CN115188682A - 印刷和制造系统中的精确位置对准、校准和测量 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种用于快速、精确地确定沉积源相对于沉积目标基材的高度的高精度测量系统。在一个实施方式中，工业印刷机的两个传送路径中的每一个均安装摄像机和高精度传感器。使用这些摄像机来实现分离传送轴之间的记录，以及依据xy位置分别精确地确定高精度传感器的位置。使用高精度传感器中的之一来测量沉积源的高度，而另一个传感器测量目标基材的高度。识别这些传感器之间的相对z轴位置，以便提供两种源和目标基材的精确z坐标标识。所公开的实施方式能够实现动态、实时且高精度的高度测量，达到微米或亚微米的精确度。

Description

印刷和制造系统中的精确位置对准、校准和测量

本申请要求美国发明专利申请编号15/851419的权益，该美国发明专利申请作为第一发明人为David C.Darrow、名称为“印刷和制造系统中的精确位置对准、校准和测量”的申请于2017年12月21日提交；与刚才引述的美国发明专利申请一样，本申请还要求美国临时专利申请编号62/459402的权益，该美国临时专利申请作为第一发明人为DavidC.Darrow、名称为“印刷和制造系统中的精确位置对准、校准和测量”的申请于2017年2月15日提交。这些先有申请中每一个通过引用被并入本文。本申请还通过引用并入如下文献：(1)美国专利编号9352561(USSN 14/340403)，其作为第一发明人为Nahid Harjee、名称为“用于使液体沉积在精确容差内的印刷墨滴测量和控制技术”的申请于2014年7月24日提交；(2)美国专利公开号20150298153(USSN 14/788609)，其作为第一发明人为MichaelBaker、名称为“用于以提高的速度和精确度来阵列式印刷永久层的技术”的申请于2015年6月30日提交；以及(3)美国专利编号8995022，其作为第一发明人为Eliyahu Vronsky、名称为“使用半色调控制厚度来制备基于油墨的层”的申请于2014年8月12日提交。

背景技术

印刷机能够被广泛地用于工业制备工序中，在此类工业制备工序中，液体被印刷到基材上，然后使其固化、干燥或其他处理以便将此“油墨”转换成具有专门预设厚度的成品层，并将结构属性、电属性、光属性或其他属性赋予到所制成的产品。这些制备工序中的某一些的要求会非常精确，例如要求所沉积的材料的位置精确度精确到微米分辨率以上。作为一个示例，“房间大小的”工业用喷墨印刷机会被用于将液体微滴印刷到长超过1米及宽超过1米的基材上，其中该工序沉积数百万个个体“像素”的特定层，这些像素将形成高清(HD)智能电话显示屏的一部分。以此方式制备的每层会具有严苛的体积规范(例如，“每个像素50皮升”)，如果不严格遵守，其会导致成品中的缺陷。该工序还会被用于沉积封装和覆盖许多此类微型电子或光学元件的其他大规模层，其中也要求非常恒定的厚度(因此对每单位面积的体积进行控制)。根据所制备的具体产品而定，可在单一大型基材上进行加工以便形成一个或多个产品；例如，可使用单一大型基材来制作一个大型电子显示屏(例如，巨大的HD TV屏幕)或在制造过程中由基材阵列排布并切割出的许多较小产品(例如，“一百”个智能电话HD显示屏)。

为了提供许多设计所要求的高精度，印刷机和其他类型的精密制造设备进行严苛校准和对准程序，该程序被设计成确保材料沉积在所需时精确地发生。作为一个示例，分轴(split-axis)印刷机的特征典型地在于移动基材的“y轴”传送系统和移动印刷头(或其他元件，例如，一个或多个检验工具、用于固化的紫外线灯或其他类型物件)的“x轴”传送系统。典型地，这些不同的传送路径费力且人为进行相对于印刷机的参照框架的校准，往往基于操作人员的主观判断；一旦加载各基材，也通常必须单独将该基材对准到印刷机的位置基准系统。久而久之，例如由于各种来源的偏移，典型地必须对这些传送路径和位置基准系统进行重新校准和重新对准；典型地，必须使制造设备脱机，并且为此必须物理介入，从而再次需要费力且典型的高度人为操作程序。分轴印刷机实例仅是示例性情形，而其说明在实现微结构产品制备中的精度所涉及的一些难题；停机时间和需要人为操作程序限制了产品的产量，但这些通常又是必不可免的，即，即使制备与预设位置有“微米偏离”，这也会转变成无效或低质成品。

根据应用而定，精确地测量和校准额外的维度，如沉积源在基材上方的高度(例如，典型地“z轴”)，也会非常重要。所述类型的制造设备典型地以尽可能快地进行沉积的方式运行(同时保持精确度)；对于分轴印刷机，沉积典型地“在运行中”进行，即，在印刷头与基材彼此相对移动的同时喷射油墨微滴，由此使高度误差转变成微滴附着位置的位置误差。高度误差不会微不足道，例如，某些工业印刷系统会有一打或更多印刷头，这些印刷头总计支持数千个喷嘴，每个喷嘴产生预设具有非常精确的附着位置的皮升级微滴；当考虑到每个印刷头会有位于稍微不同高度处或不平整(off-level)的喷嘴喷射板时，可以想见到喷嘴z轴高度的差异性会阻碍对微滴附着位置的精确控制，例如在此类系统中，每个喷嘴的高度距离误差往往直接转变成微滴附着位置误差，此液滴附着位置误差通常为从该喷嘴产生的微滴的高度距离的20％或更多。

需要用于改善制造系统的校准能力的技术。理想情况下，此类技术将有助于更精确的校准，并由此提升这些系统至非常高的精度。理想情况下，这些技术会被更快地或者甚至是完全自动化地执行，从而实质性地降低校准所需的时间和工作量。在工业印刷系统中，这些类型的改进将改善制造系统的运行时间，从而提高生产量和降低整体制造成本。本发明解决了这些需求并提供进一步的相关优点。

附图说明

图1A示出组装线式样的生产工序，其中一系列基材105将具有通过沉积设备103沉积在其上地一层或多层材料，以形成精密电结构的一部分。应注意的是，虽然仅示出了一台沉积设备103，但是实际上，可以有多台(例如，位于该工序之前或之后，以便执行其他处理或沉积其他类型的材料、结构或膜)。各基材(如基材107)一旦完成处理，会被用于形成一个或多个电子产品的一部分(以非限制性示例举例，如手机109、HDTV 111、太阳能板113或其他结构的一部分)。

图1B是沉积设备(如可用作图1A的沉积设备)的一种布置或配置的示意性平面图。印刷机模块125被用于沉积与影印油墨不同的液体(即“油墨”)，该液体将(例如通过处理模块127)被处理以形成薄膜，该薄膜将成为图1所述的精密电结构的多个层之一。

图1C是示出印刷机151在图1B中的印刷模块内的基本操作的平面图；此印刷机示例性说明“分轴”机械系统。如图所示，第一传送系统(例如，“夹具”系统159)如第一双箭头161所示沿着“y轴”方向传送基材157，而第二传送系统如第二双箭头169所示沿着“x轴”方向传送印刷头165。

图1D示出示例性基材181及其支持的四个电子产品(183)的制备，每个电子产品具有多个微米级或更小级别的电结构、光学结构或其他结构(未单独示出)。基材沿着其纵轴来回移动，同时印刷头191在这样的“扫描”之间移动(即，如箭头195所示)，以便在示例性基材181的表面上方印刷油墨“条带”。

图2A示出用于在分轴系统，如分轴印刷机中提供精确位置的机制和技术的一实施方式。

图2B示出用于在分轴系统中提供精确位置的机制和技术的另一实施方式。

图3A是示出用于制造设备中的位置对准和校准的技术的流程图。

图3B是用于分轴印刷机中的位置对准和校准的技术的流程图。

图4A是示出喷墨印刷机用沉积形成电子产品的层的材料的操作方法的流程图401。

图4B示出用于在分轴系统中提供改进的精确位置校准和对准的机械和机电组件的一实施方式。

图4C是示出结合图4C所示的元件来用于在分轴制备和/或印刷系统中提供自动和/或动态位置确定的技术的流程图。

图5A是夹具系统和支撑台(卡盘)的一实施方式的透视图，其中夹具可在支撑台上移动。

图5B是与印刷头组件关联使用的摄影机组件的透视图。

图5C是图5A和图5B中组件的摄影机所使用的标线的特写透视图。

图5D是一实施方式中用于激光器高度测量的校准标准或“量块”的特写透视图。

图5E是将安装到夹具系统或印刷头组件的对准板或目标的特写透视图。

参考应当结合附图理解的下文详细描述，可以更好地理解所枚举的权利要求定义的发明主题。下文所述的使人们能够构建和使用权利要求阐述的各种技术实现的一个或多个具体实施方式的描述，不在于限制所枚举的权利要求，而是意在举例说明其应用。不限制前文的情况下，本公开提供用于精密制造的位置感测系统的位置确定以及校准和对准的若干不同技术的示例。此类技术可以作为整合的、可重复印刷工序的一部分被应用在用于基材的一个或多个产品的薄膜的自动化制备中。这些多种技术可以作为用于执行这些技术的软件来实施，以运行此类软件的计算机、印刷机或其他装置的形式或其组合来实施，以工业印刷和/或制造系统(或此类系统的元件)的形式来实施，作为制造设备来实施或以作为使用这些技术的结果制备的电子或其他装置(例如，具有根据所描述的技术产生的一或多层)的形式来实施。虽然给出了具体示例，但是本文描述的原理还可以应用于其他方法、装置和系统。

具体实施方式

A.介绍

本公开提供校准和对准制造设备和/或印刷机的元件的改进技术，其用于此类设备或印刷机中在一或多维度的精确位置测量以及用于电子产品的一或多层的关联制备。更具体地，本文公开的装置、方法、设备和系统在制造系统和/或印刷机的校准和对准位置系统中提供改进的精确度和速度，从而有助于沉积或处理所制造的产品中的结构时，实现微米级或更精细的精确度。本文公开的技术提供远远更为快速、高度自动化且可重复的校准和对准工序，从而减少了系统停机时间并实质性地提高制造生产量。在一实施方式中，这些技术提供测量沉积源在基材上方的精确高度(例如，“z轴”高度)的改进且高精确的动态手段，从而进一步提高所沉积的材料的位置精确度。通过提供此类精确度，所公开的技术有助于实现更小、更密集且更可靠的装置，从而进一步强化更小、更可靠且全功能电子产品的趋势。所公开的技术还提供进一步相关的优点。

在一实施方式中，所公开的技术呈现为对准分轴传送系统的改进型方式。安装于每个传送路径的成像系统或其他传感器彼此(和/或与公共参照框架，如制造卡盘)对准，并且对于每个传送路径使用位置反馈系统来向驱动系统提供精确的位置精确度，从而能够实现微米或更佳的位置辨识。有利地，所公开的技术还可选地有助于实现沉积基材与沉积材料源之间的微米或更佳的高度确定(例如，z轴确定)，从而进一步地强化位置精确度。

在第二实施方式中，所公开的技术提供精确“z轴”高度校准和/或位置确定系统，即，该系统能够在无需人工介入制造设备的情况下使用。这种系统可选地在沉积平面上方及下方使用z轴传感器来识别公共参照框架，并精确地测量沉积源在基材上方的绝对位置。在一种实现方式中，基材上方的第一传感器测量传感器相对于基材的绝对高度，而基材下方的第二类传感器用于测量第一传感器与沉积源(例如，印刷机的一个或多个印刷头)之间的高度差。这些技术可以被自动化并且广泛用于各种目的，如调整印刷头水平和/或高度，以及在其他方面调整印刷或系统参数，以便消除潜在的误差源。

可选地，这些多种技术的组成部分可以以任何希望的组合或排列来进行使用。

注意在印刷系统中，特别在具有可互换印刷头和/或多个印刷头的印刷系统中，高度确定是非常重要的。即，在精密制造系统中，由于多种因素所致，喷嘴孔(例如，印刷头喷射板)与基材表面之间的高度会存在数十微米或可能更大的偏差。由于微滴喷射通常使用印刷头与基材之间的相对运动来执行，所以这种偏差会导致微滴附着位置上有数十微米或更大的误差，从而降低了期望的位置精确度。本文提供的某些技术的一个显著优点在于，通过提供相对于基材表面的喷嘴高度的更准确和快速地判定，能够修正该误差，从而能够实现更为精确的微滴放置(如上文所述，其有利于获得制造优势)。应注意的是，在理解高度和高度变化的情况下，在这种系统中，可以使用多种技术来降低误差；例如，可以人工或自动地在高度或水平上调整印刷头；此外，在一些实施方式中，可以采用软件方式对误差进行补偿，例如通过调整预先规划的印刷参数，如喷嘴定时、微滴速度、微滴波形以及甚至使用印刷头上的多个喷嘴中哪一些来印刷每个微滴。基于对使用所描述的对准和校准以及高度测量技术提供的高度和/或位置的理解，本文公开了用于降低喷嘴位置、喷嘴至基材的高度、基材位置误差，比例误差、产品倾斜误差(“剪切”)等中的任何误差的多种技术。所描述的技术对于在具有显微水平上的精细粒度位置精确度(例如，达到数十微米或更佳的分辨率)是重要的，以便允许进行精确的特征制备和/或沉积物质的沉积。

在一种实现方式中，使用至少一个光学部件进行至少两个不同传送路径方向的对准和校准，以便提供相对于基材和/或制造卡盘的微米或准微米分辨率的x、y位置精确度；例如，此类部件可以包括一个或多个摄影机，该一个或多个摄影机产生用于将每个传送路径校准到公共参照点的高分辨率数字图像。可选地，还使用位置反馈系统(成像或非成像)以便能够进行每个传送轴方向上的传送路径驱动校准，从而提供覆盖每个传送路径方向的微米或准微米分辨率位置精确度(例如，在分轴系统，如下文描述的示例性印刷系统中，将两个传送路径以光学方式对准到原点，以及对于每个传送路径使用位置反馈系统来确保精确传送路径推进)。可选地，还使用第二部件来进行z轴校准和位置感测；以及识别此类第二部件相对于已校准的x、y位置的任何位置偏移，从而能够在相对于制造基材卡盘的任何一点处进行Z高度确定。在一实施方式中，因为沉积源可能相对于第二部件位于不同高度(或未对准)，所以可以通过例如如下合适的过程来推导出高度，(a)测量与制造表面上方的第一z轴测量系统之间的高度差，(b)使用制造表面下方的第二z轴测量系统来测量第一z轴测量系统与沉积材料源(例如，印刷头或特定印刷头喷嘴)之间的任何高度差，以及(c)校准第一z轴高度确定系统以将其匹配或将其“归零”到已知的坐标参照系。正如所隐含说明的，可以依据这种能力以及以非介入方式在系统工作过程中重复测量高度的能力，以提供具有深远影响的动态高度测量；例如，在印刷头或其他制造工具被调换时，可以即刻、自动且动态地重复测量沉积源高度，从而实质性地改善系统的运行时间。这些测量能够自动地关联到精确坐标系的事实还减少了因操作人员主观性导致的误差，从而提供远远更精确的结果。

可以利用沉积源与基材表面之间高度的精确信息来以精确的精度来修正沉积位置。正如前所提到的，各种误差/偏差将降低包括以改变源(例如，印刷头)的高度、对准或水平，更改基材高度或位置，改变源的驱动信号(例如，喷嘴驱动信号)，以便更改喷射速度(即，从而校准附着位置)，更改喷射时间(即，由此还校准附着位置来补偿误差)，更改将哪个源用于沉积(例如，使用提供更靠近期望位置的替代附着位置的不同喷嘴)，和/或以软件或其他方式潜在地改变其他沉积和/或机械参数的策略。

能够获益于所描述的技术的制造系统的一个示例，是依靠喷墨印刷机将液体微滴沉积到基材上(例如沉积无法容易地使用其他制备工序来沉积的有机材料)的工业制备系统。从平行的数千个喷嘴(多个印刷头之一)逐一喷射的微滴附着到基材上，并熔合在一起以形成连续液体涂层或液体膜。然而，该液体具有粘着属性，使得涂层的厚度会根据微滴浓度和/或体积控制的其他形式而在局部有所不同(参见通过早前引述的参考专利和出版物而并入的内容)。该膜可以提供对相对于电子微结构更大的“毯式”液体覆盖区域(例如，它能够提供封装层、阻隔层、平滑层、介电层或跨越多个此类微结构的其他层)，或被包含于流体坝(fluidic dam)之中，以便例如形成单个像素或发光结构的层，其中将多个此类结构同时制备于同一层。例如，所提到的制造系统可以用于在一沉积工序中对将形成HDTV的数百万个像素中每一个都印刷相同的有机发光层；在此类制备工序中，可以有数百万个对应微观井(microsopic well)，并且通常希望刚好在这些井内沉积精确的液体量。无论制造何种层，在印刷和稳定化之后处理连续的液体涂层，以便固化、干燥、硬化、固态化、稳定化或处理沉积的液体涂层的其他方式，从而将其转换成永久性或半永久性形式(例如，已处理的层)。考虑到在显微水平沉积精确的油墨量所需的或确保均匀层或特定边缘剖面分布所需的精确精度，描述的对准、校准和测量技术提供了功能强大的工具，以有促进非常精确的微滴放置，并提供非常精密的沉积控制。下文将进一步论述这些和其他示例。

在进行到其他论述之前，首先介绍本文使用的某些术语是有所帮助的。

具体地，本公开将对“油墨(ink)”进行多种表述。不同于图形应用中使用的一般被吸收到支撑介质中并通过其颜色(色调)和明亮度来传达图像信息的着色液体，本公开中论述的一般由印刷机沉积的“油墨”典型地本身没有显著的颜色或图像属性；相反，该液体承载一些材料，这些材料一旦被沉积和处理将提供预想的层厚度以及提供期望的结构、光学、电和/或其他属性的结构元件。虽然理论上可以使用此工序沉积许多材料，但是在若干可设想到的应用中，“油墨”本质上是液体单体，在沉积之后其将被转换成聚合物(即，转换成具有期望的导电性、光学或其他属性的塑料)。在一个特定应用中，其中沉积的层形成有机发光二极管(“OLED”)显示屏的一部分，沉积的层可以通过电磁致动来贡献颜色和图像信息，但关键是液体本身不是为了向基材转移液体的固有颜色作为预定义图像的一部分，而是用于构建结构的目的而沉积。在典型的应用中，液体采用扩散到一定限度的离散微滴的形式被沉积，熔合在一起，并且在至少流体井的限定范围内提供“毯式”覆盖(即，典型地在覆盖中没有孔或间隙)。

具体地，可设想的实现方式还可以包括含有存储在非瞬态机器可读介质中的指令的设备。这种指令逻辑可以采用具有某种结构(架构特征)的方式编写或设计，由此当指令在最终被执行时，使得一个或多个通用机器(例如，处理器、计算机或其他机器)表现为专用机器，该专用机器具有根据这些指令对输入操作对象执行描述的任务，以便采取特定动作或在其他方面产生特定输出。例如，本文描述的技术能够实施为非瞬态机器可读介质上存储的控制软件，在被执行时，该控制软件使得一个或多个处理器和/或其他设备执行本文描述的校准、对准和位置确定功能。正如本文所使用的“非瞬态”机器可读或处理器可存取的“介质”或“存储装置”表示任何有形(即，物理的)存储介质，而不论将数据存储在该介质上所使用的技术，例如包括且不限于，随机存取存储器、硬盘存储器、光存储器、软盘或CD、服务器存储装置、易失性存储器、非易失性存储器、计算机内存储器、可拆卸存储装置以及其中指令随后可被机器检索的其他有形机制。该介质或存储器可以是单机形式(例如，程序磁盘或固态器件)或实施为较大型机制的一部分，例如膝上计算机、便携式设备、服务器、网络、印刷机或一个或多个装置的另外的套件。这些指令可以采用不同格式来实现，例如，作为在被调用时有效地引发某个动作的元数据、作为Java代码或脚本、作为以特定编程语言编写的代码(例如，作为C++代码)、作为处理器专用指令集或采用某种其他形式来实现；这些指令还可以被相同处理器或不同处理器或处理器核来执行，具体视实施方式而定。在本公开通篇中，将描述各种过程，任何一种均可以作为存储在非瞬态机器可读介质上的指令来实现，以及任何一种均可以用于制备产品。具体根据产品设计而定，此类产品可以制备成可售卖的形式或作为其他印刷、固化、制造或其他处理步骤的准备步骤，其最终将形成成品以供销售、批发、出口或进口，其中这些成品并入了所制备的层。再次引述一个示例，已经提到，使用一个可设想的实现方式来制造电子显示屏的层。可选地，在不会有损于(或实质性地改变)根据本文描述的精确工序制备的层的情况下，可以通过其他工序来添加其他层；在不会实质性地改变根据本文描述的精确工序制备的层的情况下，所得到的显示屏还可以与其他元件组合(例如，由此形成工作电视或其他电子设备)。再有，根据具体实现方式而定，本文所述的指令或方法可以由单个计算机执行，以及在其他情况下，可以例如，使用一个或多个服务器、Web客户端或专用设备来分布式存储和/或执行。本文中参考多个不同附图提及的每个功能，均可以作为组合的程序的一部分或作为独立模块来实现，或者一起存储在单个介质表现(例如，单个软盘)上，或者存储在多个单独的存储设备上。对于根据本文所述的过程生成的误差校准信息也同样如此，即表示预定印刷的模板或“规范(recipe)”可以被修改为并入位置误差或反馈，并存储在非瞬态机器可读介质上，以用于当前或之后在同一个机器上或在一个或多个其他机器上使用；例如，可以使用第一台机器生成此类数据，然后存储以便传送到印刷机或制造设备，例如，通过互联网(或其他网络)下载或手动传送(例如，通过如便携式驱动器的传送介质)以便在另一个机器上使用。正如本文所使用的“光栅”或“扫描路径”是指印刷头或摄影机相对于基材的运动进展，即，在所有实施方式中，它无需是线性的或连续的。本文所用术语“硬化(hardening)”、“固态化(solidifying)”、“处理(processing)”和/或“渲染(rendering)”层是指应用于沉积的油墨，以将该油墨从液体形式转换为被制造物的永久或半永久结构(例如，相对于临时遮蔽等临时结构而言)的工序。在本公开通篇中，将描述各种过程，任何一种均可以作为指令逻辑(例如作为存储在非瞬态机器可读介质或其他软件逻辑上的指令)、作为硬件逻辑或二者的组合来实现，具体视实施方式或具体设计而定。本文所用的“模块”是指专用于特定功能的结构；例如，当在指令场景(例如，计算机代码)中使用时，用于执行第一特定功能的“第一模块”和用于执行第二特定功能的“第二模块”，是指相互排它性代码集。当在机械或机电结构(如“加密模块”)的场景中使用时，术语模块是指可以包括硬件和/或软件的一组专用元件。在所有情况下，术语“模块”均用于指用于执行功能或操作的特定结构，该特定结构应被本发明所属领域的普通技术人员理解为特定现有技术中使用的常规结构(例如，软件模块或硬件模块)，而不是理解为用于执行所引述的功能的“任何结构”(例如，“一组公牛(a team of oxen)”)的通用空间占位装置或“手段”。

再有，本文中引述检测机制和对准标记或基准点，这些标记或基准点在每一基材上或作为印刷机板或传送路径的一部分或作为印刷头的一部分。在多个实施方式中，该检测机制是光学检测结构，其使用传感器阵列(例如，摄影机)来检测基材上可识别的形状或图案(和/或印刷机内的物理结构)。其他实施方式不基于传感器“阵列”，例如，在基材被加载到印刷机内或在印刷机内推进时，可以使用线传感器来感测基准点。注意，一些实施方式依据图案(例如，简单的对准引导、线或标记)，而其他实施方式依据更复杂且可识别的特征(包括基材上的任何先前沉积层几何的形状或印刷机或印刷头中的物理特征)，所述特征每个都可以是“基准点”。除了使用可见光外，其他实施方式可以依据紫外线或其他不可见光、磁性、射频或相对于期望的印刷位置的基材细节的其他形式的检测。另外注意本文中的各种实施方式将涉及一个或多个印刷头或印刷头组件，但应理解，本文所描述的印刷系统通常可以配备一个或多个印刷头来使用，无论是否以模块形式或其他方式安装；在一个可设想的应用中，例如，一个工业印刷机具有三个印刷头组件(每个组件有时称为“油墨棒”安装件)，每个组件或安装件具有带机械安装系统的三个单独的印刷头，机械安装系统允许位置和/或旋转调整，使得组成印刷头(例如印刷头组件)和/或印刷头组件和/或其喷嘴能够精确地对准期望的网格系统；具有一个或多个印刷头的其他配置也是可能的。一般而言，本文中使用“膜(flim)”或“涂层(coat)”系指原始沉积材料(例如，液体)，而“层(layer)”通常用于指后处理结构，例如已转化为固态化、硬化、聚合或其他永久性或半永久形式的物。一般而言，“x轴”和“y轴”将用于指沉积的平面，而“z轴”将指垂直于该平面的方向，但应理解，这些参照可以指任何相应的运动自由度。下文将定义多种其他术语或以场景中显而易见的方式使用多种其他术语。

在下文的论述中，首先将参考图1A-1D解释分轴工业印刷机的基本配置，然后论述与精确微滴放置相关的一些难题以及这种分轴工业印刷机如何使用创新结构解决这些难题。图2A-2B将分别通过示出第一和第二实施方式的结构来进行论述，而图3A-3B将分别通过示出这些实施方式的示例性操作步骤或方法来进行论述。一般而言，首先将描述执行x、y位置校准和对准的实施方式，然后以增加的方式另外描述z轴测量。图4A-4C将用于描述提供绝对z轴(即，高度)测量的高分辨率测量，以及利用制造设备坐标系的关联对准的实施方式。后续的附图则将用于描述另一些更详尽的实施方式。此类设计可以在下述印刷系统中实施，该设计可以体现在沉积用于制备发光产品层的有机材料的印刷系统中，例如包括有助于发光的“活性”层以及封装敏感电子元件的被动层；例如这种制造设备可用于制备“OLED”电视和其他显示屏。

B.示例性场景-包括印刷机的分轴系统。

图1A提供由附图标记101制造工序的概述；此图也表示本文介绍的技术的某些可能的个别实施方式。如图左侧所见，一系列基材105将被处理，每个基材具有沉积在其上的层，其中该沉积工序借助于本文所述的技术，与未采用这些技术相比，使得该制造工序变得更准确和/或更快。图1A的右侧示出目前为成品形式的一系列基材107之一，其已经准备好被切割成多个产品(如基材107的虚线部分所表示)，例如，成品形式的基材107可用于形成一个或多个手机显示屏109、HDTV显示屏111或太阳能板113。

为了形成所讨论的层，使用制造设备103来沉积、制备和/或处理材料。正如下文将进一步论述的，在一实施方式中，制造设备可以包括将以分散液体的微滴形式印刷材料的印刷机(119)，其中将微滴有限地扩散以形成连续液体涂层(至少局部地)，以及其中制造设备或另一个装置接着处理该液体涂层，以将材料转换成永久性或半永久性形式。在一个示例中，该液体是一种有机材料(例如单体)，其被固化、干燥、烘烤或其他处理，从而将有机材料的形式和/或物理属性改变为其将保持为成品装置的一层的形式；一个预期的制造工序可以使用紫外线(“UV”)灯将单体转化成聚合物，将其基本上转化成导电的、电活性、发光的或其他形式的塑料。本文公开的技术不限于这些类型的材料。此外，应注意的是，可能存在先前处理步骤(例如，可能存在由微结构在基材105上组成的现存的下层表面几何结构)和/或后续处理步骤(例如，其他层和/或可在完成所述层之后被施加的处理，和/或由制造设备103所生产的膜)。图1A还示出第一计算机图标115和关联的非瞬态机器可读介质图标117，以表示制造设备可以由一个或多个处理器在控制指令逻辑的动作下所控制；例如，此类软件和/或处理器可以控制或命令本文所述的校准、对准和测量技术。图1A还示出第二非瞬态机器可读介质图标118，其表示根据预先定义的印刷工序或“规范”的指令，例如，预计应用于一序列中的每一基材105的通用设计，来执行一系列中的每一基材105上的沉积。本文所述的技术可以用于调整印刷机元件和/或印刷工序参数，以便根据一通用规范而更准确地印刷，或可以将其用于转换或调整所述规范本身(例如，潜在地逐一基材进行)，由此根据本文所述的校准、对准和测量以调整单独的印刷动作(例如，应用于喷嘴的喷射信号)；尽管存在此类误差或偏差，之后的工序有效地调整设计，以便减少这样的误差/偏差并产生所需的印刷结果。

由此，本公开所引入的技术，可选地采用存储在非瞬态机器可读介质117(例如控制软件)上的指令的形式。根据计算机图标115，这些技术还可选地作为计算机或网络的一部分来实现，例如作为制造产品的公司所使用的计算机系统的一部分。第三，如使用标号103所示的的制造设备，早前介绍的这些技术可采用制造设备或其元件的形式，例如，用于制造设备的位置测量系统，或根据使用本文描述的技术生成的位置信号和/或校准而控制的印刷机。第四，本文所描述的技术可以采用修正“规范”(例如，经修正以减少对准、缩放、倾斜或其他误差的印刷机控制指令)的形式。最后，上文介绍的技术还可体现为被制造的产品或制造物本身；例如，在图1A中，若干此类元件以半成品平板装置的阵列107的形式示出，其将被分离并出售，以用于并入最终消费产品中。所描述的装置可具有，例如根据上文介绍的方法所制备的一或多个发光层或封装层或其他层。例如，本文所描述的技术可以体现为改进的数字设备109/111/113的形式，(例如，电子平板或手机、电视显示屏、太阳能板)或其他类型的设备。

图1B示出可用于应用本文公开的技术的一个设想的多腔室的制造设备121。一般来说，所示出的设备121包括若干通用模块，或包括传送模块123、印刷模块125和处理模块127的子系统。在本示例中的每一模块相对于环境空气维持一受控环境。该受控环境在整个制造设备121中可以是相同的，或对于每个腔室可以不同的。传送模块123用于装卸基材，或与其他制造设备交换这些基材。可以由印刷模块125在第一受控大气中印刷每个接收到的基材，并且(如果需要的话)可以由处理模块127在第一或第二受控大气中执行其他处理，例如，(例如对于印刷的材料的)另一个沉积工序或固化、干燥或烘烤过程。制造设备121使用一个或多个机械处理装置来在模块之间移动基材，而不将基材暴露在非受控制大气中(即，暴露在可能含有诸如微粒、湿气等污染物的环境空气中)。在任何给定的模块内，可以使用其他基材处理系统和/或适于该模块执行的处理的特定装置和控制系统。在印刷模块125内，机械处理可以包括(在受控大气中)如上文和下文所描述的，使用浮动台、夹具和对准/微调误差校准机制。在一些实施方式中可以使用其他类型的沉积设备(除了印刷机以外)。

传送模块123的各种实施方式可以包括输入加载锁室129(即，在维持受控大气时，可在不同环境之间提供缓冲的腔室)、传送室131(还具有用于传送基材的搬运器)和大气缓冲室133。在印刷模块125内，正如所提到的，可以使用浮动台来稳定地支撑印刷过程中的基材。此外，可以使用xyz-运动系统，如分轴或吊架式运动系统来进行至少一个印刷头相对于基材的精确定位，以及提供基材通过印刷模块125的y轴电动传送，以及一个或多个印刷头的x轴和z轴电动传送。在印刷室内还可以使用各种油墨来进行印刷，例如使用各自的印刷头或印刷头组件进行印刷，以便例如在印刷模块内在受控大气中执行两种不同类型的沉积工序。印刷模块125可以包括容纳喷墨印刷系统的气体封闭室135，其具有引入惰性气体(例如氮气或稀有气体)以及另外控制环境调节(例如，温度和压力)的大气、气体组成和颗粒物存在的部件。

处理模块127的各种实施方式可以包括，例如传送室136；该传送室还具有用于传送基材的搬运器。此外，该处理模块还可以包括用于与另一个制造设备交换基材或另外的卸载基材的输出加载锁室137、氮气堆叠缓冲区139和固化室141。在一些应用中，固化室可以用于固化单体膜，以将其转化为均匀聚合物膜；在其他应用中，固化室可以被替换为干燥箱或其他处理室。例如，两个特别预期的工序包括加热工序和UV照射固化工序。

在一个应用中，制造设备121适合用于批量生产液晶显示屏或OLED显示屏，例如，在单一大型基材上一次制备(例如)八个屏幕的阵列。这些屏幕可以用于电视和作为其他形式的电子设备的显示屏。在第二应用中，该设备可用于以几乎相同方式批量生产太阳能板或其他电子设备。在示例性组装线型的工序中，一系列基材中的每一基材通过输入加载锁室129给送进入，以机械地推送到传送室131中。如合适的话，接着将基材传送到印刷模块，其中根据在此已经介绍的方式，以非常精确的位置参数来沉积液体涂层。在允许微滴融合并形成局部均匀的液体涂层的沉降时间之后，将基材进入到处理模块127中，在处理模块127中将基材不同地转移到适当的腔室(例如，固化室141)，以进行适当的固化或其他工序来完成该层，然后所述层通过输出加载锁室137而被传送出。注意，这些模块中的各个模块可以根据配置而被交换、省略或改变，即，无论工序如何，制造设备都至少沉积一些材料，这些材料被用于“构建”成品的期望层。如早前提到的，在传统工序中，沉积参数可能是精确的，要求将每一“皮升级”微滴放置在基底上的特定位置，精确到1或几微米，为了特定期望的目的，有时刻意改变微滴大小和/或放置；参见通过引用方式而并入的前述专利和专利申请。

通过重复沉积后续层，可以构建发光结构的发光层、电子微结构元件层或毯型层(例如封装)的每一受控厚度，以适应任何期望的应用。在一实施方式中，一个或多个层可以是不同的，但是也可以制备一系列微型层(例如，每层厚度小于20微米)，以构建一聚集地较厚层。所述的制造设备的模块化型式可用来针对各种不同的应用定制制造设备，例如，如所指出的，一种应用可以使用烘烤室，因为“印刷的”液体涂层可以通过烘烤而被加工，使其成为永久性或半永久性结构。在不同的实施方式中，可能期望使用UV光来固化沉积层并进行相似的处理。因此，显而易见的是，可以更改设备121的配置，以将各种模块123、125和127放置在不同的毗邻位置，或者使用额外的、更少的或不同的模块，其中很大部分将取决于所制造的产品类型和设计、所期望的沉积材料、要形成的层的具体类型、最终产品应用以及潜在的其他因素。随着该系列中每一基材被加工完成，系列基材中的下一个基材接下来会以几乎相同的方式引入并处理。

虽然图1B提供一组连接的腔室或制备元件的一个示例，但是显然存在许多其他可能性。上文介绍的技术还可以与图1B所示的装置配合使用，或实际上可控制通过任何其他类型的沉积设备执行的制备工序。

图1C示出分轴印刷机151的俯视示意图。此印刷机可以用作制造设备的一个非限制性示例。注意，此附图不是按比例绘制，使用常规部件表示，以帮助讨论基本机理和概念；例如，印刷头165通常具有比5个所描述的喷嘴167多的数量，可能具有数千乃至数万个喷嘴，以便尽可能精确且快速地在其下面的基材157上印刷尽可能宽的条带。相似地，为了说明操作原理，仅示出一般的细节和元件。在组装线型的制备场景中，通常期望在小于60-90秒内对可能数米长乘数米宽的面板实现印刷，即在不牺牲印刷质量的情况下，使得生产工序的价格点尽可能地低。

印刷机包括用于将油墨沉积到基材157上的印刷头组件165。正如前面提到的，在制造工序中，油墨通常具有粘性，使得其仅在有限范围内扩散，一旦执行任何处理以将液体涂层转换成永久性或半永久性结构时，所保持的厚度将转变为层厚度。通过沉积液体油墨产生的层的厚度，取决于施加的油墨的体积，例如，沉积在预定位置处的微滴的密度和/或微滴的体积。油墨具有一种或多种将形成成品层的一部分的材料，所述成品层可被形成为单体、聚合物或由溶剂或其他传送介质携带的材料。在一实施方式中，这些材料是有机物。在油墨沉积之后，将油墨干燥、固化、硬化或其他处理以形成永久性或半永久性层；例如，一些应用使用紫外线(UV)固化工序，来将液态单体转化成固态聚合物，而其他工序将油墨干燥，以去除溶剂并将传送的材料留在期望的位置中。其他工序也是可能的。注意，还有使示出的印刷工序区别于常规图形和文字应用的许多其他特征；例如，正如本文其他地方描述的，一种实现方式使用将印刷机151封装在气体室内的制造设备，以使印刷能够在受控大气存在的情况下执行，以便排除湿气和其他非期望的微粒。

进一步如图1C所见，以双箭头169大致指示的方式，印刷头165沿着“x轴”维度在支撑杆或导引件155上，相对于支撑台或卡盘153来回游动。图中放置有尺寸图例163，以便用于解释轴的方向。还要注意的是，此附图中的印刷头165以虚线示出，以指示其被支撑杆155遮挡，即它是向下地朝向基材157，以喷射油墨微滴，所述油墨微滴是从相应喷嘴167中受重力吸引下落并附着在基材157的顶表面上的可预测的计划位置。虽然图中仅示出单一印刷头165和单排喷嘴167，但应认识到，通常有多个印刷头，每个印刷头具有几百个喷嘴或数千个喷嘴；印刷头通常相对于其“x轴”位置而交错排列，以便在喷嘴之间提供约几十微米的有效间距，在一些实施方式中，印刷头被安装在允许如下操作中的一个或多个的运动组件上：(a)产生动力的印刷头旋转，以改变有效“跨扫描”间距，(b)在基材上方产生动力的印刷头的高度调整(或更确切地说，相对于支撑印刷头托架或“油墨棒”底座以用于一组印刷头)，(c)产生动力或手动印刷头调平，即喷嘴孔板与接收的基材平行，和/或(d)与印刷头或“油墨棒”底座进行模块交换以及潜在的其他动作。注意，在典型的图形印刷机中，如标号169所指示的，随着印刷头来回移动，基材(例如纸张)沿着“y轴”缓慢推进，与此类图形印刷机不同，在工业印刷机中，在双箭头161所指示的方向上，沿“y轴”传送基材通常是快速的轴移动，而印刷头通常仅在扫描之间在位置上改变(基材与印刷头之间的相对运动)；因此，在本示例中，“y轴”被称为快速轴或“扫描内(in-scan)”维度，而“x轴”被称为“慢轴”或“跨扫描(cross-scan)”维度。在本示例中，在任何一刻出现的每一印刷头通常都会沉积相同的油墨(即使可能有多个印刷头)，其目的是同时提供沉积微滴的显微跨扫描间距，和覆盖尽可能宽的条带，以便能够减少扫描次数以及加快每个产品层的制造/印刷速度。基材典型地为超薄玻璃板，并且支撑台或卡盘153通常是浮动台，其在空气(或其他大气气体)气垫上支撑每一基材；在所示系统中，真空夹具159随着基材被引入时沿着一边缘接合基材，并且在印刷过程中沿y轴来回移动基材。所述夹具沿着轨道或路径(图1C中未示出)运行，并在所示分轴系统中提供一个传送轴，而杆或导引件155提供另一个传送轴。正如从本示例中应显而易见的，通过使用夹具159使基材在扫描内维度中沿着y轴移动，以及也在跨扫描维度中(即沿着x轴)移动印刷头165，基材157上获得任何期望的印刷位置，其中每个运动均被精细控制。

同样显而易见的是，考虑到跨扫描喷嘴间距是微米级的，理论上甚至微小校准误差均可能导致油墨微滴被放置在基材上的错误位置。因此，为了精确控制此类系统中的微滴放置，使用本文描述的校准技术来确保微滴被准确地放置在预设的位置，即误差不大于数微米以及理想情况下远远更小。与本文中的许多其他描述一样，这种类型的系统(印刷机/分轴)仅是代表性的，以及刚才描述的细节应视为是可选的实施方式的细节的呈现，以便理解一种可能的实施方式。

图1D示出基材移动通过印刷机时一系列的单个基材181，其中多个虚线框表示独立的面板产品183，正具体特定设计的情况所示；本示例中的附图刚好示出4个这样的面板产品。(一系列基材中的)每一基材，如图1D中出现的基材181，在一实施方式中具有多个对准标记187。在示出的实施方式中，将三个(或更多个)这样的对准标记187用于整个基材，从而能够测量基材相对于制造设备(例如，相对于卡盘、分轴传送路径或另一个参照框架)的位置偏移量和/或旋转误差。还可以检测其他误差，如倾斜误差(例如，产品尺寸相对于印刷机轴具有非直线主轴)和/或基材与印刷图像之间的比例误差(即，在x维、y维或两者兼有)。使用一个或多个摄影机组件185来将对准标记成像，以便检测这些各种误差。在一个可预期的实施方式中，使用单个摄影机组件(例如，安装在印刷头组件上)；正如所提到的，分轴系统允许通过协调驱动两个传送系统将印刷头放置在基材上任何位置之上，并且本实施方式中的摄影机组件铰接并无不同，即，印刷机的传送机制(例如，搬运器和/或空气浮动机制)将移动基材和摄影机，以便在摄影机组件的视野中按顺序定位每个对准标记；在一实施方式中，该组件同时包括高分辨率摄影机和低分辨率摄影机，而在不同的实施方式中，可以使用单个摄影机或不同类型的传感器(例如不运动光线传感器)，来检测基材相对于印刷机参照系的实际位置。本示例中的摄影机组件，正如所意指的，可以被安装到印刷头托架或印刷头组件或第二印刷头组件上，或者可以被安装到不同的托架(桥件或导引件)上，取决于具体实施方式而定。在双摄影机组件中，分别拍摄低倍放大和高倍放大图像，低倍放大图像用于为高分辨率放大的基准而粗略定位，以及高倍放大图像用于根据印刷机坐标系识别精确基准位置。相对于图1D，这些不同的结构被用来检测每个个体基材与制备系统的坐标系之间的关系，从而能够将基材对准、方向、位置、偏斜和尺寸可被标准化并且将沉积作为因素而计入，从而确保随后的制备时，将材料精确地沉积在每一基材完全相同位置(即，相对于对准标记)。

考虑到刚刚讨论的结构，在一个预期的实施方式中，摄影机组件可以与印刷头组件(即，上文所提到的印刷头托架)制成一体，以便同时校准制造设备的位置参照系(即，在引入基材之前，对两个传送路径的位置校准和有效对准)，然后正如结合图1D引述的，检测每一个别基材基准点的位置，以便使每个基材与印刷机坐标系对准，或调整印刷参数以便与每个基材的实际位置/方向/偏斜和/或尺寸对准。与其他描述的元件一样，摄影机组件也可以是模块化单元，其与印刷机维护站中的其他模块是可互换的，就像上面引述的油墨棒底座一样；但是，在一实施方式中，印刷头传送路径使用的摄影机被制作为印刷头组件的一体的永久性部分。

在典型的实现方式中，将进行印刷以立即在整个基材上沉积一给定材料层(即，单一印刷工序在每次扫描或每组扫描中为多个产品的基材提供一层)。应注意的是，这种沉积可以在单个像素井内进行(图1D中未示出，即通常会有数百万个这种井)，以便在此类井内沉积发光层，或者在“毯型”基础上沉积一阻隔或保护层，例如一阻隔层或封装层。无论哪种沉积工序都存在问题，图1D均示出沿基材纵轴的印刷头两次说明性扫描189和191；在分轴印刷机中，基材典型地来回移动(例如，沿图1D中所示的箭头方向和图1C中的双箭头161的方向)，而印刷机在位置上(即在“x轴”方向或相对于图面的垂直方向)将印刷头推进在扫描之间。应注意的是，虽然扫描路径示出为线性的，但是在任何实施方式中这均不是必需的。再有，虽然扫描路径(例如，189和191)被示出为在覆盖区域内邻近且反向，但在任何实施方式中，这也不是必需的(例如，必要时，印刷头相对于印刷条带的部分之基础而被应用)。最后，还要注意，任何给定的扫描路径通常都会经过基材的整个可印刷长度，以便在一次扫描中为(可能)多个产品印刷一层。根据“印刷图像”或喷嘴位图，每一通过(pass)使用喷嘴喷射来决定，其目的是确保每次扫描中的每个微滴均被精确地沉积在相对于基材和/或产品/面板边界应该所处的位置。如图所示，在第一扫描189过程中，基材181相对于印刷机沿“快速轴”或“扫描内”方向(即，图1C中的y轴)移动，印刷头组件被置于第一位置193，而在第二扫描191过程中，基材沿与“快速轴”或“扫描内”方向相反的方向上移动，印刷头组件沿“慢速轴”或“跨扫描”方向(如箭头195所示)重新定位于194位置，由此完成标号191表示的条带。

一旦对正在论述的层或膜完成所有印刷，接下来可传送基材和湿油墨(即，沉淀到液体涂层的沉积的液体)用于将沉积的液体固化或处理为永久或半永久性层。例如，简要的返回到图1B的论述，基材可以含有在印刷模块125中施加的“油墨”，然后被传送到固化室141，全程不会破坏受控大气，直到形成处理的层为止(即，该工序有利地用于抑制了湿气、氧气或微粒污染)。在不同实施方式中，可以就地使用紫外线扫描器或其他处理机制，例如，在分轴滑动器(traveler)中以与上述一个或多个印刷头/摄影机组件大致相同的方式使用。

C.第一实施方式-分轴系统中的校准、对准和位置感测。

图2A是分轴系统201的说明图，该分轴系统使用如前文介绍的精确校准、对准和/或感测。需要注意的是，实际的实现可能与所示出的略有不同(例如，印刷头223典型地面朝“向下”的进入图画的方向)，以朝向图画而而非如所附图那样喷射微滴；再有，示出的高度为进入和离开图画，而非如图示的，以及传感器229是面朝向上的离开图画的方向)；尽管如此，为了帮助解释和读者理解，所示出的例子仍依赖于此图式。

分轴系统具有第一传送路径203(例如，用于沿双箭头207指示的方向传送印刷头组件205)和第二传送路径209(例如，用于沿双箭头213指示的方向传送夹具211)。注意，双箭头207和213表示往复运动(例如，扫描路径方向的反转，如图1D所示的交互的扫描路径所形成的条带189和191所示)，并且这些类型的典型系统是在移动它们的组件时，通常具有基本的平移惯性。出于该原因以及其他原因，由标号215和219表示的每个传送路径还使用位置反馈系统。即，用于支撑印刷头组件的桥件或导引件的特征在于具有位置标记以帮助精确位置确定；这些标记典型地采用每微米或几微米间隔有标记的粘贴带的形式(即，如“标尺”标记215所表示的)。印刷头组件205上的传感器217对这些标记成像，光学检测或以其他方式感测这些标记，并基于印刷头组件的实际位置提供反馈，这样允许电子控制或驱动系统(图2A中未示出)精确地定位印刷头托架，尽管存在惯性、抖动或其他误差源的影响。相似地，第二传送路径(例如，印刷机支撑台或卡盘231提供的导引件)典型地也安装相似的一组位置标记，例如有标记的粘贴带219，再次以标尺标记表示这些标记提供位置信息；由夹具211上的传感器221对这些标记相似地成像和检测或感测，相似地，该反馈系统允许电子控制或驱动系统(图2A中未示出)精确定位夹具，尽管存在平移惯性、抖动和其他潜在误差源的影响。

就将这两个路径及其关联的系统链接或对准的而言，这种系统存在难题；即，第一和第二传送路径需要彼此关联，由此例如可以定义坐标系并将其与可印刷位置直接关联。

为此，提供由印刷头组件205和夹具211中每一个能够到达并检测到的某种类型的基准。附图中以标号235示出此基准。使用与第一传送路径关联的第一传感器227以及与第二传送路径关联的第二传感器229中各自被用来查找此基准以便建立对每个传送路径通用的坐标点。然后，可以依据每个传送路径的每个位置反馈系统的位置(例如，由对准带或“标尺”图示215和219表示的)将印刷头223定位在相对于印刷机可印刷区域的任何特定坐标位置处。再次注意，图2A是为了易于说明和解释绘制的，即，印刷头223和传感器227通常朝向向下进入绘制页面，以便对基准235进行成像，而相比之下，传感器229通常朝向向上，离开绘图页，以便从下方朝向该基准235。为此，在本实施方式中，夹具211只能沿垂直(“y轴”)方向移动，而印刷头组件205只能沿水平方向移动；为了方便定位和识别基准235，因此在一实施方式中，将它直接连接到夹具211或印刷头元件205的其中之一，即，使其相对于传感器111或传感器229的其中之一处于已知位置。在此情况中，如虚线237所示，将基准235耦合到印刷头组件205。例如，正如下文实施方式中将论述的，基准可以采用光学标线的形式，其中传感器227和229各自为摄影机。在这种系统中，将每个传送路径移动的托架或组件调整到每个传送路径的叠加图像呈现标线的重合为止，然后使用位置反馈系统来标准化每个传送路径的位置；这种位置标识标出公共坐标点(例如，坐标系的“原点”)，其中将x，y传送系统校准到该原点，以使位置反馈提供相对于该原点的推进单位。标线可以是光学附件，这样在此校准之后可选地将其移除。注意，存在各种备选方式用于查找公共参照点(例如，传感器227和229可以配置为传感系统的协作元件从而允许它们之间进行精确对准，以及正如此陈述所暗示的，可以使用各种不同类型的传感器和/或定位方法来执行此协同定位)。通过所描述的协同定位，可以建立印刷机/制造设备的完整x，y坐标参照系。

当印刷开始时，将基材239导入系统201中，并且被夹具211的真空元件225接合。如图所示，基材239可能存在非期望的平移偏移量和/或旋转误差以及潜在的其他误差，例如倾斜和/或比例误差；因此，通常需要纠正该误差或至少将该误差纳入考虑，以使来自印刷头的微滴能够精确地放置在相对于基材和/或在其上制备的任何产品的预期位置。注意，存在用于校准此误差的许多机制。例如，可以使用机械处理装置重新定位基材；或者，正如通过引用并入的专利和专利公布(参见，例如，美国专利公开号20150298153)中所描述的，可以调整印刷参数，以便喷嘴分配、喷射时间、印刷网格定义、扫描路径位置和/或其他参数在软件中被调整以匹配基材误差，从而基本上允许对基材对准、方向、偏斜和/或尺寸误差进行精细的虚拟校准。无论采用何种机制，为了进行校准，首先识别基材位置、比例和/或倾斜的误差，在这种情况中，使用对准标记243(即另一个基准)来进行识别。考虑到典型应用中的基材通常是透明玻璃，可以通过控制两个传送路径以便使用传感器227查找基准243，并对其成像来执行此误差检测；由于印刷机坐标系中基准243的位置现在能够被测量，所以可以使用图像处理技术(基准243的识别)耦合从每个传送路径的位置反馈系统获知的位置的来精确地确定基材(即，基准)相对于印刷机的坐标。如上所引述的，使用复杂基准或多个基准，图像处理系统还可以识别其他未对准情况，例如基材旋转朝向的误差。通过相对于基材的基准(例如，243)执行(所期望设备的所有层的)层沉积，能够精确地实现层记录(registration)，即使存在基材位置和/或朝向错误，以及其他误差，例如基材边缘非直线、倾斜和/或比例误差。

应该注意到，所描述的这些不同工序中的每一个可以在操作员参与的情况下执行，或者(尤其借助于本文介绍的技术)可以在处理器控制下完全自动化。例如，在一种实现方式中，由操作员观察每个摄影机提供的图像，并手动接合每个传送系统，以便手动对齐每个摄影机所成像的标线，由此操作员建立公共坐标点。有利地，在一实施方式中，该对准操作完全由图像处理软件来替代执行，例如，该软件使用图像处理、搜索算法和对每个传送路径的相关电子控制；图像处理软件使一个或多个处理器检测标线对准和/或摄影机产生的图像之间的偏差，从而驱动传送运动系统来减少/消除该偏差，从反馈系统215/219读取位置数据，并将系统“归零”到公共参照点。来自每个摄影机的图像数据存储在每个摄影机的抓帧电路中，以及公共坐标点的定义信息存储在处理器可访问非瞬态存储器中以供位置感测时使用。

一旦根据从一个或多个基材基准243推导的测量位置和/或朝向误差对基材位置和/或印刷参数进行了校准，基材在一实施方式中可以由夹具按印刷需求推进，例如，通过在如双箭头241所示的扫描内方向上来回传送。

然而如果印刷头223(以及印刷头的每个喷嘴)在基材上方的高度未被仔细控制，则图2A所示的系统也可能产生误差。这可相对于印刷头223旁边由附图所示的高度指示“h₀”、“h₁”和“h₂”，相对图示的喷射微滴以及相对微滴表观速度指示“V”来解释。注意，绘制这些内容同样只是为了帮助解释，即，其中基材沿“快速轴”沿双箭头241的方向移动，微滴和基材彼此相对移动，微滴从印刷头下方向基材和绘制页面喷射。在扫描过程中，随着喷射的微滴落下，基材的连续运动意味着微滴附着在依据如下因素而定的基材上的位置：(a)基材速度，(b)微滴喷射速度以及(c)印刷头和基材之间的距离或高度；给定恒定速度下的高度偏差因此可以直接转化为基材上微滴附着位置的偏差。在实践中，附着位置的偏差典型地是高度偏差的约五分之一，例如，如果印刷头喷嘴在基材上方的典型高度为2毫米，且高度误差和/或偏差为约100微米，则这种偏差将转化为预想微滴附着位置上约20微米的差距。注意，如果高度不明或有效高度偏差越大，则误差会远远更大。

为了解决这种潜在的误差源，在一实施方式中，在沉积过程中对沉积源在基材上方的高度也进行校准、测量和控制。在一实施方式中，这种校准使用传感器227和229以及对准系统的基准(例如，标线235)来执行。在(下面结合图4A-C介绍的)另一实施方式中，可以使用另一个传感器系统(即，绝对位置传感器)来测量高度。在所示系统的情况中，印刷头组件上印刷头高度相对于摄影机的差可能无法准确地知悉，因此，有利的是，同时测量高度“h₀”和“h₁”，由此高度“h₂”可以容易地从使用传感器227测得的高度“h₀”(即，根据“h₂”＝“h₀”-“h₁”)推导出来。在印刷机实施方式中，对于一些实现方式只需简单“知道”印刷头的一个高度(例如，如果印刷头喷嘴板的水平控制能够达到合理的精确度)就足够了，而在其他实施方式中，可能期望测量每个印刷头的每个喷嘴孔的绝对高度，即，由此能够精确地知道或减小喷嘴与喷嘴之间的微滴表观速度差。还要注意，正如通过引用并入的专利和专利公开(例如，特别是美国专利号9352561)中所论述的，由于制造工艺角的原因，每个喷嘴可能在喷嘴位置(“喷嘴弓”)、微滴喷射体积、微滴轨迹和/或微滴速度上呈现误差以及该误差会呈现统计上的偏差；因此，在一个设想的实现中，每个喷嘴可以具有针对微滴设计的统计模型(即，正如美国专利号9352561所论述的)，其中测量的每个喷嘴高度作为因子考虑到预期的微滴附着位置中，以便设计来自每个喷嘴的微滴在相对于喷嘴高度和影响具体喷嘴的工艺角将附着何处的精确预期。正如早前介绍，可以使用此类信息根据具体实现方式来校准与期望高度的偏差，例如，通过调整印刷头高度(在一实施方式中，印刷头、印刷头托架或“油墨棒”具有电子驱动的z轴电动机)或调整微滴速度、喷射时间、基材位置、用于沉积的喷嘴、微滴定时、跨扫描间距和/或其他印刷参数。

图2B提供一实施方式中有关高度校准和相关测量的更多细节。更具体地，图2B示出系统251，其同样示出印刷头托架205和夹具211。在此附图中，夹具骑行进出于绘制页面(即，如图维度图例所指示的，骑行在支撑导引件261上)，同时，如标号207所指示，印刷头托架205平行于x轴来回骑行。与先前一样，印刷头托架使用位置参照系215(示出为标尺标记)，同时夹具使用位置参照系219(此时，进出绘制页面行走，并且随着夹具移动时被传感器221感测到)。标线(即，用于链接分轴的坐标参照的基准)示出为位于xy平面中，并由标号255表示；该标线由机械底座(即“L形杆”或等同物)固定到位，从而使其直接位于摄影机253的光路259内。在一实施方式中，该底座可以是运动底座，其可以一次性(或不经常)调整，并允许根据需要手动或自动耦接和脱耦，相对于摄影机253视野可重复且精确地采用一致位置。摄影机包括电子自动对焦系统，该系统允许调整摄影机的焦距(以锥形光路259表示)以对标线精确地成像-在这种情况中，标线可以是透明板上的一组十字线。再次注意，本图中示出多个项是为了帮助解释和描述，并且具体实现细节可能有所不同。

摄影机与标线之间的距离是通过调整摄影机的焦距获得精确焦距来计算的，其随带有相关的特定焦距长度(或“焦距深度”)；高度(“h₄”)则由处理器根据焦距长度或焦距深度直接计算(在图像处理软件的协助下操作)。

与印刷头组件一样，夹具211也安装摄影机263(但是，朝向向上)以便从下面查找标线并对其成像；同样地，将摄影机产生的图像对焦(根据所示的光学锥体265)，并且同样地基于焦距长度和从第二焦距的高度“h₅”的处理器计算用于推导从该第二摄影机到标线的高度。因此，摄影机之间的距离(在没有基材的情况下，即校准过程中)通过将这两个高度求和来得出，这两个高度同样由软件控制的处理器来计算。

同样地在导入基材之前，印刷头托架以使印刷头223(即，该印刷头底部的对准标记或特征)能够被下方摄影机263成像的方式传送；同样地，执行对焦，并将其用于获得新的焦距长度和相关的高度“h₆”，其表示印刷头在向上(第二)摄影机上方的高度。因此，可以通过计算值“h₁”＝(“h₄”+“h₅”)-“h₆”来确定印刷头(或其上的具体特征)相对于上方摄影机253的高度“h₁”，将其存储在处理器可访问存储器中以供将来使用。

当需要执行印刷时，去除(手动方式、机械方式或机器式操作)标线255和相关的底座，并将基材239导入系统中。与上文引述的高度确定工序一样，使用朝向向下的印刷头组件摄影机来查找位置，这次是通过对基材上的特征成像(例如，图2A中的基材对准标记243)，然后识别摄影机的适当焦点来执行，从而能够根据新的焦距长度进行上方摄影机与基材之间的距离“h₇”的处理器计算。但是，沉积源(即，印刷头或其任何具体喷嘴)可能并非处于与h₇相同的高度，并且可能与该值相差数十微米。为了解决这一问题，从处理器可访问存储器中检索存储的值“h₁”，并从新计算的高度“h₇”中减去“h₁”，得出微滴在撞击基材之前预计会落下的实际测量高度“h₂”。

注意，此系统和关联的计算可以在操作人员参与或不参与的情况下执行。.即，在一实施方式中，将各种摄影机的焦点显示在监视器上，由操作人员控制电子对焦系统，直到显示清晰的图像为止。或者，对焦系统可以由使用已知图像处理技术的软件来自动控制，以获得正确的对焦，并获得焦距长度和关联的高度；在一些实施方式中，为了加快该工序并消除潜在的人为误差，这种方式是优选。

注意，可以使用刚才描述的系统来执行许多测量。例如，可以使用由夹具安装的朝向向上的摄影机来测量每个印刷头喷嘴孔板在朝向向上的摄影机上方的高度，以检测印刷头之间的高度偏差和/或每个单独印刷头的倾斜/水平。还可以(通过图像处理)使用朝向向上的摄影机来识别每个喷嘴的xy位置，并纠正该位置的误差(例如，同样地参见通过引用并入的专利和出版物的教导)。

所示出的实施方式适用于许多校准程序，但它仍然可能是不确定性的主体，其制约了测量高度的可实现的精度和分辨率-例如，温度变化、标线255的折射率和客观设置精确摄影机对焦的困难，即使是在机器控制的帮助下执行，这些都是潜在的误差源。再者，所需的精确对焦会耗时，尤其是在由操作人员执行时。最后，虽然所描述的系统能够容易地测量刻意提供(deliberately-provided)的基材基准的高度，但是动态地测量基材的任意位置处的高度可能较为困难(即，基于图像处理和相对于潜在未知特征的可变对焦的困难或依赖度)。出于所有这些原因，若干可设想的实现方式有利地利用下文结合图4A-C描述的实施方式，该实施方式提供甚至更快且更强的校准、对准和测量，特别是应用于高度测量时。这种系统将高度测量与上文引述的图像对焦方法脱离，但是仍使用倒数高度测量系统以获得甚至更高精度和速度的结果。下文将结合图4A-4C对此进行进一步论述。

图3A和3B提供方法步骤流程图301和341，其分别与上文参考图2A和图2B描述的示例性操作关联。

如图3A所示，第一方法是以流程图的形式来呈现，并以标号301表示。步骤302，可以首先执行一组对准工序以连接制造设备302的一个或多个轴，以用于沉积来自沉积源的材料。例如，相对于上述的分轴系统，可对一个或多个运动系统执行校准，以便将这些系统在“x轴”维度、“y轴”维度和“z轴”维度中的一个或多个连接。在一实施例中，假定x和y轴传送结构需要进行校准，但其他维度也可以使用所描述的技术进行校准。步骤303是将在两个不同传送路径中的每一组件首先移动到预定位置，例如，移动到预期起始点，在该起始点处，预期两个传送路径将相交。每个路径的传送组件具有一整合传感器，然后使用该整合传感器来识别共同参照框架(标号304)；如果需要的话，根据标号305，一搜索算法可选地被使用(步骤305)，以在粗略对准之后精确地定位参照点。同样可选地，根据标号309，对于每个传送路径或多个轴可获得位置反馈，以测量共同点处的轨道或导引位置；如标号310所示，此反馈可选地可通过由与每个传送路径相关的对准标记来提供。同样可选地，如标号311、312和313所示，对准过程可包括使每个传感器到中间点(例如，与制造台关联的固定参照点或如前所述的标线)的独立对准，一个传感器到另一个传感器的对准(例如，通过由传感器之一而安装标线，或者反之，使用成像技术来查找其他传感器)，或者同轴光学对准(例如，由两个传感器中的每一个所产生的图像被覆盖直到它们对准，以便定义一个共同的光学轴。其他技术也是可能的。在实现对准的点上，组件在每个相应传送路径上的位置被使用于建立用于沉积/制造的坐标系，即将传送路径与共同轴对准(标识315)。接着，执行标识316以将附加轴连接在一起或彼此对准，或将附加轴与所需的现有坐标系(例如，z轴高度或另一维度或一组维度)。一旦执行了期望或所需的次数的对准工序，系统就处于已被校准的状态(标号317)。

标号318表示离线/在线工序分隔线，即，在制备过程中，该线上方的步骤通常是离线执行，而该线下方的步骤通常是在线执行。例如，如标号321所示，分隔线下的步骤可以针对每一新基板而被在线执行，且该新基材是作为组装线型式程序的一部分而被引入到制造设备中(标号322)。随着引入每个基材322，使用传送机制检测一个或多个基材基准点(标号323)，从而允许单一基材(或其上的产品)与印刷机的坐标系以及预想的配方信息对准。这样就能够导出校准或偏移信息(标号325)。例如，一旦识别了基材的位置、方向、尺寸和/或偏移误差，则可以存储和/或使用该校准和偏移信息，以校准基材的位置/方向或以其他方式调整印刷参数(标号326)。最后，在采用校准策略的情况下，随后进行例如印刷的制造程序(标号327)，以精确地将材料沉积所期望的位置中，此与精密制造工序相关。如标号328所示，该方法随后可以继续被执行(例如，应用印刷后处理步骤以完成沉积材料的层)。

图3B示出更详细的对准程序341的流程图。正如步骤343所示，在一实施方式中，首先将印刷头(PH)摄影机置于维护隔间中或维修位置处(例如，与其中执行印刷的第一容积或封闭室相邻的“第二容积”或封闭室)，并且手动或以机器式将标线安装在PH摄影机上。应注意的是，这并非对于所有实施方式都是必需的，即在不同的实施方式中，可以将标线安装就位或可被机器式枢接或接合，以便在任何时点移动到适合的位置。无论具体接合机制如何，当标线就位时，将PH摄影机接着移动到一位置处，并且此位置处准备好与第二(夹具)摄影机组件进行同轴光学对准。PH摄影机被接合以便成像/感测标线(345)，其中将摄影机和/或标线位置调整(标号347)，以使标线大致被置于中心，从而使其清晰地位于PH摄影机视野中，然后对焦点进行调整(标号351)；如前所述，焦距判定允许标线相对于PH摄影机的高度测量(标号356)。然后，还将第二(夹具)摄影机组件移动到指定位置(标号357)，并用于下方对标线成像(标号359)；如前所述，标线可以是透明板上的一组十字标线，优选地具有与要进行印刷/制造的大气大致相同的折射率。然后，调整夹具摄影机组件(即夹具位置和/或PH摄影机位置)(标号361)，使由每个摄影机组件生成的图像精确地重叠(例如，由操作员或图像处理软件所判定)。在该位置处，根据标号361，调整夹具摄影机组件的焦点，允许从焦距推导出标线相对于夹具摄影机组件的高度。如前所述，这样能够识别PH摄影机与夹具摄影机组件之间的垂直(z轴间距)。应注意的是，图3B突出显示与这些工序相关的若干选项；例如，在一实施方式中，该高度判定过程对于PH摄影机和夹具摄影机组件是同轴(标号346)；并且，在一实施方式中，PH摄影机和夹具摄影机组件中每一个包括两个摄影机，例如，一低分辨率摄影机用于大致发现标线，一高精度摄影机用于提高对准精度和焦点判定(348/362)。如所指出的，操作人员可以为了对准和/或对焦的目的而提供系统控制，例如通过在一个或多个监视器上观看图像(标号352/364)和响应地控制系统和/或焦点；在另一实施方式中，可以通过软件自动执行和控制此类调整(标号353/365)。

根据步骤369，在识别出摄影机之间的距离的情况下(即，如图2B中所标记的“h₄”+“h₅”)，然后使用夹具摄影机组件对印刷头本身成像，或例如在印刷头上的一基准点成像；再一次，根据步骤372，执行焦点调整371或使用其他技术来测量从夹具摄影机组件到印刷头的高度(即，测量图2b中的“h₆”)。然后，处理器/软件计算印刷头和PH摄影机之间的高度差“h₁”(即，通过测量摄影机之间的距离“h₄”+“h₅”，并从中减去“h₆”的值，且存储结果)。如果需要，可以进行这样的测量，例如，将复数个印刷头调整到相同的高度，或使得具有水平的下方平板(即喷嘴孔板)；也可以使用夹具摄影机组件以执行其他的测量，例如根据需要而校准每个喷嘴的位置。

在印刷过程中，当引入新的基材时，系统进行标号373以使用PH摄影机查找用于此新基材的可视参照(基材基准点)，并且再次执行焦点调整374，并识别作为结果的焦距，及使用此焦距以在此位置处得出介于PH摄影机和基材之间的垂直间隔“h₇”(标号376)。在识别出该距离的情况下，处理器执行步骤378，以便通过从“h₇”的值减去先前所存储的“h₁”的值，而计算出印刷头与基材之间的垂直间隔(即，先前存储的值“h₁”等于“h₄”+“h₅”-“h₆”)。正如通过一组校准结果而不同地被描述地(381)，对所识别高度的可能反应包括自动或手动(a)调整印刷头高度或水平(383)，(b)调整驱动电压，以增加或减少微滴速度(384)，(c)喷嘴发射触发器的定时的调整(385)，亦即使得微滴以其本身的有效轨迹更早或更迟地被喷射，以到达所期望的附着位置，和/或(d)调整哪些喷嘴将被用于印刷(386)，即，使用来自其他喷嘴的微滴以模拟所期望的位置。还可以使用其他技术，如前所提到的。

反映在所描述的操作上，可以使用一组对准技术以将两个或多个传送系统相对于一共同参照点共置。可选地，使用位置反馈系统，以使得制造设备能够定位沉积材料源和/或基材，以便根据需要在沉积基材的任何给定部位上沉积材料。然后可以使用高度校准系统(可选地依赖于用于两个传送系统的对准的系统所使用的相同元件)来校准沉积源相对于沉积基材的高度；最后，可以调整基材位置、源高度和/或沉积细节，以便对沉积材料的精确沉积点提供更精确的控制。在各种实施方式中，执行传送路径之间对准的系统和执行源高度校准的系统可以是相互独立的并以彼此独立的方式被使用，并且此系统可各自地与其他类型的校准系统一起使用。

D.第二实施方式–在源高度判定和动态测量中的精度。

如上文提到的，参照图2A-3B所述的实施方式可适用于多种实施，但是仍可能是非预期的误差源。图4A-4C用于介绍另一个替代性实施方式，该实施方式提供更精确且更快的高度测量以及动态高度测量。

根据标号403，首先在引入基材之前，初始化制造设备；作为该初始化工序的一部分，运行自动校准例程405，完全在软件和至少一个处理器的控制下，其执行如上文和下文所述的校准和对准步骤。这些步骤允许系统将其传送轴与参照框架相关联，从而能够彼此相对地传送沉积源和基材，从而使材料能够被沉积在基材的任何期望的位置上。在如上所述的附接和拆卸如标线之类的元件的实施方式中，或者具有被附接到印刷头托架并且从印刷头托架上被拆卸下来的摄影机组件的实施方式中，系统可选地被控制，以便将印刷头托架转移到维护隔间，其中在自动机器式控制下，适当的工具是自动地以可变工具安装件而被更换。同样地，并非所有实施方式都需要使用维护隔间，或将印刷头托架传送到维护隔间；在其他实施方式中，相关工具可以原位被接合，或以不干扰在线印刷的方式而被永久地安装。每个工具(和印刷头托架)都装配有电子、磁性和/或机械接口，从而允许选择适当的接口作为实施的选择。为此目的，在一实施方式中，采用运动支架，其以高度可靠性和可重复性的方式提供标线或其他适当工具的磁性接合，例如在微米级以内。为了将工具接合，可选地使印刷头托架以机器式或以其他方式将工具(标线)准确地在正确的位置与工具磁性沉降(tool-magnetically-settling)接合到最多微米级偏差的预定位置。然后使用如前述实施方式中所描述的工具执行传送轴之间的光学对准，例如，通过将一个或两个传送路径移动到各个摄影机图像具有对准的同轴标线的位置，并且使用每个传送轴的位置信息/位置反馈信息来定义一共同坐标点，从而建立印刷/制备/加工的xy坐标系。如下文所描述的，该校准工序接着使用单独的一组激光传感器以非常快速地测量印刷头的z轴高度和/或与印刷头关联的一个或多个特征。使用这些激光器/传感器执行若干工序，包括(a)使用摄影机识别每个激光器/传感器的近似xy激光测量位置坐标，(b)使用一目标(例如，孔或突起)为每个激光器/传感器建立精确的xy坐标位置，(c)测量每个印刷头(以及可选地为每个喷嘴)的印刷头高度或水平程度，(d)测量印刷头标准的高度(将在下文论述)，以及(e)为了精确度而相对于彼此，或相对于xy位置，周期性地重新校准激光器/传感器，以将漂移的因素纳入考虑。下文将论述这些不同的操作。可选地，如上所述，这些程序中的一个或多个还可以使用在适合时以机器式或以其他方式接合和脱离的一个或多个工具。再次注意，作为自动校准例程的一部分，若干其他的系统测量可选地可被执行，例如测量每个喷嘴的位置、测量和/或比较印刷头相对于其他印刷头的高度等。还要注意，在一实施方式中，自动校准例程(405)在初始系统安装时运行一次；在另一实施方式中，其是间歇的基础上运行(例如周期性的基础，例如每天或每小时)。在又一实施方式中，校准例程是响应于系统事件而运行，例如在每次印刷头或“油墨棒”被更换时，或在一特定(例如，操作员触发)基础上，校准例程是响应供电(power-up)，或响应由软件运行的周期性质量测试，该测试将大于阈值量的偏差的一固定目标送回。还要注意的是，示例性系统可具有多个不同的校准例程，这些校准例程采用与设计或校准事件相关的上述测量工序的各种组合或子集。无论使用哪种校准选项，初始(离线)自动校准序列通常都会规划，以使系统准备好接收一系列基材。

在组装线型式工序中，一系列的每个基材通常会接收完全相同的制造设计图案或“配方”，系统会尝试使用每个基材上存在的基准点来正确地对准/定位。使用给定的制造工序形成单一层，典型地为微米厚(例如，厚度在1-20微米之间)。例如，在OLED显示屏制造工序的情况下，可以使用材料构造有助于单个发光元件之操作的层，包括但不限于阳极层、空穴注入层(“HIL”)、空穴传送层(“HTL”)、发射或发光层(“EML”)、电子传送层(“ETL”)、电子注入层(“EIL”)和阴极层。还可以或替代地制造额外的层，例如空穴阻挡层、电子阻挡层、偏振器、阻挡层、底涂层以及其他材料也可以被包括。发光元件的设计可以使这些层中的一个或多个的面积受到限制，以便为单个像素建立单个发光元件(例如，单个红色、绿色或蓝色发光元件)，同时可以将这些层中的一个或多个沉积，以便建立覆盖多个此类元件的“毯式”覆盖(例如，提供一公共屏障、封装层或电极，或其他类型的层)。在操作中，施加正向偏压电压(阳极相对于阴极阳性)将导致来自阳极层的空穴注入和来自阴极层的电子注入。这些电子和空穴的再组合会导致发射层材料的激发态的形成，其随后将发射光子而返回到基态。在“底部发射”结构的情况下，光穿过空穴注入层下面形成的透明阳极层而射出。例如，常见的阳极材料可以由氧化铟锡(ITO)形成。在底部发射结构中，阴极层通常是反射和不透明的。常见的底部发射阴极材料包括厚度通常大于100nm的铝(Al)和银(Ag)。在顶部发射结构中，发射的光通过阴极层而离开器件，而且为了获得最优性能，阳极层具有高反射性，并且阴极层为高度透明的。常用的反射性阳极结构具有一层状结构，其包括在高反射性金属(例如Ag或Al)上形成的透明导电层(例如ITO)并提供有效的空穴注入。提供良好电子注入的常用透明的顶部发射阴极层材料包括Mg:Ag(约10-15nm，原子比约10:1)、ITO和Ag(10-15nm)。HIL通常是透明的高功函数材料，它容易接受来自阳极层的空穴，并将空穴注入HTL层。HTL是另一个透明层，它将从HIL层接收的空穴传递到EML层。电子从阴极层被提供到电子注入层(EIL)。在电子注入到电子传送层之后，电子将从电子传送层被注入到EML，其中随着光的发射而产生电子与空穴的再组合。发射颜色取决于EML层材料，以及对全彩色显示器而言，通常为红色、绿色或蓝色。发射强度由电子-空穴再组合速率来控制，这取决于施加在器件上的驱动电压而定。

为了在系统运行时建立期望的层，将基材依次引入到制造设备中。对于有机材料沉积，制造设备可具有印刷机，其在受控环境存在的情况下沉积液体膜。在图4A中，标号407是指在第一受控环境中的层印刷和/或制造，而标号409是指在第一或第二受控环境中的后续处理，即，这些环境分别被保持以便保护沉积的敏感材料免于因暴露于氧气、湿气和其他污染物而引起的分解，直到这些材料被固化或以其他方式加工成永久性或半永久性的为止。在被引入时，首先将基材与印刷机参照系统对准，如本文其他部分所述，并且可选地进行高度测量以校准每个基材的变异，根据标号411。例如，通过可用于调整基材位置和/或定向的机械搬运器或精细位置传感器来重新定位未对准的基材；此外，还可以用软件调整印刷配方或印刷参数，以便校准印刷而匹配XYZ之位置失准。可选地，可以将高度变化的因素纳入沉积参数中(包括基材位置和/或印刷头高度和/或软件参数和喷嘴控制)，然后对特定基材进行响应性调整(根据标号413/414)，以提供更精确的印刷控制。正如标号415和416所示的在线处理一样，在一实施方式中，此调整是在印刷开始前自动完成的，而在另一实施方式中，动态地测量高度并动态地用于校准。然后根据所需参数进行印刷，如标号417所示。在印刷后，如标号424所示，对沉积膜(例如，连续液体涂层)进行处理，例如干燥或固化。在一实施方式中，此步骤可以通过印刷头传送机制携带的工具而直接执行，例如被传送的紫外光源；在其他实施方式中，这样的加工处理在不同的腔室中执行(例如，包含相同或不同的大气含量，如上所述)。

如标号420和421所示，对于这些层中的任何层，都可以在受控环境中执行沉积，这意味着大气是以某种方式被控制，而排除不需要的物质或颗粒。在这种情况下，印刷机完全被封闭在气体腔室中，并在此类控制条件下受到控制来执行印刷。在一实施方式中，大气含量不同于正常空气，例如，包含相对于环境大气增多量的氮气或惰性气体。可选地，本文所描述的自动校准、对准和测量技术在受控大气内执行(即，基于自动化而不需要操作员参与)。标号425、426、427、428和429表示多个其他的加工处理选项，例如，使用两种不同的受控大气(425)(例如，一种用于印刷以及一种用于加工处理)，在沉积(印刷)工艺中使用液体油墨(426)，能够在具有基础几何(例如，沉积结构)或弯曲或其他轮廓的基材上进行沉积(427)，封装和/或印刷可以使所选的层暴露在基材的某些部分中，如电极(428)，以及可选的程序控制以调整层边界区域中的印刷参数，例如印刷特定的边缘轮廓(例如，这对于修改封装或其他“毯式”层的边缘特别有用)，429；还可以将这些技术与其他可选技术组合使用。

一旦将期望的层加工成永久性或半永久性形式，则可以将特定基材送回到印刷机或连接的制造设备以接收附加层(或加工处理)，或者可以将其从受控环境中移除，以进行进一步的处理或修整，如标号431所示。

如前所述，在如刚才所描述的精密环境中，特别对于像素制造时(例如，要将皮升级的微滴精确地定位在流体“井”内，这些井是微米级的(例如，数十微米宽和长)，其中包含了诸如50皮升的规划数量的沉积液体，微滴必须在井内被传送且不具显著变化，精确地校准高度和(静态或动态地)测量与校准高度变化可能是重要的。例如，在喷嘴或印刷头相对于其他喷嘴或印刷头的高度变化为数十到数百微米的系统中，由此高度变化所引起的位置误差可以是高度误差或变化的约20％或更多；对许多应用来说是不可接受的。为了解决此问题，图4B示出基于使用高精度传感器的替代性高度校准和测量系统441。这种系统一般提供更高的精度，更适合完全自动化控制，并能够执行快速测量和非常迅速的测量，以提供高度变化的动态判读。图4B中有若干组件，包括印刷头(PH)摄影机组件443、夹具摄影机组件445、印刷头455、印刷头组件固定参照块471、印刷头的激光传感器461、夹具的激光传感器463和(用于校准的)量块467。

图4B中示出的各种组件的操作如下：首先，PH摄影机443和夹具摄影机组件445各自以前述方式进行光学对准。即，使用每个摄影机沿着各自的光学路径449和450以成像标线(451/451')。标号451和451'可以指同一个共同参照标记(例如，指共同的标线)，或者指各自的参照标记(例如，具有已知的位置关系)。然而，与前面所述的一些实施方式不同，光学路径449/450的精确焦点和精确焦距与校准结果并不密切相关。即，如前所述，每个摄影机的数字图像输出被输送到框接收器并进行比较，但是图像处理软件仅从每个图像识别标线(例如十字线)的位置重叠，并且调整两个传送路径直到它们各自的位置被对齐为止(例如，将标线固定在PH摄影机443上并且移动夹具摄影机组件445，以将标线被置于其视场的中心)。应注意，所描绘的摄影机各自包括同轴光源447和分束器448，用于引导来自光源的光线照亮标线，并向摄影机443/445内的图像传感器提供回光。如前所述，可选地，每个摄影机组件还可以具有成双的低和高分辨率成像功能和由图像处理软件(或其他软件)所控制的电子式控制的自动对焦机制，以获得标线的清晰图像。如前所述，图像处理软件检测摄影机的正确位置对准，且测量系统捕获与此对准相对应的每个传送路径的精确位置之后将归零，或以其他方式定义坐标系的原点。

一旦完成xy对准，控制制造设备的传送系统，以便依据xy坐标而移动PH摄影机443以大致“查找”夹具的z轴高精度传感器463，以及相反地，传送系统也被移动以使夹具摄影机组件445依据xy坐标而“查找”印刷头组件的z轴高精度传感器461。如上所述，在此实施方式中，每个高精度传感器可以是测量距离的激光传感器，例如，被定向为测量高度。为了执行定位功能，以此方式可以通过摄影机和关联的z轴激光传感器两者成像，一对准特征所代表的可检测高度轮廓(孔或突起或其他可检测高度特征)被各个摄影机定位。例如，在一实施方式中，使用来自夹具摄影机组件445的低分辨率摄影机或图像，以通过自动图像处理来搜索和查找可识别的孔或突起(例如，被安装到印刷头组件，尽管其可以被安装在可被夹具摄影机组件和夹具的z轴激光传感器463成像的任何位置)。一旦找到该特征并将其置于中心，则可以使用相同摄影机组件(例如，夹具摄影机组件)的高分辨率摄影机或图像，以更精确地识别可识别特征或突起的位置，然后图像处理软件存储其xy坐标；因为已经建立了印刷机的坐标系，所以使用传送系统来大致定位夹具的z轴激光传感器463，在此位置可以扫描可识别的孔或突起，并确定此可识别孔或突起的精确中点。将一个精确的xy坐标点与该位置关联，并基于可识别孔的摄影机确定的xy坐标位置与z轴激光传感器提供的可识别孔或突起的中心点的xy坐标之差异，推导出夹具的z轴激光传感器463和夹具摄影机组件445之间的精确xy距离，并进行存储以供多种校准中使用。反过来，使用PH摄影机443和印刷头的z轴激光传感器461执行相同程序，以查找共同的特征或突起，并查找和存储印刷头的z轴激光传感器461相对于印刷头的摄影机组件445之间的精确相对xy距离。然后可以使用此距离校准，来协助如前所述的动态测量和其他测量。例如，在运行期间，为了测量基材任何部分的高度，简单地驱动制造设备的传送系统，以此方式将印刷头的z轴激光传感器461定位在基材的任何期望点上以获取高度读数；相反地，根据需要(即通常在离线程序中，或在基材之间)，系统可以定位夹具的z轴激光传感器463，以对与印刷头关联的任何期望的特征进行成像。

应注意的是，虽然已经描述了激光传感器，但是任何高精度传感器都可以使用，只要随着所讨论的传感技术作相关的适当调整，这是属于本领域技术人员的能力范围内。结合上文所涉及的基于激光的传感器的实例，发现适用于上述目的的传感器是美国Micro-Epsilon公司提供的激光传感器，该公司在北卡罗来纳州罗利市设有办公室。合适的传感器可以测量3毫米或更小范围内的高度变化的传感器，并具有亚微米的测量精度。

应注意的是，图4B的右侧示出每个激光传感器461/463使用指向角度464/465的光束来检测高度(“h₉”/“h₁₀”)。就此而言，所提到的传感器优选地使用反射测量法来操作，例如，由于在一实施方式中要在玻璃或透明基材上进行沉积，“正面(head-on)”测量可能引入由成像材料的折射率引起的非期望的反射噪声。为了解决此问题，每个感测激光器优选地是以使反向散射和非期望的反射最小化的角度(例如，“a”)引导光的类型。图4B的右侧还示出用于校准的量块467；量块467典型地具有可安装到系统的主体以及具有精确已知厚度(“h₈”)的舌部469。就此而言，如前所提到的，在离线校准过程中，可以选择性地使用某些工具(例如，通过手动地接合和/或铰接和/或机器式接合，或安装在不干扰在线制造的固定位置)以用于特定校准的目的；量块467就是一种这样的工具。在一实施方式中，该工具也被安装在相对于印刷机支撑台或卡盘的已知位置处，例如，永久性地在基材传送路径之外(例如，在两个激光传感器461/463仍能到达的xy位置)，或处于例如可通过另一运动支架而在选择性地机器式接合和分离的位置。就此而言，精确的厚度是已知值，例如“1.00微米”，并且被放置在可由每个激光传感器感测的位置。作为校准程序的一部分，将每个激光器通过软件连续地驱动到适当的位置，并且用于测量激光传感器和舌部对应侧面之间的高度，例如以测量高度“h₉”和“h₁₀”。由于舌部的厚度“h₈”是精确已知的，校准软件可以立即计算两个激光传感器之间的距离，例如“h₉”+“h₁₀”+1.00微米(这类似于图2B中的“h₄”+“h₄”的计算，所不同的是一旦激光传感器被驱动到正确位置时几乎可立即被执行；事实上，与本文所述的其他测量一样，优选地，这些测量是非常接近地连续进行的，以将温度或其它可能影响测量的可能性减到最小。还要注意的是，由于该测量方案不依赖于实现“精确聚焦”(即，可能是主观的，或需要时间的，或可能存在误差)，所以它通常比前面论述的方案更准确。

此后执行的许多测量与之前讨论的那些测量类似。例如，使用夹具的激光传感器对运行在印刷头455的底部上的孔板457成像，并形成一高度测量(例如，图2B中的“h₆”，所不同的是该测量现在是取自从夹具的激光传感器463)。然而，由于激光传感器之间的距离是精确已知的，校准软件可以立即计算印刷头孔板457相对于印刷头激光传感器461的高度差，即通过从传感器之间的距离减去印刷头孔板457的高度，亦即从“h₉”+“h₁₀”+1.00微米所取得的值。然后，可以像之前一样存储以及使用该值，例如，以便能够通过在任何时间点精确测量印刷头孔板457在基材459上方的高度(例如，动态地、在印刷期间，在自动化基础上)：通过使用印刷头激光传感器461以在所期望的xy坐标点简单地测量基材，并且通过减去印刷头孔板457相对于印刷头的激光传感器461的所存储的高度差。同样，因为对于高度测量不使用动态聚焦，并且因为所采用的传感器是精密器件并提供即时读数，所以测量是即时的。

图4B还示出印刷头组件固定参照块471和相关联的基准点472。简言之，可选地使用这些物件来提供相对于印刷头组件的固定参照点；有利的是，在进行量块467的初始化和/或其他离线校准时，从夹具的激光传感器463到基准点472的距离此时也由夹具的激光传感器463测量并存储。此测量值和存储值可用于在后续的测量中提供处理快捷方式。例如，对于基于喷墨印刷机的制造设备，印刷头和/或油墨棒可能会频繁地更换或改变，每个都可能呈现新的高度差和潜在误差的因素应该被测量，并且将此因素纳入印刷、印刷机调整或印刷工序调整的考虑中。使用固定参照块471和相关的基准点，就能够使用第二简化的校准程序。例如，并非重复刚才提到的所有步骤；在交换时，可以使用夹具的激光传感器463对每个新印刷头孔板以及基准点472两者进行成像，来推导出高度差。然后，可以使用此高度差，通过参考相对于基准点的差异(以及先前的印刷头相对于基准点的高度差)立即得出新的印刷头的高度。因此，无需量块或其他测量，系统能够基于缩短的校准序列，来立即推导出新的印刷头高度值，从而进一步改善设备的运行时间。应注意，并非所有实施方式都需要这种可选技术。

图4C示出方法471，其特征在于以上所述的一些测量和其他步骤。首先，如标号473所示，两个传送路径与共同参照点对齐，例如，使用所述的印刷头和夹具摄影机以及标线。标号475，在建立了坐标系的情况下，系统为第一高精度传感器搜索xy坐标，例如为第一激光。在此信息已知的情况下，然后相对于标准(例如，图4B中的量块467)精确地放置高精度传感器，并且用于获取相对于该标准的高度测量，标号477。该系统还按照标号478为第二高精度传感器搜索xy坐标，例如为第二激光器(例如，相对于不同的传送路径而被安装)。在此信息已知的情况下，然后相对于标准(例如，图4B中的量块467)精确地放置第二高精度传感器，并且用于获取相对于该标准的高度测量，如标号480所示。基于这些测量，在校准软件的支持下运作的处理器接着计算两个高精度传感器(例如，从第一激光到第二激光)之间的高度差，步骤481，从而能够将来自这两个高精度传感器的高度测量值被精确地与彼此相关；如前所述，这可以根据公式“h_total”＝“h₈”+“h₉”+“h₁₀”而获得(483)。如前所指出的，可选地，也可以提供并测量诸如如基准472的固定参考，然后将得到测量高度存储起来以供将来使用，如标号485、487和488所示。如标号491所示，高精度传感器之一(例如，与如夹具的传送轴，或如摄影机的另一传感器相关联)接着被使用以找到源，并使用第二高精度传感器来测量其与沉积源之间的距离(如标号492所示)。由此，可以确定由该源所呈现的高度差(493)，例如相对于两个传感器之间的距离或相对于固定参考。按照所期望的，然后按照标号495，使用(例如，动态地或以其他方式)第一高精度传感器来测量相对于沉积目标(例如基材)的高度；最后，如497所示，系统测量并存储源和沉积目标之间的高度差，并采取适当的校准/调整措施，即如标号498所示。

再次反映刚才论述的一些组件和结构，在一实施方式中，z轴测量能够以比早前论述的实施方式更精确的方式精确地立即执行。可选地，首选校准制备系统以识别xy或类似的坐标系。然后接合与每个传送路径相关联的高精度传感器，并将其用于测量两个高精度传感器之间的高度差。这两个传感器可以通过一系列测量来使用，也可以通过选择使用某些特征，如上所述，快速且准确地测量制备系统中沉积源与目标之间(例如，或者在工具和目标之间)的高度差。此过程可以完全自动化，以避免潜在的主观或耗时步骤，和避免在判断正确焦点的情况下对分辨率的潜在限制。当与可选的xy坐标校准和对准方案结合，并且相对于xy坐标精确识别传感器位置时，所公开的技术允许在即时和动态的基础上自动且准确地进行z轴测量，并且可以是用于测量沉积目标(或其他制备或制造设备组件)的任何部分。

图5A-5E用于提供有关更详细实施方式的一些附加信息。

首先，图5A示出制造设备501的一部分，其包括真空杆503(用于接合基材)和印刷机支撑台或卡盘505。真空杆构成夹具的一部分，其中夹具(例如夹具框架506)和真空杆503沿着双箭头507的大致方向来回移动，以传送基材。通过一组线性换能器(图中仅示出一个509)将真空杆铰接到夹具框架506，该组线性换能器在双箭头510方向上经线性投掷使真空杆和基材连接；这些换能器的共模驱动可以在双箭头510的方向上使基材线性偏移，而这些换能器的差模驱动可以使基材围绕一浮动枢轴点511旋转(例如，这可用于执行如前所述的选择性基材位置校准)。所示的制造设备501还示出朝向向上的摄影机或夹具摄影机组件，其包括摄影机513、光源515和相关联的散热器517。光源和前文提到的分束器(未示出，但安装在大致在光轴位置521处的摄影机光学路径中)用于将来自光源的光向上引导通过夹具框架中的孔523，以用于提供如前所述的光学测量的目的。夹具框架506还安装有高精度传感器525，例如先前提到的来自Micro-Epsilon公司的激光传感器，其被定向为朝向向上而且通过孔块527测量物体的高度。此孔块可用于选择性附接(以机器式或其他方式)量块528，例如，出于之前文所提及的目的，其呈现为形成运动支架的一部分的磁性板。值得注意的是，夹具框架506还被显示为安装有一校对块529，该校对块529提供可识别的孔/突出物530，以便通过印刷头摄影机(图5A中未示出)和通过安装到印刷头的高精度传感器(图5A中也未示出)来进行成像。如前所述，该校准块和相关联的参照特征(基准点)用于以xy坐标，精确地识别安装到印刷头上的高精度传感器相对于安装到印刷头上的摄影机的位置。

图5B示出由印刷头托架(未示出)安装的摄影机组件541。该组件包括朝向下方的摄影机543和光源545以及相关联的散热器547。如前所述，在摄影机光路中的分束器(大致位于549处)将来自光源的光向下引导通过透镜551，并接收由摄影机543所感测到的返回图像光线。还示出运动支架553，其包括永久安装的“L形杆”554，其提供与可拆卸托架555的高度可重复连接；该可拆卸托架又带有安装在镜头上的标线556，如前文所述。在校准过程中，摄影机对标线进行成像(而图5A组件中的朝向向上的摄影机513是从下方对同一标线556进行成像)。如前所述，运动支架允许标线的透镜组件的高度地可重复的附接和拆卸，以便实现xy坐标系定义以及其他测量任务的目的。在一实施方式中，可以使用调整螺栓557以偶尔地重新校准运动支架，或由操作人员，或通过执行电子驱动(在一实施方式中)，来校准标线相对于成像目标的位置。图5B还示出校准块558，其用于提供另一可识别的孔/突出物559，用于通过夹具系统摄影机(即通过图5A的摄影机513)和安装到夹具的高精度传感器(即图5A中的高精度传感器525)进行成像。如前所述，该校准块和相关的基准点被用于以xy坐标，精确地识别安装在夹具上的高精度传感器相对于安装在夹具上的摄影机的位置。

图5C提供标线的透镜组件561的特写透视图，此亦显示于图5B中。该组件包括前文提到的托架555，其还提供运动支架的一部分，以用于标线透镜组装的快速和精确(例如，手动或机器式地)附接和拆卸或其他定位/接合。该组件还包括承载标线556的光学透镜563，通过手动调整对准/安装螺栓567，透镜的精确定位不会频繁微调。如前文所述，所述标线(组件)有利地设计用于快速(例如，机器式地)附接和拆卸或其他自动定位/接合，以提供全自动的校对和测量工序。

图5D提供量块581的特写视图。该块可见到由主体583组成，类似地，其提供一半的运动支架，适于简单且可重复的附接和拆卸和/或其他选择性接合或使用。更具体地说，选择性地对该组件进行接合以将舌部585直接放置在夹具的精确高度传感器的光学路径中，例如，用于对图5A中的孔块527形成的运动支架的往复存储器(reciprocal memory)进行选择性地附接和拆卸。当然，许多设计备选也是存在的。图5D还示出舌部的两个夹紧螺钉587。虽然在图5D中未示出，但是运动支架具有一可调节的滑板，其可用于提供相对于通过夹具框架而安装的量块的精确舌部位置的不频繁手动微调。

最后，图5E示出参照块591的实例，其是被用于提供一用于各种摄影机和高精度传感器的校准块的实例。在此特定的实例中，该校准块可以完全是由图5A中标号529表示的器件(图4B中的校准块472的设计也类似]。所述校准块为“L形”且包括安装板和目标板部分592和593，后者为摄影机与相关联的高精度传感器之间的xy距离提供校准参考。使用抛光金属板(例如不锈钢或其他表面)以提供用于通过精度传感器成像的高反射表面。简言之，如前所述，首先由较低分辨率摄影机对突出物/孔(在此为孔)成像，然后由高分辨率摄影机成像，最后由与给定传送轴之一相关联的高精度传感器成像；来自与传送轴相关联的位置反馈系统的位置，是在摄影机及其关联的高精度传感器检测此孔595的中心位置处读取的。然后使用这些位置来计算这两个测量装置之间的xy偏移量。应注意，有利地，所述孔595不代表穿过所述目标板部分的全部孔，这可能导致传感器读数不一致(即噪音)-相反地，所有必要的是所述目标板部分提供了一目标，该目标以允许孔位置和孔中心识别的方式，而提供清晰的高精度传感器信号鉴别。如标号597和598所示，目标板部分可提供额外的可变尺寸的孔，以用于额外的校准功能。

通过以所描述的方式提供校准和测量参照，图5A-5E中所呈现的组件提供了在高精度制造系统中确定多轴(如x、y和z)位置校准和测量的有效且高度精确的方法。如前文所述，这提供了对沉积参数的更精细控制，例如沉积材料的期望着陆位置。在一实施方式中，这些技术可用于促进工业分轴印刷系统的精确微滴放置。

应注意的是，所描述的技术提供大量选项。首先，需要注意虽然已经描述了基于印刷机(例如喷墨印刷机)的若干实施方式，但本文所述的技术并不限于此；为了提供一个实例，所描述的技术可以应用于不包括印刷机的制造系统，(例如，但另外需要精确的位置控制)。本文所描述的教导可应用于任何类型的制造或制造设备，包括例如在期望或需要高精度的情况下，定位工具、处理装置、沉积源、检查设备和类似设备的装置。本文所述的技术也不限于分轴系统，例如，虽然上述若干实施方式的特征在于x和y维度的分离传送机制，但是可以将本文描述的技术应用于其他类型的位置铰接系统(例如，依靠万向节或其他非线性传送路径，或提供跨越多个维度传输的系统)，或存在不同自由度的问题。第三，虽然所描述的技术已经在装配线式过程的背景下中呈现，但所描述的技术的应用也不限于此环境，例如，它们可以在任何类型的制造系统、定位系统、非工业印刷机，或潜在是其他类型的系统或装置中实施。

在不限制前文的情况下，在一实施方式中，对制造或制造设备或印刷机进行一次离线调整；在不同的实施方式中，可以对每个基材或每个产品进行调整，以校准偏差或变形。在又一实施方式中，可以动态地进行测量并用于实时进行调整。显然，在不脱离本文所述的发明原理的情况下存在许多变化。

前文描述和附图中，已经阐述了特定的术语和附图标记，以提供对所公开实施方式的透彻理解。在某些情况下，这些术语和标记可能暗示实施这些实施方式所不需要的具体细节。术语“示例性”和“实施方式”用于表示一示例，而不是优选或要求。

正如所指出的，在不脱离本公开的更广泛的精神和范围的情况下，可以对本文所提供的实施方式进行各种修改和更改。例如，至少在实践中，可以将任何实施方式的特征或方面与任何其他的实施方式进行组合，或替代其对应特征或方面来加以应用。因此，例如，并非所有特征均被示出在每个附图中，而且例如，根据一个附图的实施方式所示出的特征或技术应被假定为可选地可用作任何其他附图或实施方式的特征的元素或其组合，即使说明书中没有具体提及。相应地，说明书和附图应视为是说明性的而非限制性。

Claims (30)

1.一种制造电子产品的层的方法，所述方法包括：

当从印刷头将携带成膜材料的液体的微滴喷射到所述基材的第一侧上时，相对地移动印刷头和基材，而形成液体涂层；

处理所述液体涂层以凝固所述成膜材料；

测量自所述基材的所述第一侧的所述印刷头的距离，和

根据所述距离而调整用于所述喷射的参数。

2.如权利要求1所述的方法，其中测量所述距离包括：使用相对于所述印刷头在固定位置的第一传感器，来测量在所述第一传感器与所述基材的所述第一侧之间的第一距离，使用第二传感器来测量在所述第一传感器与所述印刷头的至少一个喷射孔之间的位置差，以及基于所述第一距离和所述位置差，使用数字处理器计算所述距离。

3.如权利要求2所述的方法，其中测量所述距离包括：使用所述第一传感器来确定在所述第一传感器与校准块的第一表面之间的第二距离，使用所述第二传感器来计算在所述第二传感器与所述校准块的第二表面之间的第三距离，以及使用至少一个处理器以根据所述第二距离、所述第三距离和在所述校准块的所述第一表面与所述第二表面之间的所述校准块的已知厚度来计算在所述第一传感器与所述第二传感器之间的第四距离，且其中所述方法还包括使用所述第四距离来计算在所述第一传感器与所述至少一个喷射孔之间的位置差。

4.如权利要求2所述的方法，相对地移动所述印刷头和所述基材包括：使用印刷头传送托架以沿第一轴传送印刷头组件，和使用具有夹具的传送系统以沿着第二轴传送所述基材，以及其中：

所述方法还包括：

沿着所述第一轴移动所述印刷头组件，和沿着所述第二轴移动所述夹具，

使用相对于所述夹具在固定位置的摄像机，捕获所述印刷头和所述第一传感器的图像，和

根据所述印刷头组件沿着所述第一轴的位置，在图像捕获时所述夹具沿着所述第二轴的位置，以及喷射孔或第一传感器在所述捕获的图像内的位置，而识别所述印刷头的至少一个喷射孔与所述第一传感器的相对位置；和

调整喷射参数也是基于所识别的相对位置。

5.如权利要求1所述的方法，其中通过让摄像机聚焦，和根据聚焦摄像机的焦距来确定所述距离，而执行测量所述距离。

6.如权利要求1所述的方法，其中测量所述距离是通过使用具有1微米或更小精度的激光传感器来执行。

7.如权利要求1所述的方法，其中相对移动所述印刷头和所述基材包括：使用印刷头传送托架以沿着第一轴传送印刷头组件，以及使用具有夹具的传送系统以沿着第二轴传送所述基材，且其中所述方法还包括，使用坐标参照系，识别相对于公共参照点的所述印刷头组件的位置和所述夹具的位置。

8.如权利要求1所述的方法，其中所述方法还包括在相对移动所述印刷头和所述基材期间，动态确定所述距离的变化，且其中所述微滴喷射参数的调整依赖于所述变化。

9.如权利请求8所述的方法，其中所述基材具有第二侧，其在所述移动和喷射期间由支撑结构来支撑，且其中：

测量所述距离还包括：

使用相对于所述支撑结构而固定的第一传感器来测量在所述第一传感器与所述印刷头之间的第一距离，

使用相对于所述印刷头而固定的第二传感器来测量在所述第二传感器与所述基材的第一侧之间的第二距离，和

使用至少一个处理器，基于所述第一距离和所述第二距离来计算在所述印刷头与所述基材的所述第一侧之间的第三距离；和

所述变化是基于所述第三距离。

10.如权利要求9所述的方法，其中：

使用所述第二传感器还包括：在所述相对移动所述印刷头和所述基材的过程中，间歇性地重新测量所述第二距离，以便获得多个的测量值；

使用所述至少一个处理器包括：从所述多个的测量值来计算所述变化；和

调整喷射参数还包括：基于所述变化的量级调整延迟值，而延迟微滴喷射。

11.如权利要求9所述的方法，其中：

使用所述第二传感器还包括：在所述相对移动所述印刷头和所述基材的过程中，间歇性地重新测量所述第二距离，以便获得多个测量值；

使用所述至少一个处理器包括：从所述多个测量值来计算所述变化；和

调整所述喷射参数还包括：基于所述变化的量级来调整将被施加以发射微滴的波形。

12.如权利要求9所述的方法，其中：

使用所述第二传感器还包括：在所述相对移动所述印刷头和所述基材的过程中，间歇性地重新测量所述第二距离，以便获得多个测量值；

使用所述至少一个处理器包括：从所述多个测量值来计算所述变化；和

调整所述喷射参数还包括：基于所述变化的量级来调整液滴喷射速度。

13.如权利要求1所述的方法，其中调整所述喷射参数包括下述至少之一：调整延迟值，喷射速度，或驱动电压。

14.如权利要求1所述的方法，其中在相对移动所述印刷头和所述基材的过程中，动态地执行测量所述距离，且其中基于所述距离的动态测量值，来调整喷射参数。

15.如权利要求14所述的方法，其中调整所述喷射参数是基于在喷嘴喷射液滴时测量的自所述基材的所述第一侧的各个喷嘴的喷射孔的距离，针对所述印刷头的多个喷嘴的每一个执行。

16.一种用于制造电子产品的层的设备，所述设备包括：

具有印刷头的印刷机，传送机制，和感应器；和

处理站；和

处理器；

其中所述传送机制是移动印刷头或基板，同时印刷头将携带成膜材料的液体的液滴喷射到所述基板的第一侧上，以形成液体涂层，所述处理站是凝固化所述成膜材料，所述传感器是测量印刷头自所述基板的所述第一侧的距离，所述处理器是基于所述距离，来调整被印刷头所用的喷射参数用于喷射。

17.如权利要求16所述的设备，其中所述传感器是第一传感器，所述第一传感器是相对于所述印刷头在固定位置，以测量在所述第一传感器与所述基材的所述第一侧之间的第一距离，且进一步包括第二传感器，所述第二传感器测量在所述第一传感器与所述印刷头的至少一个喷射孔之间的位置差，且其中所述处理器是基于所述第一距离和在所述第一传感器与所述至少一个喷射孔之间的所述位置差而计算所述距离。

18.如权利要求17所述的设备，其中所述第一传感器测量在所述第一传感器与校准块的第一表面之间的第二距离，且所述第二传感器测量在所述第二传感器与所述校准块的第二表面之间的第三距离，且所述至少一个处理器根据所述第二距离、所述第三距离和在所述校准块的所述第一与第二表面之间的所述校准块的已知厚度，来计算在所述第一传感器与所述第二传感器之间的第四距离，且其中所述至少一个处理器使用所述第四距离来计算在所述第一传感器与所述至少一个喷射孔之间的所述位置差。

19.如权利要求17所述的设备，其中所述传送机制包括印刷头传送托架以沿着第一轴传送所述印刷头组件，和具有夹具的基材传送系统以沿着第二轴传送所述基材，且进一步包括摄像机，其相对于所述夹具在固定位置，其中：所述设备是：

沿着所述第一轴移动所述印刷头组件，以及沿着所述第二轴移动所述夹具，

使用摄像机捕获所述印刷头和所述第一传感器的图像，和

根据所述印刷头组件沿着所述第一轴的位置、在图像捕获时所述夹具沿着所述第二轴的位置，和所述喷射孔或第一传感器在所述被捕获的图像内的位置，而识别所述印刷头的至少一个喷射孔与所述第一传感器的相对位置；和

基于所识别的相对位置，所述处理器调整用于所述印刷头的至少两个喷嘴的喷射参数。

20.如权利要求16所述的设备，其还包括：安装在所述印刷机内的摄像机，基于所述摄像机在所述适当焦点处的焦距而确定所述距离。

21.如权利要求16所述的设备，其中所述传感器包括被安装在所述印刷机内的具有1微米或更小的精度的激光传感器。

22.如权利要求16所述的设备，其中所述传送机制包括印刷头传送托架以沿着第一轴传送印刷头组件，和具有夹具的基材传送系统以沿着第二轴传送所述基材。

23.如权利要求16所述的设备，其中所述传感器是在所述印刷头相和所述基材相对移动时，动态确定距离的变化，其中所述处理器是基于所述变化来调整所述喷射参数。

24.如权利要求23所述的设备，其中所述感应器是第一感应器，和进一步包括基材支撑结构和第二传感器，其中：

所述第一传感器相对于所述基材支撑结构而被固定以测量在所述第一传感器与所述印刷头之间的第一距离；

所述第二传感器相对于所述印刷头而被固定以测量在所述第二传感器与基材的第一侧之间的第二距离；

基于所述第一距离和所述第二距离，所述处理器计算在所述印刷头与所述基材的所述第一侧之间的第三距离；和

所述距离的变化是基于所述第三距离而确定。

25.如权利要求24所述的设备，其中：

在相对移动所述印刷头和所述基材的过程中，所述第二传感器间歇性地重新测量所述第二距离，以便获得多个测量值；

所述处理器基于所述多个测量值来计算变化；和

所述处理器基于所述变化的量级，通过应用延迟值而调整所述喷射参数。

26.如权利要求24所述的设备，其中：

在相对移动所述印刷头和所述基材的过程中，所述第二传感器间歇性地重新测量所述第二距离，以便获得多个测量值；

所述处理器基于所述多个测量值来计算所述变化；和

所述处理器是基于所述变化的量级，通过应用选择的波形，而调整所述喷射参数。

27.如权利要求24所述的设备，其中：

在相对移动所述印刷头和所述基材的过程中，所述第二传感器间歇性地重新测量所述第二距离，以便获得多个测量值；

所述处理器基于所述多个的测量值来计算所述变化；和

所述处理器基于所述变化的量级，通过应用微滴速度，而调整所述喷射参数。

28.如权利要求16所述的设备，其中所述处理器通过下述而调整所述喷射参数：通过调整延迟值，微滴喷射速度，或所述印刷头的喷嘴的驱动电压。

29.如权利要求16所述的设备，其中在相对移动所述印刷头和所述基材的过程中，所述传感器动态测量所述距离，且其中所述处理器基于所述距离的动态测量值来调整所述喷射参数。

30.如权利要求29所述的设备，其中当所述喷嘴喷射微滴时，所述处理器调整用于所述印刷头的多个喷嘴之每一者的所述喷射参数，基于所述多个喷嘴之一的喷射孔的距离。

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