压力。压缩机回路2160的入口侧可以经由气体封闭组件出口2501通过具有阀2505和止回阀2507的线路2503与气体封闭组件1500流体连通。压缩机回路2160可以在压缩机回路2160的出口侧上经由外部气体回路2500与气体封闭组件1500流体连通。贮存器2164可以设置在压缩机2162和压缩机回路2160与外部气体回路2500的结合部之间,且可以配置成产生5psig或更高的压力。第二贮存器2168可以处于压缩机回路2160中,用于阻尼由于压缩机活塞以大约60 Hz循环引起的波动。对于压缩机回路2160的各个实施例,第一贮存器2164可以具有大约80加仑至大约160加仑之间的容量,而第二贮存器可以具有大约30加仑至大约60加仑之间的容量。根据气体封闭组件和系统3000的各个实施例,压缩机2162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没有环境气体泄漏到本教导的气体封闭组件和系统的各个实施例中的情况下操作。零进入压缩机的各个实施例可以连续地运行,例如在利用需要压缩惰性气体的各个装置和设备的用途的OLED打印过程期间。
贮存器2164可以配置成从压缩机2162接收和积聚压缩惰性气体。贮存器2164可以在需要时将压缩惰性气体供应给气体封闭组件1500。例如,贮存器2164可以提供气体以保持气体封闭组件1500的各个部件的压力,例如但不限于如下中的一种或多种:气动机器人、基底悬浮台、空气轴承、空气衬套、压缩气体工具、气动致动器、及其组合。如图29针对气体封闭组件和系统3000所示,气体封闭组件1500可以具有封装在其中的OLED打印系统50。如图24所示,OLED打印系统50可以由花岗岩级52支撑,且可以包括基底悬浮台54,用于将基底输送到打印头腔室中合适位置以及在OLED打印过程期间支撑基底。此外,支撑在桥56上的空气轴承58可以取代例如线性机械轴承使用。对于本教导的气体封闭装置和系统的各个实施例,使用各种气动操作装置和设备可以提供低颗粒生成性能以及低维护成本。压缩机回路2160可以配置成将加压惰性气体连续地供应给气体封闭设备3000的各个装置和设备。除了供应加压惰性气体之外,OLED打印系统50的基底悬浮台54(其使用空气轴承技术)还使用真空系统2550,真空系统2550在阀2554处于打开位置时通过线路2552与气体封闭组件1500连通。
根据本教导的加压惰性气体再循环系统可以具有如图29所示用于压缩机回路2160的压力控制旁通回路2165,其用以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封闭组件和系统的各个实施例的动态平衡。对于根据本教导的气体封闭组件和系统的各个实施例,旁通回路可以保持贮存器2164内的恒定压力,而不干扰或改变封闭装置1500内的压力。旁通回路2165可以具有位于旁通回路2165的入口侧上的第一旁通入口阀2162,其关闭,除非使用旁通回路2165。旁通回路2165还可以具有背压调节器,其可以在第二阀2163关闭时使用。旁通回路2165可以具有设置在旁通回路2165的出口侧处的第二贮存器2168。对于使用零进入压缩机的压缩机回路2160的实施例,旁通回路2165可以补偿在气体封闭组件和系统使用期间随着时间经过可能发生的压力小偏移。当旁通入口阀2161处于打开位置时,旁通回路2165可以在旁通回路2165的入口侧上与压缩机回路2160流体连通。当旁通入口阀2161打开时,如果来自于压缩机回路2160的惰性气体不能满足气体封闭组件1500内部中的需要,那么通过旁通回路2165分流的惰性气体可以再循环到压缩机。当贮存器2164中的惰性气体压力超过预设阈值压力时,压缩机回路2160配置成将惰性气体分流通过旁通回路2165。贮存器2164的预设阈值压力在至少大约1立方英尺/分(cfm)的流率时可以在大约25 psig至大约200 psig之间,或者在至少大约1立方英尺/分(cfm)的流率时可以在大约50 psig至大约150 psig之间,或者在至少大约1立方英尺/分(cfm)的流率时可以在大约75 psig至大约125 psig之间,或者在至少大约1立方英尺/分(cfm)的流率时可以在大约90 psig至大约95 psig之间。
压缩机回路2160的各个实施例可以使用除了零进入压缩机之外的各种压缩机,例如可变速度压缩机或可以被控制在打开或关闭状态的压缩机。如前文所述,零进入压缩机确保没有环境反应性物质可以引入气体封闭组件和系统。因而,防止环境反应性物质引入气体封闭组件和系统的任何压缩机配置都可以用于压缩机回路2160。根据各个实施例,气体封闭组件和系统3000的压缩机2162可以容纳在例如但不限于气密密封壳体中。壳体内部可以配置成与惰性气体源流体连通,例如形成气体封闭组件1500的惰性气体环境的相同惰性气体。对于压缩机回路2160的各个实施例,压缩机2162可以控制在恒定速度以保持恒定压力。在不使用零进入压缩机的压缩机回路2160的其它实施例中,压缩机2162可以在达到最大阈值压力时关闭且在达到最小阈值压力时打开。
在用于气体封闭组件和系统3100的图30中,鼓风机回路2170和鼓风机真空回路2550显示用于操作OLED打印系统50的基底悬浮台54,其容纳在气体封闭组件1500中。如前文针对压缩机回路2160所述,鼓风机回路2170可以配置成将加压惰性气体连续地供应给基底悬浮台54。
可以使用加压惰性气体再循环系统的气体封闭组件和系统的各个实施例可以具有使用各种加压气体源的各种回路,例如压缩机、鼓风机及其组合中的至少一种。在用于气体封闭组件和系统3100的图30中,压缩机回路2160可以与外部气体回路2500流体连通,其可以供应用于高消耗歧管2525以及低消耗歧管2513的惰性气体。对于根据本教导的气体封闭组件和系统的各个实施例,如用于气体封闭组件和系统3000的图29所示,高消耗歧管2525可以用于将惰性气体供应给各种装置和设备,例如但不限于如下中的一种或多种:基底悬浮台、气动机器人、空气轴承、空气衬套、和压缩气体工具、及其组合。对于根据本教导的气体封闭组件和系统的各个实施例,低消耗歧管2513可以用于将惰性气体供应给各种装置和设备,例如但不限于如下中的一种或多种:隔离器和气动致动器及其组合。
对于气体封闭组件和系统3100的各个实施例,鼓风机回路2170可以用于将加压惰性气体供应给基底悬浮台54的各个实施例,而与外部气体回路2500流体连通的压缩机回路2160可以用于将加压惰性气体供应给例如但不限于如下中的一种或多种:气动机器人、空气轴承、空气衬套、和压缩气体工具、及其组合。除了供应加压惰性气体之外,使用空气轴承技术的OLED打印系统50的基底悬浮台54还使用鼓风机真空系统2550,鼓风机真空系统2550在阀2554处于打开位置时通过线路2552与气体封闭组件1500连通。鼓风机回路2170的壳体2172可以将惰性气体加压源供应给基底悬浮台54的第一鼓风机2174和用作基底悬浮台54的真空源的第二鼓风机2550保持在惰性气体环境中。可以制造适合用作基底悬浮台的各个实施例的加压惰性气体或真空源的鼓风机的属性包括例如但不限于:它们具有高可靠性,使得它们具有低维护成本;具有可变速度控制;以及具有宽范围的体积流量(能够提供在大约100 m3/h至大约2500 m3/h之间的体积流量的各个实施例)。鼓风机回路2170的各个实施例还可以具有在压缩机回路2170的入口端处的第一隔离阀2173以及在压缩机回路2170的出口端处的止回阀2175和第二隔离阀2177。鼓风机回路2170的各个实施例可以具有可调节阀2176(可以是例如但不限于,闸式阀、蝶形阀、针形阀或球形阀)以及用于将从鼓风机组件2170到基底悬浮系统54的惰性气体保持在限定温度的热交换器2178。
图30示出了也在图29中示出的外部气体回路2500,用于整合和控制用于图29的气体封闭组件和系统3000和图30的气体封闭组件和系统3100的操作的各个方面的惰性气体源2509和清洁干燥空气(CDA)源2512。图29和图30的外部气体回路2500可以包括至少四个机械阀。这些阀包括第一机械阀2502、第二机械阀2504、第三机械阀2506和第四机械阀2508。这些各个阀位于各个流动线路中的位置处,允许控制惰性气体(例如,氮气、任何稀有气体及其任何组合)和空气源(例如,清洁干燥空气(CDA))两者。壳体惰性气体线路2510从壳体惰性气体源2509延伸。壳体惰性气体线路2510继续作为低消耗歧管线路2152线性地延伸,低消耗歧管线路2152与低消耗歧管2513流体连通。交叉线路第一部段2514从第一流动结合部2516延伸,第一流动结合部2516位于壳体惰性气体线路2510、低消耗歧管线路2152和交叉线路第一部段2514的交叉部处。交叉线路第一部段2514延伸到第二流动结合部2518。压缩机惰性气体线路2520从压缩机回路2160的贮存器2164延伸且终止于第二流动结合部2518。CDA线路2522从CDA源2512延伸且作为高消耗歧管线路2524继续,高消耗歧管线路2524与高消耗歧管2525流体连通。第三流动结合部2526位于交叉线路第二部段2528、清洁干燥空气线路2522和高消耗歧管线路2524的交叉部处。交叉线路第二部段2528从第二流动结合部2518延伸到第三流动结合部2526。
关于外部气体回路2500的描述且参考表2,以下是一些各个操作模式的概述,表2是气体封闭组件和系统的各个操作模式的阀位置的表格。
表2
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表2示出了过程模式,其中,阀状态产生仅仅惰性气体压缩机操作模式。在过程模式,如图30所示且如表2的阀状态所示,第一机械阀2502 和第三机械阀2506处于关闭配置。第二机械阀2504和第四机械阀2508处于打开配置。由于这些具体阀配置,压缩惰性气体被允许流动到低消耗歧管2513和高消耗歧管2525两者。在正常操作下,来自于壳体惰性气体源的惰性气体和来自于CDA源的清洁干燥空气被阻止流动到低消耗歧管2513和高消耗歧管2525中的任一个。
如表2所示且参考图30,存在用于维护和恢复的一系列阀状态。本教导的气体封闭组件可需要不时地维护,此外需要从系统故障恢复。在该具体模式中,第二机械阀2504和第四机械阀2508处于关闭配置。第一机械阀2502 和第三机械阀2506处于打开配置。壳体惰性气体源和CDA源提供惰性气体,以由低消耗歧管2513供应给处于低消耗且还具有在恢复期间难以有效吹扫的死容积的那些部件。这种部件的示例包括气动致动器。相比而言,消耗的那些部件可以在维护期间借助于高消耗歧管2525供应CDA。使用阀2504、2508、2530隔离压缩机防止反应性物质(例如,氧气和水蒸汽)污染压缩机和贮存器内的惰性气体。
在维护或恢复完成之后,气体封闭组件必须通过多个循环吹扫,直到反应性环境物质(例如,氧气和水)达到每种物质的足够低水平,例如100 ppm或更低、例如10 ppm或更低、1.0 ppm或更低、或0.1 ppm或更低。如表2所示且参考图30,在吹扫模式期间,第三机械阀2506关闭且第五机械阀2530也处于关闭配置。第一机械阀2502、第二机械阀2504和第四机械阀2508处于打开配置。由于该具体阀配置,仅仅壳体惰性气体被允许流动且被允许流动到低消耗歧管2513和高消耗歧管2525两者。
如表2所示且参考图30,“无流动”模式和泄漏测试模式两者是根据需要使用的模式。“无流动”模式是具有如下阀状态配置的模式:第一机械阀2502、第二机械阀2504、第三机械阀2506和第四机械阀2508均处于关闭配置。该关闭配置导致系统的“无流动”模式,其中,来自于惰性气体、CDA或压缩机源中的任何气体都不能到达低消耗歧管2513或高消耗歧管2525。这种“无流动模式”在系统不使用时可能是有用的,且可以在延长时段内保持空闲。泄漏测试模式可以用于检测系统中的泄漏。泄漏测试模式排他地使用压缩惰性气体,其将系统从图30的高消耗歧管2525隔离以便对低消耗歧管2513的低消耗部件(例如,隔离器和气动致动器)进行泄漏检查。在该泄漏测试模式中,第一机械阀2502、第三机械阀2506和第四机械阀2508均处于关闭配置。仅仅第二机械阀2504处于打开配置。因此,压缩氮气能够从压缩机惰性气体源2519流动到低消耗歧管2513,且没有至高消耗歧管2525的气体流。
该说明书中提到的所有公开物、专利和专利申请都在好像每个独立公开物、专利和专利申请都专门和独立地指示通过参考引入那样相同的程度上通过参考引入本文。
虽然在本文显示和描述了本公开的实施例,但是本领域技术人员将清楚,这种实施例仅仅通过示例的方式提供。在不偏离本公开的情况下,本领域技术人员现在将想到许多变型、变化和替代。应当理解的是,在实践本公开时可以采用本文所述的本公开实施例的各种替代方案。所附权利要求旨在限定本公开的范围,且由此涵盖在这些权利要求及其等价物范围内的方法和结构。

Claims (16)

1.一种用于在工业打印系统上维护的方法,包括:
控制气体封闭组件内的过程环境,所述气体封闭组件容纳工业打印系统,工业打印系统包括打印头组件,其中,过程环境保持在限定的规格内,所述过程环境不同于气体封闭组件的外部环境;
将覆盖所述气体封闭组件中的开口的维修窗口或面板拆卸,由此所述气体封闭组件的内部通过所述开口暴露于所述气体封闭组件的外部环境;
在不像正常操作期间那样使用手套端口接近的情况下,通过所述开口从所述气体封闭组件的外部环境接近所述工业打印系统,以执行维护程序和标定程序中的一个,其中,维护程序和标定程序中的所述一个在所述气体封闭组件暴露于气体封闭组件的外部环境时执行;
通过再次定位维修窗口或面板以覆盖所述开口而封闭所述开口;以及
通过用惰性气体吹扫气体封闭组件的容积恢复所述气体封闭组件的过程环境。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,控制气体封闭组件内的过程环境包括,保持反应性物质的水平在具体的限制内以避免污染、氧化和损害由工业打印系统加工的材料和基底。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,控制气体封闭组件内的过程环境包括保持每种反应性物质的水平在100 ppm或更低的具体水平。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,控制气体封闭组件内的过程环境包括保持氧气、水蒸汽以及有机溶剂蒸汽的每个在100 ppm或更低的具体水平。
5.根据权利要求2所述的方法,其中,控制气体封闭组件内的过程环境包括保持所述反应性物质的每个在0.1 ppm或更低的具体水平。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,控制气体封闭组件内的过程环境包括保持氧气、水蒸汽以及有机溶剂蒸汽的每个在0.1 ppm或更低的具体水平。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,控制过程环境包括保持气体封闭组件内的过程气体环境。
8.根据权利要求7所述的方法,其中,保持过程气体环境包括保持气体封闭组件内的氮气气体环境。
9.根据权利要求7所述的方法,其中,保持过程气体环境包括保持气体封闭组件内的结合至少一种惰性气体的氮气气体环境。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,控制所述过程环境包括保持所述气体封闭组件内的低颗粒过程环境。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,保持低颗粒过程环境包括保持所述气体封闭组件内的至少ISO 14644的3级洁净室标准。
12.根据权利要求1所述的方法,其中,控制所述气体封闭组件内的过程环境包括提供照明系统,所述照明系统被配置为具有选自避免过程期间材料降级的照明元件。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,所述照明元件是LF1B黄色类型照明元件。
14.根据权利要求1所述的方法,还包括在所述气体封闭组件内在受控制的过程环境中打印基底。
15.根据权利要求14所述的方法,其中,在受控制的过程环境中打印基底包括打印具有的尺寸范围从60 cm×72 cm至220 cm×250 cm 的基底。
16.根据权利要求1所述的方法,其中,所述气体封闭组件配置成围绕工业打印系统定轮廓,定轮廓的气体封闭组件提供比具有相当毛尺寸并且未围绕工业打印系统定轮廓的气体封闭组件小30%至70%的容积节省。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10434804B2 (en) 2008-06-13 2019-10-08 Kateeva, Inc. Low particle gas enclosure systems and methods
US9048344B2 (en) 2008-06-13 2015-06-02 Kateeva, Inc. Gas enclosure assembly and system
US8383202B2 (en) 2008-06-13 2013-02-26 Kateeva, Inc. Method and apparatus for load-locked printing
US8899171B2 (en) 2008-06-13 2014-12-02 Kateeva, Inc. Gas enclosure assembly and system
CN107253404B (zh) * 2013-10-02 2019-06-07 科迪华公司 用于控制打印间隙的设备和方法
WO2015100375A1 (en) 2013-12-26 2015-07-02 Kateeva, Inc. Thermal treatment of electronic devices
JP6113923B2 (ja) * 2014-01-21 2017-04-12 カティーバ, インコーポレイテッド 電子デバイスのカプセル化のための装置および技術
KR102390045B1 (ko) 2014-04-30 2022-04-22 카티바, 인크. 가스 쿠션 장비 및 기판 코팅 기술
US9278564B2 (en) * 2014-07-18 2016-03-08 Kateeva, Inc. Gas enclosure systems and methods utilizing multi-zone circulation and filtration
CN106795386A (zh) * 2014-07-25 2017-05-31 科迪华公司 有机薄膜油墨组合物和方法
JP6570147B2 (ja) * 2014-11-26 2019-09-04 カティーバ, インコーポレイテッド 環境的に制御されたコーティングシステム
JP6955767B2 (ja) * 2015-07-31 2021-10-27 カティーバ, インコーポレイテッド インク送達システムおよび方法
WO2017039857A1 (en) * 2015-08-31 2017-03-09 Kateeva, Inc. Di- and mono(meth)acrylate based organic thin film ink compositions
CN109476159B (zh) * 2016-07-18 2022-02-08 科迪华公司 印刷系统组件和技术
CN106591777B (zh) * 2017-01-05 2019-11-08 利亚德光电股份有限公司 Led显示屏的镀膜治具及镀膜方法
CN108995379B (zh) * 2018-07-27 2020-07-24 深圳市华星光电技术有限公司 用于面板制程的喷墨打印系统及方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6375304B1 (en) * 2000-02-17 2002-04-23 Lexmark International, Inc. Maintenance mist control
JP2002069650A (ja) * 2000-08-31 2002-03-08 Applied Materials Inc 気相堆積方法及び装置並びに半導体装置の製造方法及び装置
JP4066661B2 (ja) * 2002-01-23 2008-03-26 セイコーエプソン株式会社 有機el装置の製造装置および液滴吐出装置
JP3925257B2 (ja) * 2002-03-15 2007-06-06 セイコーエプソン株式会社 気密チャンバにおける接続ラインの貫通構造およびこれを備えた吐出装置、並びに液晶表示装置の製造方法、有機el装置の製造方法、電子放出装置の製造方法、pdp装置の製造方法、電気泳動表示装置の製造方法、カラーフィルタの製造方法、有機elの製造方法、スペーサ形成方法、金属配線形成方法、レンズ形成方法、レジスト形成方法および光拡散体形成方法
JP4423082B2 (ja) * 2004-03-29 2010-03-03 京セラ株式会社 ガスノズルおよびその製造方法とそれを用いた薄膜形成装置
US7354845B2 (en) * 2004-08-24 2008-04-08 Otb Group B.V. In-line process for making thin film electronic devices
KR100659057B1 (ko) * 2004-07-15 2006-12-21 삼성에스디아이 주식회사 박막 증착용 마스크 프레임 조립체 및 유기 전계 발광표시장치
KR100668309B1 (ko) * 2004-10-29 2007-01-12 삼성전자주식회사 노즐 플레이트의 제조 방법
JP4459037B2 (ja) * 2004-12-01 2010-04-28 キヤノン株式会社 液体吐出ヘッド
JP4400656B2 (ja) * 2007-08-02 2010-01-20 セイコーエプソン株式会社 液滴吐出装置および電気光学装置の製造方法
JP4438840B2 (ja) * 2007-08-27 2010-03-24 セイコーエプソン株式会社 吸引装置、吸引システムおよびこれらを備えた液滴吐出装置
CN201446232U (zh) * 2009-07-10 2010-05-05 西北工业大学 一种封闭循环净化惰性气氛控制装置

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Publication number Publication date
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Granted publication date: 20201103

Pledgee: Shaoxing Binhai New Area integrated circuit industry equity investment fund partnership (L.P.)

Pledgor: KATEEVA, Inc.

Registration number: Y2021990000035

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Effective date of registration: 20230625

Granted publication date: 20201103

Pledgee: Xinji Co.,Ltd.

Pledgor: KATEEVA, Inc.

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