CN118507418A - 用于支撑和输送基板的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种系统可以包括:用于支撑基板的支撑表面;多个第一通道,其布置成分配第一气体的流动,以建立使基板浮动在支撑表面上方的气体承载;以及多个第二通道,其布置成分配第二气体的流动,以沿着支撑表面传送基板。一种方法可以包括:通过气体承载使基板浮动在基板支撑装置的支撑表面上方,在使基板浮起的同时,通过使气体向基板的表面且相对于基板的表面以非垂直的方向流动,从而沿着支撑表面输送基板。

Description

用于支撑和输送基板的系统和方法
相关申请的参考
本申请要求对2019年10月4日提交的第16/593,203号美国申请、2018年11月16日提交的第62/768,838号美国临时申请和2018年10月10日提交的第62/743,900号美国临时申请享有优先权,其全部内容通过引用合并在此处。
技术领域
本公开总体上涉及用于在基板上的层的制造期间,例如在电子显示装置的制造中,支撑和输送基板的装置、系统和方法。
背景技术
可以使用各种薄膜沉积和处理技术来制造诸如光电子设备之类的电子设备,其中将一层或多层材料沉积到基板上,该基板可以是牺牲基板或形成最终设备的一部分。此类设备的示例包括但不限于微芯片,印刷电路板,太阳能电池,电子显示器(例如液晶显示器,有机发光二极管显示器和量子点电致发光显示器)或其他设备。电子显示设备的应用还可以包括普通照明,用作背光照明源或用作像素光源。一类有机光电器件包括有机发光二极管(OLED)器件,该器件可以使用电致发光的有机材料(例如小分子、聚合物、荧光或磷光材料)产生光。
有机发光器件(OLED)的制造通常涉及在基板上沉积一种或多种有机材料以形成薄膜堆叠,并将薄膜堆叠的顶部和底部耦合至电极。可以使用各种技术来形成薄膜堆叠。在热蒸发技术中,有机材料可以在相对真空的环境中蒸发,然后冷凝在基板上。形成薄膜堆叠的另一种技术涉及将有机材料溶解在溶剂中,用所得溶液涂覆基板,然后除去溶剂。可以使用喷墨或热喷射印刷系统来沉积溶解在溶剂中的有机材料。
因为在电子设备制造中使用的材料,例如在OLED器件中使用的有机材料,也可能对暴露于各种环境材料(例如氧气,臭氧,水和/或其他蒸气)高度敏感,所以基板印刷的整个系统可以放在一个外壳中,在其中可以使用一种或多种惰性气体以及气体循环和过滤系统保持低颗粒的非反应性气氛,该气体循环和过滤系统从外壳内部清除由印刷系统产生的颗粒。
颗粒污染物以及在处理过程中其他系统组件与基板或沉积在基板上的层的接触也会影响包括OLED在内的各种电子设备的质量。在OLED器件的制造过程中,可以使用各种方法来支撑基板。例如,基板可以由机械平台(例如,卡盘)支撑,该机械平台在处理期间采用真空或机械夹持来将基板保持在适当的位置。升降销可用于支撑基板的中心区域,例如,相对于卡盘升高或降低基板,以便于装卸。在真空卡盘的情况下,可以使用在卡盘的部分中的真空孔或凹槽,基板的中心区域定位在真空孔或凹槽上,以将基板向下保持在适当的位置。此类孔或凹槽可能会导致沉积在基板上的有机材料不均匀(或称为“mura”)。另外,在其上沉积有有机材料的有源区处与基板的物理接触也可能引起mura现象。
通常,如果在印刷过程期间或之后没有连续且均匀地支撑基板的有源区域(例如,以均匀的力施加),则沉积在基板上的有机材料中可能存在不均匀或可见的缺陷。可以使用各种专门的均匀支撑技术来获得均匀、基本无缺陷的涂层。例如,可以在基板的非有源区域提供非均匀或物理支撑,例如不形成有源电子器件和显示器的发射部分的一部分(例如,有机材料未沉积在OLED器件的外围区域)的基板的外围区域。另外,可以在印刷,输送和/或热处理过程期间使用基板的非接触支撑来支撑基板。这种非接触支撑可以通过使用气体承载使基板在浮动台表面上方浮动(提升)的浮动系统来实现。在浮动台的实施方式中,排放加压气体的通道和吸入气体(例如,真空)的抽吸通道的组合被用来形成紧密控制的流体弹性气体承载。加压气体出口通道为基板提供了润滑性和非接触式的浮动支撑,而抽吸通道则支撑了严格控制相对较轻的基板浮动的高度所需的反作用力。在另一种实施方式中,浮动台可以使用仅排放加压气体而没有抽吸通道的通道。这种浮动系统可以使用各种气体,包括但不限于例如氮气或其他惰性气体或空气。
虽然浮动系统设计允许垂直于浮动台表面平面的基板进行受控的垂直(z方向)移动,但横向运动(在平行于浮动台面平面的x或y方向上)使用非接触机制的基板是需要的。此外,可能需要提供一种浮动台,该浮动台允许将各种尺寸和形状的基板支撑在相对于该浮动台的表面的期望的横向(x-y)位置中,而不必接触基板的边缘,这可能造成正在处理尺寸不同的基板的对准问题。
在一些浮动系统中,其中使用了电动倾斜器(例如,带有摆臂的设备)将基板推入所需的位置,以使夹持器系统能够夹持,在电动倾斜器与基板接触过程中,电动倾斜器产生的颗粒物可能会污染基板。在将沉积的材料沉积到基板上之后,这可能会在基板上引起“mura”现象。
另外,当使用电动倾斜器时,在电动倾斜器中会产生热量。当倾斜器推动基板时将热量注入到基板上的局部接触区域中时,该热量可能导致基板变形。而且,热量可能导致基板膨胀,这会影响有机材料在基板表面上的沉积精度。
发明内容
根据各种示例性实施例,本公开构思了一种系统,该系统包括:包括印刷头组件的印刷系统,该印刷头组件布置成分配用于沉积到基板上的材料;基板支撑装置,其包括支撑表面;该基板支撑装置包括多个第一通道,该多个第一通道布置成分配第一气体流动以建立气体承载以使基板浮在支撑表面上方。该系统还可以包括输送系统,该输送系统包括多个第二通道,该多个第二通道布置成分配第二气体流动以沿着支撑表面输送基板。
根据其他示例性实施例,本公开构思了一种基板支撑装置,该基板支撑装置包括支撑表面,多个第一通道布置在该支撑表面以分配第一气体流动,从而建立气体承载以使基板浮在支撑表面上方,多个第二通道,其布置成分配第二气体流动以沿着支撑表面输送基板。
在其他示例性实施例中,本公开构思了一种方法,该方法包括:通过气体承载使基板浮动在基板支撑装置的支撑表面上方;在使基板浮起的同时,通过使气体从一个或多个通道相对于支撑表面以不垂直的方向流动,而沿着支撑表面输送基板。
在又一示例性实施例中,本公开构思了一种基板支撑装置,该装置包括一个表面,一个用于使基板在该表面上方浮动的装置,以及用于在由使基板浮动的装置支撑的基板上产生拖曳力的装置,该拖曳力具有平行于面对基板支撑装置表面的基板表面的方向分量。在另一个示例性实施例中,本公开构思了一种方法,该方法包括将基板浮动在基板支撑装置的表面上方,并且在使基板浮动的同时在基板上产生拖曳力,该拖曳力具有平行于面对基板支撑装置表面的基板表面的方向分量。
另外的目的、特征和/或其他优点将在下面的描述中部分地阐述,并且部分将从描述中变得显而易见,或者可以通过实践本公开和/或权利要求而获知。这些目的和优点中的至少一些可以通过所附权利要求中特别指出的要素和组合来实现和获得。
前面的概述和下面的详细描述都只是示例性和解释性的,并不限制权利要求;相反,权利要求应享有其全部范围的权利,包括等同物。
附图的简要说明
可以从以下详细描述中理解本公开,可以单独或与附图一起理解。包括附图以提供对本公开的进一步理解,附图被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本教导的一个或多个示例性实施例,并且与说明书一起解释了某些原理和操作。
图1示意性地示出了根据本公开的示例性实施例的用于电子设备制造的各种印刷系统部件的透视图。
图2示意性地示出了根据本公开的用于支撑和输送基板的浮动台的示例性实施例的局部侧视截面图。
图3示意性地示出了根据本公开的用于支撑和输送基板的浮动台的又一示例性实施例的局部侧视截面图。
图4示意性地示出了根据本公开的用于支撑和输送基板的浮动台的又一示例性实施例的局部侧视截面图。
图5示意性地示出了根据本公开的用于支撑和输送基板的浮动台的又一示例性实施例的局部侧视截面图。
图6示意性地示出了根据本公开的示例性实施方式的喷嘴。
图7示意性地示出了根据本公开的示例性实施例的用于电子设备制造的各种印刷系统部件的透视图。
图8示意性地示出了根据本公开的另一示例性实施例的用于电子设备制造的各种印刷系统部件的透视图。
图9示意性地示出了根据本公开的另一示例性实施例的用于电子设备制造的各种印刷系统部件的透视图。
图10示意性地示出了图9中所示的系统组件的俯视图。
图11示意性地示出了图9中所示的系统组件的俯视图,但基板处于横向(基板相对于图9中基板原始方向旋转了90度)。
图12示意性地示出了图11中所示的系统组件的俯视图。
图13示意性地示出了根据本公开的示例性实施例的电动倾斜器的透视图,其内部以虚线示出。
图14示意性地示出了图12中所示的浮动台的一部分的侧视图。
图15示出了根据本公开的示例性实施例的当以纵向方向加载基板并且以横向方向加载基板时末端执行器的位置。
图16示出了当以纵向方向加载基板并且以横向方向加载基板到根据本公开的示例性实施例的浮动台时末端执行器的位置。
图17A示出了根据本公开的示例性实施例的印刷系统组件和基板倾斜的俯视图。
图17B示意性地描绘了根据本公开的示例性实施例,由来自图17A中的用于相对于x轴输送基板的浮动台的第二种气体的流动方向形成的角度。
图18A示出根据本公开的另一示例性实施例的印刷系统组件和基板倾斜的俯视图。
图18B示意性地描绘了根据本公开的示例性实施例,由来自图18A中的用于相对于x轴输送基板的浮动台的第二种气体的流动方向形成的角度。
图19示出根据本公开的另一示例性实施例的印刷系统组件和基板倾斜的俯视图。
图20示意性地示出了根据本公开的示例性实施例的配置成用分离的气体发射装置来浮动地支撑基板的浮动台的局部俯视图,所述分离的气体发射装置被设置为提供基板在xy方向上的输送。
图21示意性地示出了根据本公开的另一示例性实施例的配置成用分离的气体发射装置来浮动地支撑基板的浮动台的局部俯视图,所述分离的气体发射装置被设置为提供基板在xy方向上的输送。
图22示出根据本公开的用于支撑和输送(例如,平移)基板的方法的示例性步骤的流程图。
图23示意性地示出了根据本公开的用于支撑和输送基板的浮动台的另一示例性实施例的局部侧视截面图。
具体实施方式
本文描述的示例性实施例包括用于在各种电子设备(例如,OLED显示设备)中的任何一个的制造期间用于支撑和输送(例如,平移)基板的系统,方法和设备。示例性公开的系统和方法可以包括各种形式的空气(或气体)倾斜器,其可以相对于表面(例如,浮动台的表面)以一定角度提供气流,从而相对于支撑基板的浮动台的表面侧面横向输送基板。通过使气流相对于表面倾斜,在基板支撑装置(例如,浮动台)的支撑表面和基板的下表面(即,基板的面向支撑表面的表面)之间的流动产生的拖曳力,导致基板相对于支撑表面横向输送。也即,拖曳力可以由气流产生(不同于在期望的浮动高度浮动和支撑基板的气体),使得牵引力分量大体上平行于基板的平面(也即支撑在使基板浮动的气流上的表面)。为了讨论的目的,所公开的系统被称为用于制造OLED装置的系统。然而,本领域的普通技术人员将理解,所公开的系统和方法可以用于其他目的,包括制造其他设备(例如使用基板沉积技术的其他电子设备),其他材料的处理(本文所公开的有机材料除外),或出于其他目的的基板处理(例如清洁,热处理等)。例如,所公开的系统和方法可以用于处理任何基板,包括平板,玻璃,塑料片,多氯联苯(PCB)或木贴面。
尽管在整个说明书中使用了术语“空气”倾斜或“空气”倾斜器,但是这种术语并不旨在将供应给这种机构的气体限制为空气。相反,预期可以使用任何类型的气体,包括但不限于例如空气,氮气,任何稀有气体及其组合。而且,在各种示例性实施例中,具有第一气体的流动以提供对基板的浮动支撑,以及具有第二气体的流动以提供对基板的输送(例如,通过上述的拖曳力),第一和第二气体可以彼此相同或不同。
本文公开的各种示例性实施例还提供增强的灵活性,以提供基板的定制支撑和/或输送。例如,在一些示例性实施例中,可以控制从基板支撑装置的各个出口流出的气体的方向和量,以实现对基板的高度灵活的支撑和输送,包括支撑和输送各种尺寸、形状和方向的基板的能力,从而增强了整个基板的制造工艺。此外,根据各种示例性实施例的空气倾斜器的使用可以消除或最小化基板与其他机械组件的接触,这可以减少微粒的产生,降低由于接触而损坏基板的风险,和/或减少由于与基板接触而产生的机械部件的磨损以及与机械部件相关的其他磨损,从而也减少了这些部件的维修。
各种示例性实施例还提供了可以容纳和处理的玻璃尺寸范围内的灵活性,因为与需要与基材接触的其他机械部件相比,与空气倾斜器相关联的喷嘴或端口的定位和使用具有灵活性,前者可能无法在可容纳不同尺寸的基材的位置上布置或定位。以此方式,相同的空气倾斜器可用于处理各种尺寸的基板而不会影响倾斜/输送能力。在显示器制造中,基板尺寸通常以世代的形式称为Gen n,n代表不同的数量,并且每个世代尺寸都大致对应于所处理的整体基板尺寸,最终可以制造多个较小的显示器。更高世代的示例性非限制性大尺寸基板可以在1500mm×1850mm,或2200mm×2500mm,或2940mm×3370mm的量级上,但是较大尺寸的基板和数百毫米乘数百毫米的较小尺寸的基板也在本公开的范围内。本公开实施例可以适应任何世代尺寸,并且在这方面不受限制。然而,本领域的普通技术人员将理解,当确定根据本公开的示例性实施例的如何使用空气倾斜技术来处理任何特定的世代尺寸时,应当考虑表面积和拖曳力。
图1示意性地示出了示例性系统100,其可用于在诸如包括但不限于OLED器件的各种电子器件的制造过程中将材料沉积在基板上。虽然在图1中未显示,但本领域普通技术人员将理解,系统100可以包括各种其他组件,并且可以是作为较大的整体制造系统的一部分的子系统。举例来说,系统100可包括或可操作地耦合至具有一个或多个热处理装置(例如,加热器,冷却器,UV处理装置等)的热处理系统或部分,以在使用各种技术将材料沉积到基板上之前或之后处理材料。类似地,系统100可包括或可操作地耦合到一个或多个冷却部分或区域,该区域包括一个或多个用于降低基板温度的冷却装置。系统100可以包括或可操作地耦合到一个或多个保持部分或区域,该保持部分或区域具有被配置为在将材料沉积到基板上之前或之后保持基板的结构(例如堆叠架)。
在一些实施例中,系统100在外壳(未示出)中。外壳可以是气密的。外壳中的环境可以维持为低颗粒和/或非反应性的环境。例如系统100中可包括气体循环和过滤系统,该气体循环和过滤系统构造成使惰性气体在外壳中循环。惰性气体可以与沉积在基板上的有机材料不反应。气体循环和过滤系统可包括设置在外壳中的至少一部分,以及设置在外壳外部的至少另一部分。气体循环和过滤系统可以从外壳中的环境中除去颗粒、水蒸气、氧气和臭氧含量,从而可以将颗粒、水蒸气、氧气和臭氧含量(如果存在)保持在规定的限值以下,例如100ppm,50ppm,10ppm等。用于制造电子设备组件的工业系统的非限制性示例,包括用于印刷可能使用浮动台的各种气体外壳中的显示器的系统,公开在美国专利申请公开号US2014/0311405 A1、US2018/0014411 A1和美国专利9,505,245中,其全部内容通过引用并入本文。
系统100可以包括用于支撑和/或输送(例如,平移和/或旋转)基板的基板支撑装置105。在各种示例性实施例中,基板支撑装置是浮动台105。浮动台105可以被配置为通过在系统100中的基板的处理期间的任何合适阶段建立气体承载以使基板浮动,从而以非接触方式支撑基板。除了浮动基板之外,浮动台105还可以配置成执行其他功能,例如在系统100的各个部分之间,相对于浮动台运送(例如,沿x和/或y方向平移和/或围绕z轴旋转)基板。系统100可以包括输送系统。输送系统可以包括布置在浮动台105或系统100的其他位置中的各种通道,以分配气体流动以沿着浮动台105输送(例如,平移和/或旋转)基板。
浮动台105可以是具有预定厚度的单块板,如图1所示。备选地,浮动台105可以包括彼此分开的多个段,如以下参考图20-21所示和所述。该板可以由铝,陶瓷,钢,其组合或任何其他合适的材料制成。浮动台105可以例如相对于地面支撑在支撑框架或结构上,其未在图1中示出。
浮动台105包括多个通道120,该通道120包括用于使气体从浮动台的表面流动的开口。在本文中,术语“通道”将被广义地解释,并且可包括用于引导气流的多种结构中的任何一种,例如但不限于端口,缝隙,开口,通孔,通道,喷嘴,气孔,或允许气体在任何方向通过的任何组合。在一些示例性实施例中,通道包括形成在浮动台的表面中的开口,包括该开口的通道,喷嘴,或者设置在该通道或开口中的喷嘴的组合,或者烧结的一个或多个孔,或可以用来制造浮动台的多孔材料。因此,通道可以具有根据本文公开的各种实施例的各种配置,并且可以集成在浮动台或其他表面、或布置在浮动台或其他表面上、或布置在浮动台或其他表面里。通道也可以是单个狭槽的形式,例如在两个表面之间或形成在一个表面中。如本领域普通技术人员将理解的那样,狭槽可以设置有一个或多个叶片以根据需要引导气体的流动。在考虑了本公开和实施例之后,本领域的普通技术人员将理解可以用于使气体流动的多种通道构造,这是非限制性的。开口可以例如经由通道延伸到浮动台的厚度中,并且在浮动台105的顶部支撑表面115处敞开。在一些实施例中,通道可以是盲孔,或者可以是浮动台105中的通孔,其延伸穿过顶部支撑表面115和与支撑表面115相对的台底表面。在其他实施例中,包括开口的通道可以是具有最小高度尺寸的一般平面开口。通道的大小可以相同或不同。例如,参考图2,第一多个通道120可具有第一尺寸(例如,第一直径),而第二多个通道120可具有第二尺寸(例如,第二直径),该第二尺寸可不同于第一尺寸。通道120可以具有相同或不同的形状。在一些实施例中,第一多个通道120具有诸如横截面为圆形的第一形状,并且第二多个通道120具有不同于第一形状的诸如椭圆形的第二形状的横截面。在一些实施例中,通道120可具有不同的构造和/或方向。例如,第一多个通道120可以定向成使得从第一通道流出的第一气体可以基本垂直于表面115或垂直于表面115,并且第二多个通道120可以被定向成使得从第二通道流出的第二气体可以在相对于浮动台105的表面115的非垂直角度的方向上。
通道120可以布置成提供各种功能。例如,可以布置多个第一通道120以使第一气体流动以形成用于在表面115上方浮动基板110的气垫或气体承载。多个第二通道120可以被布置为使第二气体流动,以便在基板上产生拖曳力以相对于表面115输送(例如,平移或旋转)基板110。第一气体和第二气体可以从相同的气体源或从不同的气体源供应到第一通道和第二通道。在一些实施例中,用于使第一气体流动的第一通道和用于使第二气体流动的第二通道可以具有相同的尺寸,形状和/或方向。在一些实施例中,用于使第一气体流动的第一通道和用于使第二气体流动的第二通道可以具有不同的尺寸,不同的形状和/或不同的方向。尽管以复数形式指代第一通道和第二通道,但是在一些实施例中,可以使用单个第一开口来使第一气体流动以浮动基板110,或者可以使用单个第二开口来使第二气体流动以输送(例如,平移)基板110。而且,尽管以上描述阐述了两种不同构造的通道(例如尺寸、形状、气流的方向等),但是本领域普通技术人员将理解,可以采用任何数量的不同构造的通道或具有这种各自不同构造的通道组。
用于使第一气体流动以浮动基板110的第一通道和用于使第二气体流动以输送(例如,平移和/或旋转)基板110的第二通道可以以各种构造布置在浮动台105上。例如,第一通道和第二通道可以交替地布置在相邻的行中,或者交替地布置在相邻的列中。作为另一示例,通道的每一行或每一列可以包括第一通道和第二通道的混合物。在一些实施例中,第一通道可以在浮动台105上形成图案,而第二通道可以在浮动台105上形成不同的图案。在一些实施例中,所有的通道120可以是相同的,并且可以基于系统100的要求动态地选择这些通道以用作第一通道或第二通道。虽然在图1中未示出,但用于使第二气体流动以输送(例如,平移)基板110的第二通道可以布置在用于使第一气体流动以浮动基板110的第一通道的行或列之间。
所述第一通道可以被配置为在可以基本垂直于或垂直于表面115的方向上引导第一气体的流动(并且因此大体垂直于被来自所述第一通道的气体的流动所浮动的基板的表面)。从第一通道流出的第一气体可以在基板110的下表面与浮动台105的表面115之间形成气体承载。气体承载可以足以以浮动高度将基板110浮动地支撑(即浮动)在浮动台105的表面115上方,浮动高度沿z方向(垂直于表面115)测量。如本文所使用的xyz笛卡尔坐标系反映在附图的方向上,应当理解,可以切换x方向和y方向。第一气体的流动可以具有第一压力和第一流速,其可以由下面讨论的流量控制系统控制。在示例性实施例中,流量控制系统可以包括压力调节器,可以控制第一压力和第一流速中的至少一个,以控制基板110的浮动高度。
浮动台105可被布置成在基板110被在浮动台105的表面115上方的气体承载浮动的同时,输送(例如,平移和/或旋转)基板110。在一些实施例中,可以使用从第二通道提供的第二气体的流动将基板110从系统100的一个部分或区域转移到另一部分或区域。在一些实施例中,基板110可以从浮动台105的一个区域平移到另一区域。在一些实施例中,基板110通过来自浮动台105的第二通道的第二气体的流动,可旋转(绕z轴旋转)。当基板110不被平移时或当基板110被平移时,浮动台105可以被布置为旋转基板110。下面讨论用于输送基板110的浮动台105的详细布置。尽管在下面的讨论中将平移用作基板的输送的示例,但是应当理解,所公开的系统还可以用于在基板浮起时或在基板浮起并沿着浮动台105表面115平移时旋转基板。例如,可以调节设置在开口中的一个或多个喷嘴的旋转方向,以改变基板110的行进方向(例如,通过改变来自一个或多个喷嘴的气流沿表面115的平面流动的方向),这可以使基板110旋转。
再次参考图1,系统100包括印刷头组件125。印刷头组件125可以安装在桥130上,并且可以沿着桥130移动。为了讨论的目的,印刷头组件125可以包括喷墨印刷头,以使用喷墨印刷技术在基板的表面上以图案的形式沉积材料(例如有机材料)。例如,在图1所示的实施例中,印刷头组件125包括多个印刷头126,127和128。每个印刷头126,127和128可以被配置为沉积材料例如有机材料到基板110上,从而形成在基板110上的一个或多个层。该材料可以包含在墨水中。系统100可以包括具有例如一个或多个热处理装置(例如加热器和冷却器)的处理系统,以处理沉积在基板上的有机材料以形成层。如上所述,在各种示例性实施例中,在基板110上形成的层可以是OLED器件的一部分。
虽然如图1和本文所述的各种示例性实施方式是指使用喷墨印刷技术在基板上沉积材料,但是本领域普通技术人员将理解,这种沉积技术仅是示例性而非限制性的。其他材料沉积技术,例如气相沉积,热喷射沉积等,也可以与本公开的浮动和输送机构一起使用,并且被认为在本公开的范围内。
桥130可以被布置在浮动台105上,例如,跨越浮动台105的宽度在浮动台105的中间部分。印刷头组件125可例如在x方向上沿桥130在浮动台105上移动。基板110可沿浮动台105移动并位于桥130和印刷头组件125下方。印刷头组件125可以将有机材料沉积到基板110的上表面上形成薄层,这些薄层是要制造的OLED器件的一部分。在一些实施例中,印刷头组件125可以位于基板110下方。例如,印刷头可以被嵌入浮动台105的表面或在表面115上,并且可以从基板110的下表面的下方将有机材料沉积到基板110的下表面。
浮动台105可以被配置为使用第二通道和通过第二通道的第二气体流动来输送(例如,平移和/或旋转)基板110,从而相对于浮动台105的表面115,并进而相对于印刷头组件125定位基板110。浮动台105还可以使用第二通道和第二气体流,将基板110输送(例如平移)通过系统100中的各个部件(例如处理部件,保持部件,冷却部件等)。另外,在基板110被输送(例如,平移)到浮动台105上的预定位置之后,基板110可以被夹持器系统机械地夹持。夹持器系统可以进一步相对于浮动台105的表面输送(例如平移)基板110,从而将基板110相对于印刷头组件125定位,这将在下面进一步讨论。
图2示意性地示出了如图1所示和描述的系统100的组件的示例性实施例。图2示出了用于浮动和输送(例如,平移)基板的示例性通道,以及通道与系统100的其他部件的连接。图2的实施例中所示的通道包括作为浮动台105的一部分的开口。如上所述,通道120中的多个第一通道120可以被布置成使第一气体流动,以形成表面115和基板的下表面110之间形成气体承载115以浮起基板110。通道120的多个第二通道可以被布置为使用由第二气体相对于表面115的成角度的流动产生的拖曳力来使第二气体流动以输送(例如,平移)基板。第一和第二通道可以具有不同的尺寸,形状和/或方向。图2示出了作为实施例的第一通道201的示例性实施例,以及示出了第二通道202的示例性实施例。为了说明的目的,图2中还示出了仅一个第一通道201和仅一个第二通道202的截面图以及浮动台105的一部分,以示意性地示出系统100的配置。应该理解,系统100可以包括多个第一通道201和多个第二通道202。
如上所述,第一通道201可以布置成使第一气体基本上垂直于浮动台105的表面115流动。图2示出了用于提供第一气体的垂直流动的第一通道201的一个实施例。在图2所示的实施例中,第一通道201可延伸(例如,作为盲通道或通孔)到浮动台105的厚度中并且可通向表面115,以便沿垂直于浮动台105的表面115的方向排放气体。应当理解,延伸到浮动台105的厚度中的通道部分的整个长度不必垂直于浮动台105的表面115。在某些可能实施例中,仅通道201的上部(包括其通向表面115的位置)垂直于表面115。
图2还示出了第二通道202的实施例,该第二通道202用于提供第二气体相对于浮动台105的表面115的非垂直角度的流动。在图2所示的实施例中,第二通道202也延伸(例如,作为盲通道或通孔)到浮动台105的厚度中。通道202以一定角度延伸通过浮动台105的厚度中,使得通道202向浮动台105的表面115开口的轴线相对于表面115成锐角α。当第二气体从表面流出通道202的开口时,第二气体的流动方向可以基本上也形成相对于浮动台的表面115的锐角α。
在各种示例性实施例中,锐角α可以在大约0°至大约90°的范围内。例如,锐角α在以下范围中的任何一个中:0°<α<=10°,10°<α<=20°,20°<α<=30°,30°<α<=40°,40°<α<=50°,50°<α<=60°,60°<α<=70°,70°<α<=80°或80°<α<90°。在一些实施例中,锐角α小于5°,小于10°,小于15°,小于20°,小于30°或小于45°。在一些实施例中,锐角α在大约5°至大约30°的范围内。在一些实施例中,锐角α在大约30°至45°的范围内。锐角α可以在从0°到90°的范围中选择的任何两个值之间的范围内。
与第一通道一样,第二通道的整个长度不必相对于表面115成非垂直的角度。有可能在一些实施例中,只从表面115处的开口延伸的第二通道的长度的一部分相对于表面115成一定角度,使得第二气体从第二通道202开口处向表面115流出,其方向形成相对于浮动台105的表面115的锐角α。
第一通道和第二通道中的任何一个或两个也可以由插入台面115中的通孔中的导管或其他管来提供。
在图2的实施例中,包括在浮动台105中的每个通道201和每个第二通道202可以流体地耦合到流量控制系统。例如,第一通道201可以通过第一气体供应管线211可操作地(例如,流体地)连接至第一气体供应歧管221。多个第一通道201可以通过单独的第一气体供应管线211可操作地连接至第一气体供应歧管221,以从第一气体供应歧管221接收第一气体。例如,第一气体供应歧管221可以是可操作地(例如,流体地)耦合到第一通道201一行或一列,以将第一气体以相同的压力和/或相同的流速分配到第一通道201的行或列。在一些实施例中,系统100可包括耦接到所有第一通道201的单个第一气体供应歧管221。在一些实施例中,系统100可以包括多个第一气体供应歧管221,每个歧管连接到多个第一通道201的不同的一个或一组。
在图2所示的实施例中,第二通道202可通过第二气体供应管线212可操作地(例如,流体地)连接至第二气体供应歧管222。多个第二通道202可以通过单独的第二气体供应管线212可操作地(例如,流体地)连接至第二气体供应歧管222。例如,第二气体供给歧管222可以是可操作地(例如,流体)耦合到第二通道202的一行或一列,以将第二气体以相同的压力和/或相同的流量分配到的第二通道202的行或列。在一些实施例中,第二气体供应歧管222可以可操作地(例如,流体地)耦合到以除行或列之外的模式的分布在浮动台105中的多个第二通道。在一些实施例中,系统100可以包括连接到所有第二通道202的单个第二气体供应歧管222。在一些实施例中,系统100可以包括多个第二气体供应歧管222,每个歧管连接到多个第二通道202的不同的一个或一组。
在图2所示的实施例中,第一气体供应歧管221可通过气体供应管线可操作地(例如,流体地)连接至第一控制阀231。第二气体供应歧管222可以通过气体供应管线可操作地(例如,流体地)连接至第二控制阀232。每个第一和第二气体供给歧管221和222可分别从第一控制阀231和第二控制阀232接收第一气体和第二气体。所述第一和第二控制阀231和232可以是可操作地(例如,流体地)与一个气体源260分别通过气体供应管线251和252连接。气体源260可以是可以配置为也向系统100的其他部件(例如各种气动致动器和设备)供应气体的气罐或气体供应主管线。气体源260可以包括或连接到压力调节器,以根据需要调节供应到气体供应管线251和252的气体的压力。在图2所示的实施例中,单个气体源260用于将气体供应到用于浮动基板110的第一通道201和用于输送(例如,平移)基板110的第二通道202。在一些实施例中,可以使用一个以上的气体源。例如,第一通道201可以从第一气体源接收第一气体,第二通道可以从单独的第二气体源接收第二气体。
第一控制阀231和第二控制阀232可以是任何合适的控制阀。例如,第一控制阀231和第二控制阀232可以是任何电动阀。在一些实施例中,第一控制阀231和第二控制阀232可以是旋转控制阀或线性控制阀。在一些实施例中,第一控制阀231和第二控制阀232可以是电磁控制阀。第一控制阀231的数量可以与第一气体供应歧管221的数量相同。第二控制阀232数量可以与第二气体供应歧管222的数量相同。
参考图2,第一控制阀231可以可操作地(例如,电连接)连接至第一控制器241。第二控制阀232可以可操作地(例如,电连接)连接至第二控制器242。第一和第二控制器241和242中的每个可包括适当的电路,门,开关,逻辑,和其他合适的软件和硬件组件。例如,第一和第二控制器241和242中的每个可以包括具有用于处理信号,并且向被控制的其它设备提供命令的电路和逻辑的处理器。第一和第二控制器241和242中的每一个可以被配置或编程为分别控制第一和第二控制阀231和232,以便分别控制或提供给第一通道201的第一气体和供应到第二通道202中的第二气体的压力和/或流速。第一气体和第二气体的压力和/或流速可以相同也可以不同。第一和第二控制器241和242中的每个可以被配置为从每个所述第一和第二控制阀231和232接收信号。第一控制器241和第二控制器242可以处理从控制阀231和232接收的信号,并且可以将信号发送到第一控制阀231和第二控制阀232以分别调节供应到第一通道201和第二通道202的第一和第二气体的压力和/或流速。第一和第二控制器241和242还可以从包括在系统中的其他部件接收信号100,诸如传感器,致动器,电机,气体源,压力调节器等,第一和第二控制器241和242可以向包括在系统100中的这些组件提供命令信号以控制其操作。
在图2所示的实施例中,第一和第二控制器241和242被示出为单独的控制器。在一些实施方案中,第一和第二控制器241和242可以是相同的控制器,或者可以是一个整体控制器的部分。系统100可以包括其他部件,例如存储器,以及其他存储设备,包括可以用于存储信号或数据的非暂时性计算机可读介质。第一和第二控制器241和242可以与存储器和其他存储设备连接,并且可以在存储器和其他存储设备中存储信号或数据。第一和第二控制器241和242也可以从存储器和其他存储设备中检索信号或数据,并处理所检索的信号或数据。存储器还可用于存储被配置为由控制器241和242执行以执行本文公开的各种方法的代码或程序。
系统100可以包括其他组件,例如传感器,致动器,电机,其可以从控制器241和242之一或两者接收命令信号,或者可以向控制器241和242之一或两者提供输入信号。除了控制第一和第二控制阀231和232,控制器241和242中的一个或两个可以被配置为控制包括在系统100中的其它部件,诸如传感器,致动器,电机等,以执行其它功能。在一些实施例中,控制器241和242中的一个或两个可以是控制系统100的整体操作的整体系统控制器的一部分。
参考图2,第一和第二控制器241和242可分别控制第一控制阀231和第二控制阀232,以独立地调整自气体源260供应到多个第一通道201和多个第二通道202的第一和第二气体的压力和/或流速。第一控制器241可以控制从气体源260供应到第一通道201的第一气体的压力和/或流速,使得来自多个第一通道201的第一气体的流动足以使基板110浮起。第二控制器242可以控制从气体源260供应到第二通道202的第二气体的压力和/或流速,使得来自多个第二通道202的第二气体的流动足以沿着浮动台105输送(例如平移)基板110,例如将基板110从系统100的一个地方移动到系统100的另一地方,而基板110也被来自第一通道201的第一气体建立气体承载浮动。
虽然图2和下面的各种附图和实施例被描述为控制气体从第一和第二多个通道在一定压力下向外流动,本领域普通技术人员将理解,气体流动还可包括抽吸(真空)和将气体吸入各种通道,在这种情况下,气体源和歧管可以是真空源和/或真空源可以分别流体地耦合到通道和流体流动机构。此外,第一和第二多个通道中的一个或两个可以包括从台105的表面115向外供应加压气体流的通道和从台105的表面115上方抽吸气体的通道的组合。
图3示意性地示出了图1的系统100的组件的另一示例性实施例。在图3的示例性实施例中,台105以及通道301和302的布置包括至少部分地设置在通道301,302内的喷嘴,用于提供气体以浮动和输送(例如,平移)基板。图3还示出了喷嘴与系统100的其他部件的连接。如上所述,本文所用的术语“通道”可以指喷嘴的端口,放置喷嘴的开口或通道,以及它们的组合。
如图3所示,浮动台105包括第一和第二通道301和302,其可以具有与图2的实施例描述的通道相似的结构。但是,在图3的实施例中,第一和第二通道301,302还装配有一个至少部分地设置在其中的喷嘴。喷嘴可提供第一气体和第二气体的流动以浮动和输送(例如,平移)基板110。例如,第一喷嘴311可以至少部分地设置在第一通道301中。第一喷嘴311可包括指向向上的第一喷嘴头321,使得第一气体沿基本垂直于浮动台105的表面115的方向从第一喷嘴头321流出。第一喷嘴头321可以布置成不从通道301的开口处突出到表面115之外。
在一些实施例中,第一喷嘴头321可以被固定为指向向上的方向,并且可以是不可调节的。例如,第一喷嘴头321可相对于表面115不可旋转或不可相对于垂直于表面115的第一喷嘴311的中心轴线旋转。在一些实施例中,第一喷嘴头321可以是可调节的。例如,第一喷嘴头321可以相对于表面115旋转。第一喷嘴头321也可以相对于第一喷嘴311的中心轴线旋转,该中心轴线可以垂直于表面115。当第一喷嘴头321是可调节的,并且当第一喷嘴311被选择为向浮动基板110提供气体承载时,第一喷嘴头321可以被调整为图3中所示的方向,即在垂直于表面115的方向上指向上方,使得第一气体的流动可以垂直于表面115。
第二喷嘴312可以设置成使气体从第二通道302流出。第二喷嘴312可包括第二喷嘴头322,该第二喷嘴头322相对于浮动台105的表面115指向非垂直方向(形成锐角α)。第二喷嘴头322可以设置为不从通道302的开口突出到表面115之外。在图3的示例性实施例中,锐角α的范围可以与上文关于图2的示例性实施例讨论的范围相同。
在一些实施例中,锐角α可以是固定的。例如,当系统100被建立时,第二喷嘴头322可以被手动地调节到期望的锐角α,并且当第一喷嘴312在操作中时可以不被动态地调节。换句话说,第二喷嘴头322可以是不可调节的,并且可以被预先制造成以锐角α倾斜。此外,在一些实施例中,第二喷嘴头322可以不可围绕第二喷嘴312的中心轴线旋转。第二喷嘴头322的方向(例如,相对于表面115的平面的气体流动方向)在第二喷嘴312被放置在操作之前,可以手动地将“喷嘴”转向期望的方向(可能影响基板110的行进方向的方向)。
在一些实施例中,在制造过程中,可以基于待输送(例如,平移)的基板110的尺寸和方向以及系统100的其他需要,通过调节第二喷嘴头322来动态地调节锐角α。第二喷嘴头322的调节可以使用电机和控制器自动地实现,而不需要手动操作。调整锐角α可影响由第二气体的流动所提供的用于浮动基板110的垂直提升力(垂直于表面115)和用于输送(例如,平移)基板110的水平拖曳力(平行于表面115)的大小的分配。因此,取决于系统100的动态需求(例如,更大的升力或更大的拖曳力),可以调节第二喷嘴头322以改变锐角α,从而影响第二种气体的流动的垂直升力和水平拖曳力的分配。
参考图3,第一喷嘴311可包括第一电机331或与第一电机331可操作地连接,该第一电机331构造成使第一喷嘴头321绕第一喷嘴311的中心轴线旋转。第一电机331还可被配置为使第一喷嘴头321相对于表面115枢转(例如,改变锐角α)。第一电机331可以是任何合适的电机,例如有刷电机,无刷电机,直接驱动电机,线性电机,伺服电机,步进电机等。在一些实施例中,当第一喷嘴头321不可调时,第一电机331可以被省略。为了讨论的目的,第一喷嘴头321被认为是可调节的。
和图2的实施例一样,图3的实施例也包括一个流量控制系统。第一喷嘴311可以通过第一气体供应管线351可操作地(例如,流体地)连接至第一气体供应歧管341。多个第一喷嘴311可以连接至第一气体供应歧管341以接收第一气体。例如,第一喷嘴311的行或列可以通过单独的气体供应管线连接至第一气体供应歧管341。第一气体供应歧管341可以构造成以相同的压力和/或相同的流速将第一气体分配到多个第一喷嘴311。在一些实施例中,系统100可以包括连接到所有第一喷嘴311的单个第一气体供应歧管341。在一些实施例中,系统100可以包括多个第一气体供应歧管341,每个第一气体供应歧管341连接至多个第一喷嘴311中的一个或多个。
第二喷嘴312可以通过第二气体供应管线352可操作地(例如,流体地)连接至第二气体供应歧管342。多个第二喷嘴312可连接至第二气体供应歧管342以接收第二气体。例如,第二喷嘴312的行或列可以通过单独的气体供应管线连接至第二气体供应歧管342。第二气体供应歧管342可以被配置为以相同的压力和/或相同的流速将第二气体分配到多个第二喷嘴312。在一些实施例中,系统100可以包括单个第二气体供应歧管342,该单个第二气体供应歧管342连接到所有第二喷嘴312。在一些实施例中,系统100可包括多个第二气体供应歧管342,每个第二气体供应歧管342连接至多个第一喷嘴312中的一个或多个。
第一气体供应歧管341可以通过气体供应管线可操作地连接到第一控制阀361。第一控制阀361可以类似于上文讨论并在图2中示出的第一控制阀231。第一控制阀361可以是可操作地(例如,流体地)与气体源390连接,以从气体源接收第一气体390。气体源390可以是类似于以上讨论并在图2中示出的气体源260,包括具有或耦合到压力调节器。尽管在图3的实施例中示出了单个气体源390,但可以包括一个以上的气体源390。例如,可以包括第一气体源以将第一气体供应到第一喷嘴311,并且可以包括单独的第二气体源以将第二气体供应到第二喷嘴312。
第一控制阀361可以可操作地连接(例如,电连接)到第一控制器371。第一控制器371可以类似于以上讨论并在图2中示出的第一控制器241。第一控制器371可以被编程或配置为控制第一控制阀361以调节供应到第一喷嘴311的第一气体的压力和/或流速。即,第一控制器371可以调节第一气体的流动的压力和/或流速,以便影响支撑基板110的气体承载。
第一控制器371还可以通过电连接381可操作地(例如,电连接)与第一电机331连接,以控制第一电机331的操作。例如,第一控制器371可以控制第一电机331相对于第一喷嘴311的中心轴线旋转第一喷嘴头321,该中心轴线可以对应于垂直于浮动台105的表面115的轴线。第一控制器371还可被配置或编程为控制第一喷嘴头321相对于表面115的枢转角度(即,锐角α)。在一些实施例中,第一喷嘴311可具有固定的喷嘴头321,该喷嘴头的方向(例如,旋转和/或枢转)不可调节,并且可省略第一电机331。
参考图3,第二气体供应歧管342可通过气体供应管线可操作地(例如,流体地)连接至第二控制阀362。第二控制阀362可以类似于第一控制阀361或本文公开的任何控制阀。第二控制阀362可以通过气体供应管线可操作地(例如,流体地)连接到气体源390,以从气体源390接收第二气体。第二控制阀362可以通过电连接可操作地(例如,电连接)连接至第二控制器372。
第二控制器372可以类似于第一控制器371。第二喷嘴312可包括第二电机332或可操作地连接至第二电机332。第二电机332可以类似于第一电机331。第二电机332可以通过电线382与第二控制器372电耦合。第二控制器372可以控制第二电机332以调节第二喷嘴头322的方向。喷嘴头的方向是指喷嘴头相对于喷嘴的中心轴线的旋转角度,和/或喷嘴头相对于表面115的枢转角度。下面参照图6的实施例进一步说明和讨论喷嘴头的旋转和枢转。
在一些实施例中,第二控制器372可以被配置或编程为控制第二电机332以相对于第二喷嘴312的中心轴线旋转第二喷嘴头322,该中心轴线可以对应于垂直于浮动台105的表面115的轴线。第二控制器372也可以被配置或编程为控制第二喷嘴头322相对于浮动台105的表面115的枢转(即,锐角α)。调节第二喷嘴头322的枢转可以改变由第二气体的流动产生的拖曳力,以用于输送(例如,平移)基板110。在一些实施例中,当第二喷嘴头322不可调节(例如,相对于第二喷嘴312的中心轴线不可旋转和/或不可枢转以改变锐角α)时,可省略第二电机332。
在各种示例性实施例中,用于输送(例如,平移)基板(例如基板110)的第二气体的流动产生的拖曳力可以由以下等式表示:Fo=p u2 Co A,其中Fo是拖曳力,是沿着浮动台的表面(例如,浮动台105的表面115)在水平方向上的力分量(即,流速方向或平行于流动方向的表面115平面的方向上的力分量)。参数p是从喷嘴头或其他通道流出的气体的质量密度。参数u是相对于基板的流速。参数A是基板与表面(例如,表面115或单独提供的转用表面,如图20和21所示)之间的面积。参数C o是拖曳力系数,其是与基板的几何形状有关的无量纲系数。参数Co反映了表面摩擦力和形状阻力。通常,参数Co取决于雷诺数。
第二气体的气体流动产生的流场在基板的下表面上产生拖曳力。拖曳力在第二气体的流动方向上作用在基板的面积A上。拖曳力具有振幅和方向,可以用力矢量表示。当相对于台面的x-y方向的气流方向发生变化时(例如,当旋转喷嘴头时),力矢量会改变其方向,即拖曳力作用在基板上的角度。因此,使基板沿被改变的力矢量的方向移动。当气体流动方向相对于台面的锐角α发生变化(例如,喷嘴头的枢转角度发生变化)时,x-y平面中的拖曳力的大小或幅度可能会发生变化,这可能会导致基板加速度的变化。拖曳力还可以取决于面积A,该区域例如可以在基板和设置有喷嘴的浮动台之间。由于在边缘处的面积A较小,所以与设置在基板的中心附近的喷嘴相比,设置在基板的边缘附近的喷嘴可以产生较小的拖曳力。当使用多个喷嘴时,可以使用相同的压力源(例如,相同的加压气体源)来平移和旋转基板。由多个喷嘴产生的流场可以彼此相互作用,其中一个流的倾斜(非垂直)部分与另一个流相加,从而导致较小的垂直力分量和较大的平行力分量,从而有助于更准确地输送基板。放置在不同位置的不同喷嘴可以产生基板平移和旋转运动的任意数量的组合。利用合适的控制系统,喷嘴可以创建通用的基板传输(例如,输送)系统。同样地,取决于相对于基板表面的方向和锐角,通过控制通过本文所述的任何第二通道构造的气流可以实现类似的控制。
在图3的实施例中,第一控制器371和第二控制器372被示为单独的控制器。在一些实施例中,第一控制器371和第二控制器372可以是相同的控制器,或者可以是整体控制器的一部分。第一控制器371可以控制第一控制阀361以调节被供应到第一喷嘴311的第一气体的压力和/或流速,以形成浮动基板110的气体承载。因此,第一控制器371控制从第一喷嘴头321流出的第一气体形成的气体承载。通过控制气体承载,第一控制器371还控制在浮动台105的表面115上方或上方的基板110的浮动高度。第二控制器372可以控制第二控制阀362以调节被供应到第二喷嘴312以输送(例如,平移)基板110的第二气体的压力和/或流速。因此,第二控制器372控制基板110的输送(例如,平移)。通过调节流量,压力和锐角α(即,通过控制电机332控制第二喷嘴头322相对于表面115的枢转),第二控制器372可以控制由第二气体提供的用于移动基板110的拖曳力。通过控制电机332来旋转第二喷嘴头322以调整第二喷嘴头322的锐角方向和x-y方向(例如,气体在表面115的平面上的流动方向),第二控制器372可以控制基板110浮动台105上的移动方向。第一气体和第二气体的压力和流速可以相同或不同。
第一喷嘴头321和第二喷嘴头322中的每个可相对于浮动台105的表面115枢转(即,绕z轴枢转)。可以使用各种机构来实现枢转。例如,在一些实施例中,当由电机(例如,电机331或332)驱动时,整个喷嘴头可以枢转。在一些实施例中,当由电机驱动时,喷嘴头的一部分可以枢转。例如,每个喷嘴头可以包括偏转器,该偏转器由电机驱动以改变其枢转从而影响第二气体的流动方向,从而可以调节第二气体的流动的非垂直角度α。
第一控制阀361的数量可以与第一气体供应歧管341的数量相同。第二控制阀362的数量可以与第二气体供应歧管342的数量相同。例如,当系统100包括两个或更多个第一气体供应歧管341时,系统100可以包括相同数量的第一控制阀361,每个第一控制阀361可操作地连接至一个第一气体供应歧管341。
图4示意性地示出了图1中所示的系统100的组件的又一示例性实施例。在该实施例中,系统100可以包括多个第一通道,该多个第一通道被配置为使第一气体流动以使基板110浮动。系统100还可包括多个第二通道,其中多个喷嘴可至少部分地布置成使第二气体流动以沿着浮动台105输送(例如,平移)基板110。
如图4所示,系统100包括多个第一通道401和多个第二通道402。第一通道401和第二通道402可以是在浮动台的表面处提供的开口,其可以通向通孔或通道,并且可以在其他方面具有图2和图3描述的任何开口和通道/通孔类似的构造。
为了说明的目的,图4中仅示出了单个第一通道401和单个第二通道402的截面图以及浮动台105的一部分,以示意性地示出系统100的配置。第一通道401可被定向和构造成使得第一气体沿基本垂直于浮动台105的表面115的方向从台的表面处的开口流出,如在图4中的箭头所示。来自第一通道401的第一气体可被用于提供基板的下表面和浮动台105的表面115之间的气体承载,以使基板110浮在表面115之上。
与其他实施例一样,图4的实施例可包括流量控制系统,以控制气体流入和流经各个通道。例如,第一通道401可以通过气体供应管线可操作地(例如,流体地)连接至第一气体供应歧管441,以从第一气体供应歧管441接收第一气体。第一气体供应歧管441可以类似于图2中所示的第一气体歧管221,和/或本文公开的其他气体供应歧管。第一气体供应歧管441可将气体分配到多个第一通道401。
第一气体供应歧管441可以通过气体供应管线可操作地(例如,流体地)连接至第一控制阀451。第一控制阀451可以类似于图2和图3所示的第一控制阀231和第一控制阀361,和/或本文公开的任何其他控制阀。第一控制阀451可以通过气体供应管线可操作地(例如,流体地)与气体源470连接。气体源470可以类似于图2和图3中所示的气体源260和气体源390。尽管示出了单个气体源470,但是系统100可以包括多个气体源。例如,系统100中可以包括两个气体源,以分别地和独立地提供第一气体和第二气体。气体源中的任何一个或任何一个可以包括或耦合到压力调节器。
第一控制阀451可以可操作地(例如,电连接)连接至第一控制器461。第一控制器461可以类似于图2和图3中所示的第一控制器241和第一控制器371,和/或本文公开的任何其他控制器。第一控制器461可以被编程或配置为控制第一控制阀451,以调节供应到第一气体供应歧管441然后供应到第一通道401的第一气体的压力和/或流速。即,第一控制器461可以被配置为控制由第一气体从第一通道401流出而产生的气体承载。通过控制气体承载,第一控制器461可以控制基板110在浮动台105的表面115上方或上方的浮动高度。
第二通道402可包括通向通孔或通道的第二开口,该通孔或通道也大致垂直地延伸到(例如穿过)浮动台105的厚度中。在一些实施例中,台的厚度中的通孔或通道可以具有其他形状或构造。第二通道402还可以包括至少部分地设置在第二通道中的喷嘴412,以使气体流过浮动台105的表面115。浮动台105可以包括多个第二通道,每个第二通道具有喷嘴412。喷嘴412可以配置成使第二气体沿相对于浮动台105的表面115形成锐角α的方向从第二通道402流出,如图4中的箭头所示。系统100可以包括至少部分地设置在多个第二通道402中的多个喷嘴412,以提供第二气体流动以沿着浮动台105的表面115输送(例如,平移)基板110。
喷嘴412在通道中可具有与上文讨论并在图3中示出的喷嘴311和312类似的结构和布置,和/或本文公开的任何其他喷嘴。喷嘴412可包括喷嘴头422,该喷嘴头422包括相对于浮动台105的表面115成角度或倾斜的部分,以使得第二气体从喷嘴头422流出的方向基本上相对于浮动台105的表面115成锐角α。喷嘴412可以被布置成使得喷嘴头422不从通道402的开口突出超过表面115。在图4的实施例中,锐角α可以是以上结合图2和图3讨论的任何范围。
喷嘴412可包括或连接至被配置为调节喷嘴头422的电机432。例如,电机432可以使喷嘴头422绕喷嘴412的中心轴线旋转。电机432还可以使喷嘴头422相对于浮动台105的表面115枢转,从而改变第二气体流的锐角α。电机432可以类似于图3中所示的电机331和332。
喷嘴412可以通过气体供应管线与第二气体供应歧管442可操作地(例如,流体地)连接,以从第二气体供应歧管442接收第二气体。第二气体供应歧管442可以类似于以上讨论并在图3中示出的第二气体供应歧管342,和/或本文公开的任何其他气体供应歧管。
第二气体供应歧管442可以可操作地(例如,流体地)连接至第二控制阀452。第二控制阀452可以是类似的第一气体控制阀451和/或本文公开的其他控制阀。第二控制阀452可以通过气体供应管线可操作地(例如,流体地)连接到气体源470,以从气体源470接收气体。第二控制阀452可以可操作地(例如,电连接)连接至第二控制器462。第二控制器462可以类似于第一控制器461和/或本文公开的其他控制器。第二控制器462可以控制第二控制阀452以调节供应到第二气体供应歧管442继而至喷嘴412的第二气体的压力和/或流速。
在图4所示的实施例中,第一控制器461和第二控制器462被示为单独的控制器。在一些实施例中,第一控制器461和第二控制器462可以是相同的控制器,或者可以是整体控制器的一部分。第一控制器461可以控制第一控制阀451以调节供应到第一开口401的第一气体的压力和/或流速。因此,第一控制器461控制由第一气体从用于浮动基板110的第一开口401流出的气体形成的气体承载。通过控制气体承载,第一个控制器461还控制基板110在浮动台105的表面115上方或上方的浮动高度。第二控制器462可以控制第二控制阀452以调节供应到喷嘴412的第二气体的压力和/或流速。因此,第二控制器462控制输送(例如,平移)基板110的第二气体。通过调节流量,压力和锐角α(即,通过控制电机432来调节喷嘴头422相对于表面115的枢转角),由第二气体提供的用于输送(例如,平移)基板110的拖曳力可以由第二控制器462控制。通过控制电机432来旋转喷嘴头422以调整喷嘴头422的锐角方向和x-y指示方向(例如,第二气体在表面115的平面上的流动方向),第二控制器462可以控制基板110在浮动台105上的行进方向。第一气体和第二气体的压力和流速可以相同或不同。
图5示意性地示出了系统100的组件的另一示例性实施例。在该实施例中,类似于上述示例性实施例,系统100可以包括多个第一通道501和多个第二通道502,每个第一通道包括喷嘴(例如,分别为第一喷嘴511和第二喷嘴512)。第一喷嘴511和第二喷嘴512的每一个可以类似于喷嘴311,312和412,或本文公开的任何其它喷嘴。来自第一喷嘴501的第一气体的流动并且来自第二喷嘴502的第二气体的流动可以一起用于建立浮动基板110的气体承载。例如,可以调节第一喷嘴511和第二喷嘴512的喷嘴头(第一喷嘴头521和第二喷嘴头522)的各自的x-y指向方向,使得它们彼此相对。换句话说,喷嘴头521和522可大致朝向彼此相反的方向。此外,第一喷嘴头521和第二喷嘴头522可以围绕z轴枢转,使第一喷嘴头521和第二喷嘴头522中的气体可以相对于浮动台105的表面115形成相同的锐角α。
通过使喷嘴头521和522指向相反的方向并且具有相同的锐角α,当第一气体和第二气体的压力和流量也被适当调整时,第一气体流的拖曳力和第二气体流的拖曳力可以抵消,从而仅留下由第一气体的流动和第二气体的流动产生的向上的升力分量。因此,可以在表面115和基板110的下表面之间建立气体承载,从而以固定的方式浮动基板110。基板110可以在浮动台105的表面115上以受控的飞行高度浮动,而不从浮动台105中的一个区域被移动到另一个区域(即,没有被传送)。当第一喷嘴头521和第二喷嘴头522的方向(例如,旋转角度和枢转角度)以及第一气体和第二气体的压力和流速被配置成使得由在第一气体和第二气体的流动所产生的拖曳力不能被抵消时,基板110也可以在通过气体承载浮起的同时通过所产生的拖曳力来输送(例如平移)。因此,图5中的系统100可以被控制为仅实现浮动功能或者同时实现浮动和输送(例如,平移)功能。
如图5所示,第一喷嘴头521可以被布置为不突出超过表面115处的通道501的开口。第一喷嘴511的第一喷嘴头521可以是可调节的。第一喷嘴头521可类似于第一喷嘴头321或本文公开的任何其他可调节喷嘴头。第一喷嘴511可以包括第一电机531或与第一电机531耦合。第一电机531可以类似于第一电机331或本文公开的任何其他电机。第一电机531可以可操作地连接至第一控制器561。第一控制器561可以类似于第一控制器371或本文公开的任何其他控制器。第一控制器561可以被编程或配置为控制第一电机531以使第一喷嘴头521绕第一喷嘴511的中心轴线旋转,从而控制基板110在浮动台105上的行进方向。第一控制器561还可以控制第一电机531以调节第一喷嘴头521相对于表面115的枢转方向(即,锐角α),从而改变用于输送(例如,平移)基板110的第二气体流动的拖曳力。
图5的实施例可以包括流量控制系统。在流量控制系统中,第一喷嘴511可以可操作地(例如,流体地)与第一气体供应歧管541连接。第一气体供应歧管541可以类似于第一气体供应歧管441或本文公开的任何其他气体供应歧管。第一喷嘴511可以从第一气体供应歧管541接收第一气体。第一气体供应歧管541可以将第一气体分配到多个第一喷嘴511,例如成行或成列的多个第一喷嘴511。在一些实施例中,系统100可以包括单个第一气体供应歧管541,该单个第一气体供应歧管被构造成将第一气体供应到所有第一喷嘴511。在一些实施例中,系统100可以包括两个或更多个第一气体供应歧管541,每个第一气体供应歧管被配置为将第一气体分配至多个第一喷嘴511中的一个或一组。
第一气体供应歧管541可以与第一控制阀551可操作地(例如,流体地)连接。第一控制阀551可以类似于第一控制阀361或本文公开的任何控制阀。第一控制阀551控制供应到第一气体供应歧管541的第一气体的压力和/或流速。第一控制阀551可以是可操作地(例如,流体地)与气体源570连接,以从气体源570接收所述第一气体。气体源570可以类似于气体源260或本文公开的任何其他气体源。第一控制阀551可以可操作地(例如,电连接)与第一控制器561连接。第一控制器561可以控制第一控制阀551以改变供应到第一气体供应歧管541的第一气体的压力和/或流速。尽管图5中示出了单个气体源570,系统100可以包括一个以上的气体源。例如,系统100可以包括第一气体源和第二气体源,第一气体源将第一气体提供给用于浮动基板110的第一喷嘴511,第二气体源将第二气体提供给第二喷嘴512以用于输送(例如,平移)基板110。
如图5所示,可以将第二喷嘴512设置成在表面115处不突出超过通道502的开口。第二喷嘴512可以类似于第一喷嘴511。例如,第二喷嘴头522可以在其方向上固定(例如,固定旋转角度和固定的枢转角度,使得锐角α是固定的并且不可调节),或者可以在其方向上调整(包括可调的旋转角度和枢转角度)。
第二喷嘴512可以可操作地(例如,流体地)与第二气体供应歧管542连接。第二气体供应歧管542可以类似于第一气体供应歧管541或本文公开的任何其他气体供应歧管。第二气体供应歧管542可以将第二气体供应到多个第二喷嘴512。在一些实施例中,系统100可以包括到所有第二喷嘴512的单个第二气体供应歧管542。在一些实施例中,系统100可以包括多个气体供应歧管542,每个歧管分别被构造成将第二气体供应到不同的或成组的多个第二喷嘴512。
第二气体供应歧管542可以可操作地(例如,流体地)与第二控制阀552连接。第二控制阀552可以类似于第一控制阀551或本文公开的任何其他控制阀。第二控制阀552可以控制供应到第二气体供应歧管542的第二气体的压力和/或流速。第二控制阀552可以可操作地(例如,流体地)与气体源570连接,并且可以从气体源570接收第二气体。第一气体和第二气体的压力和流速可以相同或可以不同。气体源570可包括或耦合到压力调节器以控制流过流量控制系统的气体的压力。
第二控制阀552可以可操作地(例如,电连接)与第二控制器562连接。第二喷嘴512可包括或可操作地与第二电机532耦合。第二电机532可使第二喷嘴头522绕第二喷嘴512的中心轴线旋转和/或相对于表面115枢转。第二电机532可以与第二控制器562可操作地(例如,电连接)耦合。
第二控制器562可以类似于第一控制器561或本文公开的任何其他控制器。第二控制器562可以被编程或配置为控制第二电机532以使第二喷嘴头522绕第二喷嘴512的中心轴线旋转。第二控制器562也可以被编程或配置为控制第二电机532以调节第二喷嘴头522相对于表面115的枢转角度(即,锐角α)。控制第二喷嘴头522的旋转可以改变基板110的行进方向,控制第二喷嘴头522的枢转可以改变施加到基板110的拖曳力,以使基板110沿着浮动台105的表面115移动。
第二控制器562可以被配置或编程为控制第二控制阀552以调节从气体源570供应到第二气体供应歧管542的第二气体的压力和/或流速。第二控制器562可以控制第二气体的压力和/或流速,使得由第二气体在表面115和基板110之间的流动产生的拖曳力可以足以沿着表面115输送(例如平移)基板110。
参照以上图2-5描述的浮动台的实施例包括在台上钻孔或以其他方式形成在台上发射气体(直接地或者通过在通向该开口的通道中放置喷嘴)的开口(包括例如通道或通孔)的结构。在另一个实施例中,不是在浮动台的实心构造中钻出或以其他方式形成开口,该浮动台可以由多孔或烧结的材料制成,并且使气体流过的第一多个通道是由于材料本身的多孔性而整体分布和固有的孔,而不是通过在台上钻出或以其他方式形成的孔。在浮动台由多孔的烧结材料制成的实施例中,通过钻孔或以其他方式形成在多孔材料的台中的多个第二通道,带有或不带有位于其中的喷嘴,可用于提供非垂直(例如,锐角)的气体流,以提供基板的X-Y平移(输送),类似于上述图2-5的实施例。图23示出了由多孔或烧结材料制成的示例性浮动台2305的局部,侧视截面图,该浮动台2305具有孔形式的通道,该通道允许气体从台中喷出来,从而提供气体承载以使基板浮起,如虚线箭头所示。浮动台2305还包括成角度的第二多个通道2302,这些通道2302类似于图2的实施例,以如上所述的锐角发射气体,以沿着浮动台2305的表面2315输送(例如,平移)基板。代替直接发射气体的成角度的开口2302,浮动平台2305可以包括具有喷嘴的通道,该喷嘴被配置成以非垂直(例如,锐角)排放气体以输送基板,类似于图3-5的实施例,例如,以提供具有大致平行于基板表面的方向分量的拖曳力。为了简化,在图23的实施例中,流量控制系统省略了包括流体歧管,气体供应管线,阀,气体源,控制器等,但本领域的普通技术人员将理解如何利用图2-5中各种布置,经过适当的修改以控制通过第一多个开口(浮动台的孔)以实现气体承载的流量以及通过第二多个开口的流量以用于输送基板。
图6示意性地示出了可与本文所述的任何示例性实施例一起使用的示例性喷嘴及其喷嘴头的旋转和枢转。如图6所示,喷嘴611包括喷嘴头621。喷嘴611可包括或可操作地连接至电机631,该电机631可施加驱动力,该驱动力使喷嘴头621绕喷嘴611的中心轴641旋转以改变旋转角度。喷嘴611的中心轴线可以垂直于表面(例如,浮动台105的表面115)。电机631还可以使喷嘴头621相对于表面115枢转(即,绕z轴)以改变锐角α。旋转喷嘴头621围绕z轴(图6中的双箭头)从而调节气体从喷嘴流出并相对于表面115的锐角α。电机631可以可操作地(例如,电连接)与控制器651耦合,该控制器651可以是本文公开的任何控制器的实施例。控制器651可以控制电机631以使喷嘴头621旋转和/或枢转。图6还显示了(x,y,z)坐标系。除了喷嘴头621绕z轴枢转之外,各种示例性实施例还包括喷嘴头621围绕可对应于z轴的中心轴641旋转,如图6中的单头箭头所反映的。通过这种方式,可以调节喷嘴头621的指向方向从而调整气体流动方向(即,在表面115的x-y方向上)。
图7示意性地示出了系统100的组件的另一示例性实施例。系统100可以包括如图1所示的各种组件,例如具有表面115和多个通道120的浮动台105。通道120可以采用参照图2-5示出和描述的任何构造。系统100可以包括桥130,安装在桥130的印刷头组件125,其可以包括多个印刷头126,127和128。浮动台105可包括多个区带或区域的711,712和713。区域711可以是进料区域,在该进料区域中基板110可以例如通过具有末端执行器761的机械臂760以本领域普通技术人员熟悉的方式装载到浮动台105上。在一些实施例中,基板110可以从另一个或模块(图7中未示出)传送(例如平移)到浮动台105上,而不是装载到浮动台105上。
区域712可以是印刷区域,其中基板110可以通过印刷头组件125被印刷或沉积有诸如有机材料的材料。区域713可以是输出区域,在该区域中,基板110在用材料印刷之后可以被传送(例如,平移)到印刷区域712之外。基板110可以保持在输出区域713处,或者可以从输出区域713被传送(例如平移)到未在图7中示出的系统100的另一区域。例如,其上沉积有材料的基板110可以由带有末端执行器(未示出)的另一机械臂从输出区域713卸载。在一些实施例中,可以将其上沉积有材料的基板110传送(例如平移)到处理区,在该处理区中可以使用一个或多个处理装置(例如热处理装置)来处理沉积在基板110上的材料,形成作为OLED器件一部分的层。
如图7所示,机器臂760可被构造成将基板110装载到浮动台105和/或从浮动台105卸载基板110。机械臂760可以包括末端执行器761,其可包括卡盘和/或多个叉。系统100还可以包括配置成夹持基板110的夹持器系统730。夹持器系统730可以包括一个夹持机构740,其可包括多个夹持装置751,752,753,和754。在一些实施例中,夹持机构740可以包括单个夹持装置,或者可以包括多于或少于在图7实施例中示出的夹持装置的数量。夹持装置751,752,753,和754可以被配置在基板的外围区域110夹持基板110。基板110的外围区域可以是非印刷区域或非活性区域,在该非印刷区域或非活性区域上可以不沉积有机材料以形成OLED器件的层。在外围区域上夹持基板110可以减少mura现象。
夹持器系统730可以安装在沿浮动台105布置的轨道735上。图7中示出了轨道735与浮动台105并排布置。在一些实施例中,轨道735可设置在浮动台105,或固定到浮动台的边缘105。夹持器系统730可沿轨道735移动。夹持器系统730可以配置成夹持基板110,并且使基板110沿着浮动台105移动,例如,从区域711到区域712和/或区域713。在一些实施例中,夹持器系统730可以保持(例如,通过夹持)基板110并将基板110移动到印刷区域712。在印刷过程中,夹持器系统730可以使基板110沿着轨道735来回移动,以使基板110可以相对于印刷头组件125精确定位。例如,印刷头126,127,和128可将有机材料以预定的图案沉积到基板110的不同区域。在印刷过程中,印刷头组件125也可以沿桥130移动,使得有机材料可以在浮动台105的宽度方向上沉积到基板110的不同区域上。
在材料沉积到基板110上之后,夹持器系统730可以将基板110移动到输出区域713,在此处基板110可以被临时保持,通过处理装置处理,输送(例如平移)到图7中未示出的系统100的另一个区域,或由图7中未示出的其他机械臂卸载。当夹持器系统730沿着浮动台105夹持并移动基板110时,基板110可以继续由从浮动台105的端口120流出的气体承载支撑。在一些实施例中,虽然夹持器系统730沿浮动台105夹持并移动基板110,但是基板110可以不由气体承载支撑。
夹持器系统可以采用多种形式。参考2016年11月29日授权的美国专利9,505,245号,通过结合在此作为参考,用于可与本文所述的各种示例性实施例结合使用的夹持器系统的一种示例性,非限制性构造。
图7示出了如图2-6所示配置的应用,用于输送(例如,平移)基板110。在图7所示的应用中,倾斜过程将在下面讨论。在倾斜过程中,将基板110移动一小段距离(通过相对精细的输送(平移和/或旋转运动)),以使基板的一个或多个边缘对准并抵靠一个或多个止动件(图7中未示出),使得夹持器系统730可以在基板110的所需外围区域夹持基板110。例如,在将基板110移动到更靠近夹持器系统730所处的区域之后,或者在通过机械臂760将基板110装载到浮动台105上之后,基板110可以搁置在位于浮动台105上的升降销上。基板110可以随后经传送带向夹持器系统730短距离移动,使得基板110被推到分布在浮动台105上的预定位置处的止动件上。在基板110抵靠止动件之后,夹持器系统730可以在基板110的外围区域夹持基板110。
图8示意性地示出了根据本公开的被配置用于执行示例性倾斜过程的系统100的一个实施例。可以在浮动台105上提供一个或多个通道(例如,图8中所示的两个通道821,822),其可以与构造成用于提供基板浮动的通道分开。在一些实施例中,一个或多个通道可以是倾斜的,类似于图2中所示的第二通道202。在一些实施例中,一个或多个通道中的每一个包括具有至少部分地设置在其中的可调节的喷嘴头,类似于图2-6中所示的喷嘴311,312,412,511,512和611,用于提供第二气体流动以输送(例如,平移)基板110。
如图8所示,系统100可以包括浮动台105。浮动台105可包括在表面115处开口的多个第一通道820。第一通道820可以是图1中所示的通道120的部分或实施例。第一通道820可以被配置为向基板110提供浮动(图8中未示出)。例如,第一通道820可以类似于通道201,301,401,501和502。第一气体可以流过第一通道820以在基板110和浮动台105的表面115之间形成气体承载。气体承载可足以使基板110浮在表面115以上。
第一通道820可各自通过单独的气体供应管线825与第一气体供应歧管831可操作地(例如,流体地)连接。第一气体供应歧管831可类似于本文公开的任何气体供应歧管。第一气体供应歧管831可以可操作地(例如,流体地)连接至第一控制阀841。第一控制阀841可以类似于本文公开的任何控制阀。第一控制阀841可以控制供应到第一气体供应歧管831的第一气体的压力和/或流速。第一控制阀841可以可操作地(例如,流体地)与气体源860耦合,气体源860可以包括或耦合至压力调节器,以从气体源860接收第一气体。尽管在图8中示出了单个气体源860,在一些实施例中,可以包括两个或更多个气体源,以独立地提供用于浮动基板110和用于输送(例如,平移)基板110的气体。
第一控制阀841可以与第一控制器851可操作地(例如,电连接)连接。第一控制器851可以类似于本文公开的任何其他控制器。第一控制器851可以被编程或配置为控制第一控制阀841以调节供应到第一气体供应歧管831的第一气体的压力和/或流速,从而控制由第一气体形成的气体承载。
如图8所示,浮动台105可包括与第一通道820分开设置的一个或多个第二通道。在图8所示的实施例中,示出了两个第二通道821和822。在一些实施例中,系统100可以包括多于两个或少于两个的第二通道。第二通道821和822中的每个可以通过单独的气体供应管线826与第二气体供应歧管832可操作地(例如,流体地)连接。第二气体供应歧管832可以类似于本文公开的任何气体供应歧管。第二气体供应歧管832可以可操作地(例如,流体地)与第二控制阀842连接。第二控制阀842可以类似于本文公开的任何控制阀。第二控制阀842可以构造成控制供应到第二气体供应歧管832的第二气体的压力和/或流速。
第二控制阀842可以可操作地(例如,流体地)连接到气体源860,以从气体源860接收第二气体。第二控制阀842也可以可操作地(例如,电连接)连接至第二控制器852。第二控制器852可以类似于本文公开的任何控制器。第二控制器852可以被编程或配置为控制第二控制阀842以调节供应到第二气体供应歧管832的第二气体的流动的压力和/或流速。压力调节器也可以连接至控制器或另一控制器以控制流量控制系统中的压力。
如图8所示,第二通道821和822可以与第一通道820分开设置。在一些实施例中,第二通道821和822可以不单独设置。相反,第二通道821和822可以是选自第一通道820的两个通道。第二通道821和822可以设置在浮动台105上的适当位置处,用于相对于夹持器系统730执行基板110的倾斜处理。例如,参照图7和8,第二通道821和822可位于浮动台105的非外围区域。在一些实施例中,第二通道821和822可以位于基板110的中心区域下方。基板110的中心区域可以对应于可以在基板110的上表面上沉积有机材料的区域。
在一些实施例中,第二通道821和822可具有类似于图2所示的第二通道202的构造。即,第二通道821和822中的每个可以是倾斜的,使得第二气体沿相对于浮动台105的表面115成锐角的方向从第二通道821和822流出。
在一些实施例中,第二通道821和822可以具有类似于通道301,302,402,501,和502的构造,并且每个可以包括具有可调节的喷嘴头的喷嘴。如上所述,可调节喷嘴头可以被调节以改变其旋转角度和/或枢转角度。例如,可调节喷嘴头可被旋转以改变基板110的行进方向。可调节喷嘴头可枢转以改变锐角α,从而影响用于输送(例如,平移)基板110的第二气体流动的拖曳力。当喷嘴和/或不带喷嘴的倾斜通道201用于执行倾斜过程时,该设备可以称为“空气倾斜器”(如上所述,空气倾斜器不必限于使用空气作为所使用的气体供应)。
图9示出了一种系统900,在该系统中,电动倾斜器被用来执行倾斜过程。系统900可以包括类似于图7中描绘的各种组件,如带有通道120的浮动台105,桥130,印刷头组件125与印刷头126,127和128,轨道735,和带夹持机构740的夹持器系统730(为简单说明,省略夹持装置751,752,753和754)。
系统900可以包括多个电动倾斜器,其被配置为执行基板110的倾斜过程,为夹持器系统730准备基板110以夹持基板110。例如,系统900可以包括第一电动倾斜器905和第二电动倾斜器906。第一电动倾斜器905可以包括第一摆臂915,第二电动倾斜器906可以包括第二摆臂916。系统900可包括设置在浮动台105上的多个止动件并被配置为停止基板110的移动。例如,系统900可以包括位于图9中所示的位置处的第一止动件901,第二止动件902和第三止动件903,或任何其他合适的位置。止动件可以是任何合适的止动件,例如销,轮子等。止动件可以是可缩回的。例如,止动件可以是设置在浮动台105的开口内的销。止动件在不使用时可以缩回到开口中,并且可以在使用时从开口中伸出以阻止基板110。止动件902和903可沿着浮动系统105的一侧放置在夹持器系统730所在的地方。
电动倾斜器905和906可以至少部分地布置在浮动台105的开口中。电动倾斜器905和906可以是可伸缩的和可延伸的。例如,电动倾斜器905和906可以在不使用时缩回到设置它们的开口中,并且在使用时可以伸出开口。用于容纳电动倾斜器905和906的开口可以与用于流动气体的开口不同,以提供基板110的浮起和输送(例如,平移)。在一些实施例中,用于容纳电动倾斜器905和906的开口的尺寸(例如,直径)可以大于用于使气体流动以提供基板110的浮动的通道(例如,图1-6中所示的那些)。每个电动倾斜器905,906可包括摆臂915,916,该摆臂被配置成可绕电动倾斜器的轴线摆动。当摆臂915,916摆动时,它们可推压基板的边缘110,从而推基板110抵靠止动件901,902和903。在该位置,基板110可以被夹持器系统730夹持。
当例如通过具有末端执行器761的机械臂760将基板110装载到浮动台105上时,基板110可以由浮动台105提供的气体承载支撑。替代地或附加地,基板110可以由设置在浮动台105的开口中的升降销支撑。用于布置升降销的开口可以与用于使气体流动以提供基板110的浮动的通道的开口不同。当支撑基板110时,电动倾斜器905和906可被激活以使用摆臂915和916将基板110推向止动件901,902和903。当基板110是被推至止动件901,902和903时,夹持器系统730可以沿着基板的侧面110夹持基板110在外围区域。夹持器系统730然后可以沿着轨道735移动以将基板110移动到印刷头组件125。
图13示意性地示出了电动倾斜器905的示例性构造。如图13示例性实施例所示,电动倾斜器905包括可绕轴线945旋转的摆臂915。轴线945可以是电动倾斜器905的大体中心轴线,或者可以偏移电动倾斜器905的中心轴线。电动倾斜器905可以包括被配置为驱动电动倾斜器905内部的轴的电机935。摆臂915可以可操作地连接到机动轴,从而基于轴的驱动引起摆臂915的旋转。在一些实施例中,电机935可以不是电动倾斜器的组成部分905,并且可以与电动倾斜器905分开。
参考图10,示出了图9的系统100的一部分的示意性俯视图,其中电动倾斜器905和906用于执行倾斜过程。在图10所示的位置,电动倾斜器905的摆臂915和电动倾斜器906的摆臂916与基底110的边缘啮合,以使基板平移,使得其抵靠止动件901,902和903。在抵靠止动件901,902,903的位置,夹持机构740的夹持装置751,752,753和754沿着基板110的边缘夹持外围区域。夹持器系统730夹持基板110后,止动件901,902和903可以缩回到容纳止动件901,902,和903的开口中,使它们不干扰夹持器系统730对基板的传送。电动倾斜器905和906也可以分别缩回到容纳电动倾斜器905和906的开口中,以使得它们不干扰另一基板到浮动台105上的装载,和/或将另一种基板输送到靠近夹持器系统730的区域以执行倾斜处理。
图7、9和10示出了基板110以第一(例如,纵向)方向被加载到浮动台105上的示意图。图11示出了基板110也可以以垂直于第一方向的第二(例如,横向)方向被装载到浮动台105上。为了处理以横向方向加载的基板110,可以使用不同的电动倾斜器和/或止动件布置。例如,系统100可以进一步包括第一止动件1101,第二止动件1102和第三止动件1103。第二和第三止动件1102和1103可以沿着夹持器系统730所在浮动台105的一侧设置。第一止动件1101,第二止动件1102和第三止动件1103的位置可以与第一止动件901,第二止动件902和第三止动件903的位置不同。系统100可以包括具有第一摆臂1115的第一电动倾斜器1105和具有第二摆臂1116的第二电动倾斜器1106。第一电动倾斜器1105的位置和第二电动倾斜器1106的位置可以与第一电动倾斜器905和第二电动倾斜器906的位置不同。
图12示意性地示出了系统100的一部分的俯视图。在此位置上,基板110已被平移以便抵靠止动器1101,1102和1103,以类似于在上面参照图10所描述的方式使用电动倾斜器1105和1106的摆臂1115和1116。一旦基板邻接止动器1101,1102,1103,夹持装置751,752,753和754沿基板110的边缘处的外围区域握持基板110。然后,当夹持器系统730沿着轨道735移动时,夹持器系统730可以使基板110沿着浮动台105并且相对于印刷头组件(未示出)移动。基板110被夹持之后,止动件1101,1102和1103可以缩回到容纳止动件1101,1102和1103的开口,使它们不干扰基板110的移动。电动倾斜器1105和1106还可缩回到容纳电动倾斜器1105和1106的开口中,使它们不干扰另一基板在的浮动台105上的装载或输送以执行倾斜过程。
使用电动倾斜器执行倾斜过程时,可能会遇到各种挑战。挑战之一涉及在使用电动倾斜器时升降销的放置困难。图14示意性地示出了图12中所示的浮动台105的一部分的侧视图。当使用电动倾斜器1105和1106时,它们被设置在浮动台105上的固定位置处。浮动台105还可以包括多个升降销1401,其构造成当基板110通过如图7所示的机械臂760的末端执行器761装载到浮动台105上时支撑基板110。当使用时,电动倾斜器1105和1106从浮动台105中的开口伸出。因此,电动倾斜器1105和1106从浮动台105的表面115突出。
图15示出了当电动倾斜器用于执行倾斜过程时,在纵向方向装载基板110和在横向方向装载基板110'(与基板110尺寸相同)时,末端执行器761的位置。图15示出了使用电动倾斜器放置升降销的困难。图16示出了当根据各个公开的示例性实施例的空气倾斜器用于执行倾斜过程时,在纵向方向装载基板110和在横向方向装载基板110'时,末端执行器761的位置。如本文中所使用的,术语“空气倾斜器”是指上文所讨论的各种示例性实施例,其被配置为在相对于表面(诸如表面115)形成锐角α的方向上引导气流(不限于空气),如图2-6所示。在图15和16中,出于示例性目的,当以两个不同的载荷加载基板110和110'时,末端执行器761的两个位置被叠加。
如图15所示,当使用电动倾斜器时,它们可能会干扰升降销的定位。图15示出了末端执行器761用于以纵向方向装载基板110和以横向方向装载另一基板110'时的位置。如图15所示,末端执行器761可包括多个叉子。由于电动倾斜器1105和1106的固定位置,以及电动倾斜器1105和1106的摆动臂的固定摆动距离,当将基板110和110'装载到浮动台105上时,基板110和基板110'的右边缘(更靠近夹持器系统730的边缘)必须要在同一位置对齐(如图15所示,右边缘彼此对齐),以使电动倾斜器1105和1106的摆动臂可以推动基板110和110'移动相同的距离以到达止动件,从而允许夹持器系统730的夹持装置在外围区域夹持基板。结果,当装载基板110时和装载基板110'时,末端执行器761的叉子不在同一位置(如图15所示,末端执行器761的叉子不相互重叠)。当装载纵向方向的基板110时和装载横向方向的基板110'时,叉子之间的偏移减小了可用于放置升降销的间隙1505。因此,当使用电动倾斜器时,设计带有升降销的浮动台会带来挑战并增加设计的复杂性。
与使用电动倾斜器有关的另一个挑战与上述讨论的mura现象有关。可能需要在浮动台105中具有相对较大的开口,以至少部分地容纳电动倾斜器,当它们收回而不使用时。用于容纳和收回电动倾斜器的开口大于用于容纳升降销的开口和/或用于向浮动基板110提供气体承载的开口。当在上表面上印刷有材料的基板110在容纳电动倾斜器的大开口上方移动时,例如,在印刷过程中,由于与较大尺寸开口相关的基板下方的热变化,出现mura现象的风险可能会增加。
与使用电动倾斜器相关的其他挑战可能与系统100缺乏灵活性有关。电动倾斜器具有有限的摆动行程(即,摆臂可以推动基板的距离)。因此,电动倾斜器通常被放置在浮动台105上的预定位置处。电动倾斜器的位置可以取决于基板的尺寸。因此,当使用电动倾斜器时,系统100不具有处理不同尺寸的基板的灵活性。
相反,根据本公开的各种示例性实施例的空气倾斜器的使用减轻或消除了与电动倾斜器相关的各种挑战。例如,如图16所示,当使用根据上述各种示例性实施例中的任何一个的空气倾斜器来执行倾斜过程时,空气倾斜器可以推动基板移动的距离不需要受到限制或固定,因为空气倾斜器可以放置在覆盖基板下方相对较宽的区域范围的各种位置上,从而可以在基板相对于空气倾斜器移动时继续传送(平移和/或旋转)基板。另外,空气倾斜器可被“隐藏”在浮动台表面处的开口中,并且不突出于表面(例如,表面115)之外,这消除了上述的干扰问题。当末端执行器761将基板110和110’放置到浮动台105上时,基板110和110′的右边缘不需要处于相同位置。因此,当末端执行器761将基板110'装载到浮动台105上时,末端执行器761可移动到浮动台105上与其先前装载的相同位置,而与基板的朝向无关。因此,末端执行器761的叉子可以始终落在相同或基本相同的位置,如图16中叉子的重叠所示。因此,当使用空气倾斜器时,末端执行器761的叉子将不会干扰升降销,该升降销可能位于叉子之间的间隙1605中。
使用空气倾斜器还可以减少mura现象。对于相同的推动基板的距离,用于空气倾斜器的开口可能比容纳电动倾斜器的开口小得多。结果,当使用空气倾斜器时,可以减小mura效应。此外,由于空气倾斜器不限于它们可以推动基板的距离,并且因为在使用中空气倾斜器不会从浮动台105的表面115突出,所以空气倾斜器的位置和数量可以是灵活的。因此,系统100可以被灵活地配置为处理各种尺寸和形状的基板。
根据所公开的实施例,图17A示出了空气倾斜器用于执行倾斜处理的应用。图17A示出了使用单个空气倾斜器1710。如图17A所示,单个空气倾斜器1710可以设置在台中,使得其位于基板的中心区域的下方,如本文所公开的,空气倾斜器1710可以使用图2中所示的倾斜开口202来实现,或者可以使用具有可调喷嘴头的喷嘴来实现,如上文所讨论的和图3-6所示。空气倾斜器1710在x-y平面(即,在与表面115平行的平面)的方向1720上提供了气体的流动,以推动基板110朝向并抵住止动件1701、1702和1703移动。如图17B所示,方向1720可以相对于x轴形成一个角度。当使用具有可调节喷嘴头的喷嘴来实现空气倾斜器1710时,可以旋转喷嘴头以改变指向方向(x-y方向),从而改变方向1720和角度,角度可以在0°至90°的范围内。在一些实施例中,角度可以在0°至30°、30°至45°或45°至90°的范围内。角度可以通过调节可调喷嘴头来调节。在一些实施例中,可以通过手动调节喷嘴头来手动调节角度。在一些实施例中,如上所述,可以通过使用控制器和电机调节喷嘴头来自动且动态地调节角度。一旦基板110被推到止动件1701、1702和1703上,夹持器系统730就可以使用夹持机构740的夹持装置751,752,753和754来抓取基板110的外围区域。
根据所公开的实施例,图18A示出了空气倾斜器用于执行倾斜处理的另一个应用。图18A示出了使用两个空气倾斜器1810和1830。如本文所公开的,可以使用角度通道202或具有可调节喷嘴头的喷嘴来实现空气倾斜器1810和1830中的每一个。空气倾斜器1810和1830可以被配置为提供两个气体流动,以推动基板朝向并抵住止动件1701、1702和1703移动。第一空气倾斜器1810可以被配置为提供在第一方向1820上的第一气体流动,并且第二空气倾斜器1830可以被配置为提供在第二方向1840上的第二气体流动。如图18B所示,第一方向1820和第二方向1840可形成角度y。角度y可以在0°至180°的范围内。在一些实施例中,角度y可以在0°至30°,30°至45°,45°至90°,90°至120°,120°至150°或150°至180°的范围内。当可调节喷嘴头用于空气倾斜器时,可以通过使用本文公开的控制器和电机来调节喷嘴头以自动且动态地调节角度y。
根据所公开的实施例,图19示出了空气倾斜器用于执行倾斜处理的又一个应用。图19示出了使用三个空气倾斜器1910、1920和1930。每个空气倾斜器可以与上面讨论的空气倾斜器类似。空气倾斜器1910,1920,和1930可以被配置成在夹持器系统730夹持基板110之前,将基板110推向止动件1701,1702,和1703。第一空气倾斜器1910可以被配置为在第一方向上提供第一气体流动,第二空气倾斜器1920可以被配置为在第二方向上提供第二气体流动,并且第三空气倾斜器1930可以被配置为在第三方向上提供第三气体流动。当使用具有可调节的喷嘴头的喷嘴来实现空气倾斜器1910,1920和/或1930时,可以转动喷嘴头以改变第一,第二和第三气体流动的第一,第二和第三方向。
在图17-19的各种示例性实施例中,当使用空气倾斜器执行空气倾斜处理时,可以使用垂直通道和来自浮动台105的气体流动来浮动地支撑基板。可选地,空气倾斜器可以单独的提供足够的气体流动以同时浮动和输送基板。
根据示例性实施例,图20示出了配置成用于提供基板的浮起的浮动台以及与浮动台分离的用于提供基板的输送(例如,平移)的装置的实施例。先前附图中所示的浮动台105由一个整体构成。例如,如图1所示,浮动台105可以包括一个在板中具有多个通道的单板结构(整体或整体连接部分)。在先前附图中所示的实施例中,被配置为提供基板110的输送(例如,平移)的通道(包括成角度的通道或具有可调节喷嘴头的喷嘴)可以被设置在浮动台105中。在图20所示的实施例中,浮动台2000包括彼此分开并且由间隙隔开的多个段。例如,浮动台2000可以包括由间隙彼此间隔开的第一段2001,第二段2002和第三段2003。第一段2001,第二段2002和第三段2003中的每一个可包括多个通道2010,其被配置为提供气体流动以浮动基板110(图20中未示出)。通道2010可以类似于以上讨论的用于提供浮力的其他通道。浮动台2000可以与系统100的其他组件结合使用,例如控制器,控制阀,气体供应歧管,电机等。
在图20所示的实施例中,基板支撑装置的各种示例性实施例可包括用于提供基板110的输送(例如,平移和/或旋转)的装置,该装置与浮动台105分开设置,并且可以不与浮动台105形成整体结构的一部分。例如,多个装置2031,2032,2033,2034,2035,和2036可以被提供(例如,安装,固定)在相邻的段2001,2002和2003之间的间隙中。如上所述,用于提供基板110的输送(例如,平移和/或旋转)的装置2031-2036可实现为使用成角度的通道201,或使用例如具有可调节的喷嘴头的喷嘴。每个装置2031-2036可与板或表面2041,2042,2043,2044,2045,和2046相关联。装置2031-2036的流出气体可以产生至少在表面2041-2046和基板110的下表面之间的气体流动。在一些实施例中,从装置2031-2036流出的气体还可在表面115与基板110之间产生气体流动。表面2041-2046被配置为提供所需的用于产生拖曳力的区域。每个表面2041-2046的区域可以被适当地设计,使得来自装置2031–2036的气体流动所生成的拖曳力足以沿着浮动台105移动基板110。
图21示出了根据所公开的实施例的基板支撑装置的另一实施例,该基板支撑装置包括用于向基板提供浮力的浮动台以及被单独提供以提供基板的输送(例如,平移)的装置。浮动台2100可以包括多个段,第一段2101,第二段2102和第三段2103。每个段2101-2103可以由多孔或烧结介质制成,该介质包括以孔的形式存在的通道,该通道允许气体流过以形成浮动基板110的气体承载。装置2131,2132,2133,2134,2135,和2136可以类似于装置2031,2032,2033,2034,2035,和2036。表面2141,2142,2143,2144,2145,和2146可以类似于表面2131,2132,2133,2134,2135,和2136。浮动台2100可以与系统100的其他组件结合使用,例如流量控制系统,控制器,控制阀,气体供应歧管,电机,压力调节器等。
尽管上面示出和描述的各种示例性实施例具有通常在从支撑该基板的浮动台的表面和离开该浮动台的表面的方向上引导空气的空气倾斜器,但是本公开还考虑使用空气倾斜器从背离浮动台的基板的表面上方引导空气。例如,如本文已经描述的,包括喷嘴的一个或多个通道可以被定位成将用于输送基板的成角度的气流引导向与面对浮动台的基板的表面相对的基板的一侧。在这种构造中,可能需要平衡对用于浮动和输送的气流的控制,以便允许同时实现基板的浮动和输送。
图22是示出根据各种公开的示例性实施例的用于支撑和输送(例如,平移)基板的示例性方法的流程图。在一个示例性实施例中,可以结合可操作地耦合的处理器或控制器来执行方法2200以控制系统100的操作。例如,方法2200可以通过任何控制器241,242,371,372,461,462,561,562,651,851,和852来执行,或其任何组合来执行。在一些示例性实施例中,方法2200可以由总体系统控制器来执行,其可包括一个或多个控制器241,242,371,372,461,462,561,562,651,851,和852。在一些示例性实施例中,方法2200可以由与控制器241,242,371,372,461,462,561,562,651,851,和852分离的处理器或控制器来执行。
示例性方法2200的动作2210包括经由气体承载使基板浮在基板支撑装置的支撑表面上方。例如,在图2的实施例中,第一控制器241可控制第一控制阀231以将来自气体源260的第一气体供应至第一气体供应歧管221。第一气体供应歧管221可以将第一气体分配到多个第一通道201,以在浮动台105的表面115和基板110的下表面之间建立气体承载。第一气体可以在基本上垂直于浮动台105的表面115的方向上从第一通道201流出。基板110可以通过气体承载浮在表面115上方。第一控制器241可以控制第一控制阀231和/或流量控制系统的压力调节器以调节第一气体的压力和/或流速,使得气体承载足以浮起基板110。
在图3的实施例中,第一控制器371可控制第一控制阀361以将来自气体源390的第一气体供应至第一气体供应歧管341。第一气体供应歧管341可将第一气体分配到多个第一喷嘴311。第一喷嘴311可具有第一喷嘴头321,第一喷嘴头321垂直于浮动台105的表面115向上设置。第一喷嘴311可以引导第一气体在基本垂直于浮动台105的表面115的方向上从第一喷嘴头321流出。第一气体的流动可以在表面115和基板110的下表面之间建立气体承载,从而使基板110浮在表面115上方。第一控制器371可以控制第一控制阀361和/或流量控制系统的压力调节器以调节第一气体的压力和/或流速,使得气体承载足以使基板110浮起。
在图4的实施例中,第一控制器461可控制第一控制阀451以将来自气体源470的第一气体供应至第一气体供应歧管441。第一气体供应歧管441可将第一气体分配到多个第一通道401。第一通道401可以引导第一气体在基本垂直于表面115的方向上向上流动。第一气体的流动可以在表面115和基板110的下表面之间建立气体承载,从而使基板110浮在表面115上方。第一控制器461可以控制第一控制阀451和/或流量控制系统的压力调节器以调节第一气体的压力和/或流速,使得气体承载足以使基板110浮起。
在图5的实施例中,如图5所示,第一控制器561和第二控制器562可以控制第一喷嘴头521和第二喷嘴头522的方向(例如,旋转),使得它们指向相反的方向。另外,第一控制器561和第二控制器562可以控制第一喷嘴头521和第二喷嘴头522的枢转,使得从第一喷嘴头521和第二喷嘴头522流出的气体可以相对于表面115形成相同的锐角α。因此,由第一喷嘴头521和第二喷嘴头522的流动产生的沿水平方向(即,在表面115的平面中)的拖曳力可能会抵消,仅留下垂直提升力分量。结果,可通过在表面115和基板110的下表面之间的第一气体和第二气体流动产生气体承载,以浮动基板110。
在图20的实施例中,当浮动台105包括多个段时,控制器(例如,公开的图中所示的任何控制器)可以控制向每个段上的第一开口2010(可以包括或不包括设置在其中的喷嘴)供应第一气体。在多个段处从第一开口2010流出的第一气体的流动可以一起建立足以使基板110浮起的气体承载。
在图21和图23的实施例中,当浮动台105包括多孔或烧结的介质时,控制器可以控制第一气体的供应从浮动台的孔(例如,图21中的段或图23中的整个浮动台)流出。从浮动台的孔流出的第一气体可以一起在浮动台(或浮动台的段)的表面和基板110之间建立气体承载。气体承载可以足以使基板110浮动。
参考图22,在动作2220,方法2200包括:在使基板浮起的同时,通过使来自一个或多个通道的气体沿相对于支撑表面成锐角的方向流动而沿着支撑表面输送基板。例如,如图2所示的实施例中,第二控制器242可控制第二控制阀232和/或流量控制系统的压力调节器以将第二气体从气体源260供应到第二气体供应歧管222。第二气体供应歧管222可将第二气体分配到多个第二通道202。从第二通道流出的第二气体可以在相对于浮动台105的表面115形成锐角α的方向上。第二控制器242可以控制第二控制阀232和/或流量控制系统的压力调节器,以调节第二气体的压力和/或流速,从而使从第二开口202流出的第二气体可产生足以输送(例如平移)基板110的拖曳力,例如使基板110沿着表面115平移。
在图3的实施例中,第二控制器372可以控制第二控制阀362以将第二气体从气体源390供应到第二气体供应歧管342。第二气体供应歧管342可将第二气体分配到多个第二喷嘴312。第二控制器372可以控制第二电机332以调节第二喷嘴头322相对于表面115的枢转角度,使得从第二喷嘴头322流出的第二气体可以在相对于表面115形成锐角α的方向上。第二控制器372可以控制第二控制阀362和/或流量控制系统的压力调节器以调节供应到第二喷嘴312的第二气体的压力和/或流速,使得从第二喷嘴头322流出的第二气体可以在表面115的平面中产生足以输送(例如,平移)基板110的拖曳力。第二控制器372还可以控制第二电机332以旋转第二喷嘴头322,使得第二喷嘴头322可以指向期望的方向,从而影响基板110的行进方向。
在图4的实施例中,第二控制器462可以控制第二控制阀452以将第二气体从气体源470供应到第二气体供应歧管442。第二气体供应歧管442可将第二气体分配到多个第二喷嘴412。第二控制器462可以控制第二电机432以调节第二喷嘴头422相对于表面115的枢转角度,使得从第二喷嘴头422流出的第二气体可以在相对于表面115形成锐角α的方向上。第二控制器462可以控制第二控制阀452和/或流量控制系统的压力调节器以调节供应到第二喷嘴412的第二气体的压力和/或流速,使得从第二喷嘴头422流出的第二气体可以在表面115的平面中产生足以输送(例如,平移)基板110的拖曳力。第二控制器462还可以控制第二电机432以旋转第二喷嘴头422,使得第二喷嘴头422可以指向期望的方向,从而影响基板110的行进方向。
在图5的实施例中,第一控制器561和第二控制器562可以分别控制第一控制阀551和第二控制阀552,和/或流量控制系统的压力调节器,以从气体源570分别向第一气体供应歧管541和第二气体供应歧管542供应第一气体和第二气体。第一气体供应歧管541可将第一气体分配至多个第一喷嘴511,第二气体供应歧管542可将第二气体分配至多个第二喷嘴512。第一控制器561可以控制第一电机531以旋转第一喷嘴头521。第一控制器561还可控制第一电机531以使第一喷嘴头521相对于表面115枢转,以改变从第一喷嘴头521流出的第一气体与表面115之间形成的锐角α。第二控制器562可以控制第二电机532以旋转第二喷嘴头522。第二控制器562还可以控制第二电机532以使第二喷嘴头522相对于表面115枢转,以改变从第二喷嘴头522流出的第二气体与表面115之间形成的锐角α。第一控制器561可以控制第一控制阀551和/或流量控制系统的压力调节器,以调节供应到第一喷嘴511的第一气体的压力和/或流速,第二控制器562可以控制第二控制阀552和/或流量控制系统的压力调节器,以调节供应到第二喷嘴512的第二气体的压力和/或流速。随着第一喷嘴头511和第二喷嘴头512具有合适的方向,以及合适的压力和/或流速,则由第一气体的流动和第二气体的流动在表面115和基板110之间产生的拖曳力可能不会抵消。剩余的拖曳力可能足以沿着表面115传送(例如平移)基板110。例如,如图5所示,第一喷嘴511和第二喷嘴512可以被旋转以指向相反的方向,同时可以将第一喷嘴头521和第二喷嘴头522的锐角α调整为相同。第一气体的压力和/或流速可以与第二气体的压力和/或流速不同,这可能导致沿着图5中所示的表面115在水平方向上残留有非零拖曳力。拖曳力可能足以沿着表面115传送(例如平移)基板。
在图20的实施例中,装置2031,2032,2033,2034,2035,和2036可包括类似于第二通道202的通道,或可包括类似于喷嘴312,412,511,512,和611的喷嘴。控制器(例如,本文中公开的任何控制器)可以控制供给至装置2031,2032,2033,2034,2035,和2036的第二气体的压力和/或流速。控制器还可以调节包括在装置2031,2032,2033,2034,2035,和2036中的喷嘴的方向(例如,旋转角和/或枢转角度)。其结果是,该控制器可以控制装置2031,2032,2033,2034,2035,以及2036以至少在表面2041,2042,2043,2044,2045,和2046与基板110的下表面之间提供第二气体的流动。流动可产生足以沿表面115传送(例如,平移)基板110的拖曳力。
在图21的实施例中,装置2131,2132,2133,2134,2135,和2136可包括类似于第二通道202的通道,或可包括类似于喷嘴312,412,511,512,和611的喷嘴。控制器(例如,本文中公开的任何控制器)可以控制供给至装置2131,2132,2133,2134,2135,和2136的第二气体的压力和/或流速。控制器还可以调节包括在装置2131,2132,2133,2134,2135,和2136中的喷嘴的方向(例如,旋转角和/或枢转角度)。其结果是,该控制器可以控制装置2131,2132,2133,2134,2135,以及2136以至少在表面2141,2142,2143,2144,2145,和2146与基板110的下表面之间提供第二气体的流动。流动可产生足以沿表面115传送(例如,平移)基板110的拖曳力。
可以使用其他技术来实现所公开的用于输送基板的输送系统。例如,可以在浮动台中设置多个真空端口,或者在浮动台的各段之间的间隙内分别设置多个真空端口。真空端口可以产生真空抽吸力,从而在表面(例如,支撑表面115)和基板的下表面之间形成的空间中的方向上抽吸空气或气体。当通过真空端口沿特定方向抽吸空气或气体时,基板可能会沿着表面移动。为了引导气流,除了使用成角度的通道之外或在其基础上,还可以考虑将可动叶片、固定叶片、桨轮或其他类似可引导气流的装置放置在通道中,以根据需要对气流进行引导。这样的导流装置可以通过控制器来调节和控制。本领域普通技术人员将理解如何基于本文公开的操作原理来实现这种装置以获得期望的气流定向。
本公开的各方面考虑了用于例如在诸如印刷或以其他方式处理要用于显示器和其他应用的基板的处理过程中使用浮动来输送和支撑基板的各种系统,方法和装置。一个实施例公开了一种系统,该系统包括印刷系统,该印刷系统包括印刷头组件,该印刷头组件布置成分配用于沉积到基板上的材料。该系统还包括具有支撑表面的基板支撑装置,该基板支撑装置包括多个第一通道,该多个第一通道布置成分配第一气体流动以建立气体承载,使得基板浮动在支撑表面上方。以及输送系统,该输送系统包括多个第二通道,该第二通道被布置成相对于支撑表面分配第二气体流动,以沿支撑表面输送基板。
系统的各种另外的实施例包括以下方面中的一个或多个。该系统中,输送系统的第二通道与基板支撑装置的支撑表面成为一体。该系统中,支撑表面包括彼此间隔开一个或多个间隙的多个段,并且输送系统的第二通道包括设置在段之间的一个或多个间隙中的多个喷嘴。该系统中,第一通道被布置成在垂直于支撑表面的方向上分配第一气体的流动。该系统中,第二通道被布置成在相对于支撑表面形成锐角的方向上分配第二气体的流动。该系统中,多个第一通道包括多个第一喷嘴以分配第一气体的流动,并且多个第二通道包括多个第二喷嘴以分配第二气体的流动。该系统中,第一喷嘴布置成在垂直于支撑表面的方向上分配第一气体的流动,第二喷嘴布置成在相对于支撑表面形成锐角的方向上分配第二气体的流动。该系统中,第二喷嘴设置在浮动台的非外围区域。该系统中,多个第二通道包括多个喷嘴,所述喷嘴构造成在相对于所述支撑表面形成锐角的方向上分配所述第二气体的流动。该系统中,多个第一通道包括多个喷嘴,其分配第一气体的流动以使基板浮动,其中第二通道相对于支撑表面成角度,从而沿相对于支撑表面形成锐角的一个方向分配第二气体的流动。该系统中,多个第一通道包括多个第一喷嘴,并且其中多个第二通道包括多个第二喷嘴,第一喷嘴和第二喷嘴中的每个具有相对于支撑表面可枢转且可相对于垂直于支撑表面的喷嘴头的轴线旋转的喷嘴头。该系统还包括一个或多个控制器,每个控制器被配置为调节喷嘴头的枢转角度和旋转角度中的至少一个。该系统还包括一个或多个电机,其中第一喷嘴和第二喷嘴中的每个均连接到一个或多个电机,并且其中一个或多个电机可由一个或多个控制器控制以调节喷嘴头的枢转角度和旋转角度中的至少一个。该系统中的一个或多个控制器被配置为调节第一喷嘴以在垂直于支撑表面的方向上分配第一气体的流动,并调节第二喷嘴以在相对于支撑表面成锐角的方向上分配第二气体的流动。该系统中,相对于支撑表面的锐角约为5度到30度。该系统中,相对于支撑表面的锐角约为30度到45度。该系统中,第一气体流与第二气体流的压力不同。该系统中,第一气体流与第二气体流的流速不同。该系统还包括配置成提供第一气体和第二气体的气体源。该系统还包括可操作地连接到第一气体流通道的第一阀和可操作地连接到第二气体流通道的第二阀,其中,第一阀和第二阀连接到一个或多个控制器,并且由一个或多个控制器独立地控制,以调节第一气体和第二气体的压力和流速中的至少一个。该系统中,基板支撑装置包括多孔介质,并且第一通道包括多孔介质的孔。该系统中,第二通道选自通道,通孔,喷嘴或其组合。该系统还包括至少一个控制器,该至少一个控制器被配置为控制第二气体的流动以提供第二气体的脉冲以平移基板。该系统包括沿浮动台布置的轨道和安装在轨道上并沿轨道可移动的夹持器系统,夹持器系统包括配置成夹持基板的夹持装置。该系统中,夹持器系统构造成在夹持基板的同时沿着轨道移动,以将基板沿着基板支撑装置输送到具有印刷系统的印刷区域。该系统中,印刷头组件构造成沉积有机材料以形成OLED装置。该系统中,印刷系统包括具有至少一个被配置为印刷有机材料的喷墨印刷头的喷墨印刷机。该系统中,夹持器系统构造成在有机材料沉积到基板的不同区域上时沿着轨道移动以定位基板。该系统还包括多个与夹持器系统相邻设置的止动件,其中第二通道构造成分配第二气体的流动以使基板朝向和抵靠止动件移动,并且夹持器系统构造成在基板被止动件止动之后在基板的外围区域夹持基板。该系统还包括可伸缩的升降销,其中,升降销被构造成在将基板装载到基板支撑装置上之后从基板支撑装置的表面伸出以支撑基板。该系统中,可伸缩的升降销被配置成在基板支撑装置的表面下方伸缩。该系统中,第一气体和第二气体是相同的气体。该系统中,第一气体和第二气体彼此不同。
另一个实施例设想了一种包括支撑表面的系统。该系统还包括布置在支撑表面中的多个第一通道,其分配第一气体的流动以建立气体承载从而使基板浮在支撑表面上方。该系统还包括多个第二通道,该多个第二通道布置成相对于支撑表面分配第二气体的流动,从而沿着支撑表面输送基板。
上述系统的各种另外的实施例包括以下方面。该系统中,第一通道和第二通道与支撑表面成一体。该系统中,第一通道与支撑表面是一体的,第二通道与支撑表面是分开的。该系统中,第二通道被布置成在相对于支撑表面形成锐角的方向上分配第二气体的流动。该系统中,第一气体和第二气体是相同的气体。该系统中,第一气体和第二气体彼此不同。该系统中,支撑表面由多孔或烧结的材料制成,并且其中第一通道是材料的孔。该系统中,第二通道包括形成在支撑表面中的端口。该系统中,第二通道选自通道,通孔,喷嘴或其组合。该系统中,多个第二通道被布置成在远离朝向基板的支撑表面的方向上分配第二气体流动。
本公开的另一个实施例设想了一种方法,该方法包括经由气体承载使基板浮动在基板支撑装置的支撑表面上方。该方法还包括:在使基板浮起的同时,通过使气体朝着基板的表面并且相对于基板的表面以非垂直的方向流动而沿着支撑表面输送基板。
该方法的各种另外的实施例包括以下方面中的一个或多个。
该方法还包括供应用于形成气体承载的第一气体和用于输送基板的第二气体,其中以不同的压力供应第一气体和第二气体。所述方法还包括:当将基板推向邻近于所述夹持器系统布置的止动件时,使用安装在轨道上的夹持器系统在基板的外围区域夹持基板。该方法还包括通过使气体在垂直于朝向基板的支撑表面和远离朝向基板的支撑表面的方向上流动来形成气体承载。该方法中,第一气体和第二气体是相同的气体。该方法中,第一气体和第二气体彼此不同。
根据各种实施例的所描述的技术、系统和方法的实施方式还可包括具有编程指令和控制逻辑以实现各个方面的计算机可访问介质上的硬件和/或计算机软件。
本文描述的示例性系统和方法可以在执行包含在计算机可读记录介质上的计算机可读代码或通过瞬时介质传输的通信信号的处理器或控制器的控制下执行。计算机可读记录介质可以是可以存储处理器或控制器可读的数据的任何数据存储设备,并且可以包括易失性和非易失性介质,可移动和不可移动介质以及各种其他网络设备。
计算机可读记录介质的示例包括但不限于只读存储器(ROM),随机存取存储器(RAM),可擦除电可编程ROM(EEPROM),闪存或其他存储技术,全息介质或其他光盘存储,包括磁带和磁盘的磁存储以及固态存储设备。计算机可读记录介质还可以分布在网络耦合的计算机系统上,从而以分布式方式存储和执行计算机可读代码。通过瞬时介质传输的通信信号可以包括例如通过有线或无线传输路径传输的调制信号。
使用本公开的设备,系统和方法的实施例制造的设备可以包括例如但不限于电子显示器或显示组件,印刷电路板或其他电子组件。这样的组件可以用在例如手持式电子设备,电视或计算机显示器或结合了显示技术的其他电子设备中。虽然各种示例性实施例将空气倾斜器系统和装置描述为印刷系统的一部分,但是这样的系统不是限制性的,并且所描述的空气倾斜器和/或浮动装置可以是各种设置和应用的组件,例如,用于基板的一般输送。
应当理解,在此阐述的示例和实施例是非限制性的,并且可以在不脱离本教导的范围的情况下对结构,尺寸,材料和方法进行修改。通过考虑本文公开的本发明的说明书和实践,根据本公开的其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。说明书和示例旨在仅被认为是示例性的,根据适用法律,所附权利要求书享有包括其等同物在内的最大范围。

Claims (49)

1.一种系统,包括:
印刷系统,包括印刷头组件,该印刷头组件布置成分配用于沉积到基板上的材料;具有支撑表面的基板支撑装置,所述基板支撑装置包括多个第一通道,所述多个第一通道布置成分配第一气体的流动以建立气体承载,从而使所述基板浮动在所述支撑表面上方;和
输送系统,包括多个第二通道,所述多个第二通道布置成相对于所述支撑表面分配第二气体的流动,以沿着所述支撑表面输送基板。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述输送系统的第二通道与所述基板支撑装置的支撑表面成为一体。
3.根据权利要求1所述的系统,其中,所述支撑表面包括由一个或多个间隙彼此隔开的多个段,并且所述输送系统的第二通道包括布置在所述段之间的所述一个或多个间隙中的多个喷嘴。
4.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一通道布置成在垂直于所述支撑表面的方向上分配所述第一气体的流动。
5.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第二通道被布置为在相对于所述支撑表面形成锐角的方向上分配所述第二气体的流动。
6.根据权利要求1所述的系统,其中,所述多个第一通道包括多个第一喷嘴以分配所述第一气体的流动,并且所述多个第二通道包括多个第二喷嘴以分配所述第二气体的流动。
7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述第一喷嘴布置成在垂直于所述支撑表面的方向上分配所述第一气体的流动,并且所述第二喷嘴布置成在相对于支撑表面成锐角的方向上分配所述第二气体的流动。
8.根据权利要求6所述的系统,其中,所述第二喷嘴设置在所述浮动台的非外围区域。
9.根据权利要求1所述的系统,其中,所述多个第二通道包括多个喷嘴,所述喷嘴被配置为在相对于所述支撑表面形成锐角的方向上分布所述第二气体的流动。
10.根据权利要求1所述的系统,其中,所述多个第一通道包括多个喷嘴以分配所述第一气体的流动以使所述基板浮动,其中,所述第二通道相对于所述支撑表面成一定角度,从而在相对于支撑表面成锐角的方向上分配所述第二气体的流动。
11.根据权利要求1所述的系统,其中,所述多个第一通道包括多个第一喷嘴,并且其中,所述多个第二通道包括多个第二喷嘴,每个所述第一喷嘴和所述第二喷嘴具有喷嘴头,所述喷嘴头为:相对于支撑表面可枢转并且可相对于喷嘴头的垂直于支撑表面的轴线旋转。
12.根据权利要求11所述的系统,还包括一个或多个控制器,每个控制器被配置为调节所述喷嘴头的枢转角度和旋转角度中的至少一个。
13.根据权利要求12所述的系统,还包括一个或多个电机,其中,所述第一喷嘴和所述第二喷嘴中的每一个均连接至所述一个或多个电机,并且其中,所述一个或多个电机可由所述一个或多个控制器控制,以调节喷嘴头的枢转角度和旋转角度中的至少一个。
14.根据权利要求12所述的系统,其中,所述一个或多个控制器被配置为调节所述第一喷嘴以在垂直于所述支撑表面的方向上分配所述第一气体的流动,并且调节所述第二喷嘴以在相对于支撑表面成锐角的方向上分配所述第二气体的流动。
15.根据权利要求14所述的系统,其中,所述锐角相对于所述支撑表面为大约5度至30度。
16.根据权利要求14所述的系统,其中,所述锐角相对于所述支撑表面为大约30度至45度。
17.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一气体的流动与所述第二气体的流动处于不同的压力下。
18.如权利要求1所述的系统,其中,所述第一气体的流速与所述第二气体的流速不同。
19.根据权利要求1所述的系统,其进一步包含经配置以提供所述第一气体和所述第二气体的气体源。
20.根据权利要求1所述的系统,还包括:第一阀门,其可操作地连接至所述第一通道;以及第二阀门,其可操作地连接至所述第二气体流动通道,其中,所述第一阀门和所述第二阀门连接至一个或多个控制器,并且由所述一个或多个控制器独立控制,以调节第一气体和第二气体的压力和流速中的至少一个。
21.根据权利要求1所述的系统,其中,所述基板支撑装置包括多孔介质,并且所述第一通道包括所述多孔介质的孔。
22.根据权利要求21所述的系统,其中,所述第二通道选自通道,通孔,喷嘴或其组合。
23.根据权利要求1所述的系统,还包括至少一个控制器,所述至少一个控制器被配置为控制所述第二气体的流动以提供所述第二气体的脉冲以平移所述基板。
24.根据权利要求1所述的系统,还包括:沿所述浮动台布置的轨道和安装在所述轨道上并且可沿所述轨道移动的夹持器系统,所述夹持器系统包括构造成夹持基板的夹持装置。
25.根据权利要求24所述的系统,其中,所述夹持器系统被配置为在夹持所述基板的同时沿着所述轨道移动,以将所述基板沿着所述基板支撑装置传送到具有所述印刷系统的印刷区域。
26.根据权利要求25所述的系统,其中,所述印刷头组件被配置为沉积用于形成OLED器件的有机材料。
27.根据权利要求25所述的系统,其中,所述印刷系统包括具有至少一个被配置为印刷有机材料的喷墨印刷头的喷墨印刷机。
28.根据权利要求27所述的系统,其中,所述夹持器系统被配置为在将所述有机材料沉积到所述基板的不同区域上时,沿着所述轨道移动以定位所述基板。
29.根据权利要求24所述的系统,还包括布置在所述夹持器系统附近的多个止动件,其中,所述第二通道构造成分配所述第二气体的流动,以使所述基板朝向和抵靠所述止动件移动,并且其中,所述夹持器系统被配置成在通过止动件使基板停止之后,在基板的外围区域夹持基板。
30.根据权利要求1所述的系统,还包括可伸缩的升降销,其中,所述升降销被配置为在将所述基板装载到所述基板支撑装置上之后,从所述基板支撑装置的表面伸出以支撑所述基板。
31.根据权利要求30所述的系统,其中,所述可伸缩的升降销被配置成缩回到所述基板支撑装置的表面下方。
32.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一气体和所述第二气体是相同的气体。
33.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一气体和所述第二气体彼此不同。
34.一种系统,包括:
支撑表面;
多个第一通道,其布置在支撑表面中以分配第一气体的流动,以建立气体承载以使基板浮在支撑表面上方;和
多个第二通道,其布置成相对于支撑表面分配第二气体的流动,以沿着支撑表面输送基板。
35.根据权利要求34所述的系统,其中,所述第一通道和所述第二通道与所述支撑表面成一体。
36.根据权利要求34所述的系统,其中,所述第一通道与所述支撑表面成一体,并且所述第二通道与所述支撑表面分离。
37.根据权利要求34所述的系统,其中,所述第二通道布置成在相对于所述支撑表面形成锐角的方向上分配所述第二气体的流动。
38.根据权利要求34所述的系统,其中,所述第一气体和所述第二气体是相同的气体。
39.根据权利要求34所述的系统,其中,所述第一气体和所述第二气体彼此不同。
40.根据权利要求34所述的系统,其中,所述支撑表面由多孔或烧结的材料制成,并且其中,所述第一通道是所述材料的孔。
41.根据权利要求40所述的系统,其中,所述第二通道包括形成在所述支撑表面中的端口。
42.根据权利要求41所述的系统,其中,所述第二通道选自通道,通孔,喷嘴或其组合。
43.根据权利要求34所述的系统,其中,所述多个第二通道被布置为在从远离所述支撑表面朝向所述基板的方向上分布第二气体的流动。
44.一种方法,包括:
经由气体承载使基板浮动在基板支撑装置的支撑表面上方;和
在使基板浮动的同时,通过使气体流向基板的表面并且相对于基板的表面以非垂直的方向,沿着支撑表面输送基板。
45.根据权利要求44所述的方法,还包括:供应用于形成所述气体承载的第一气体和用于输送所述基板的第二气体,其中以不同的压力供应所述第一气体和所述第二气体。
46.如权利要求44所述的方法,还包括:当将所述基板推靠在与夹持器系统相邻的止动件上时,使用安装在轨道上的夹持器系统在所述基板的外围区域夹持所述基板。
47.根据权利要求44所述的方法,还包括通过使气体在垂直于和远离所述支撑表面朝向所述基板的方向上流动来形成所述气体承载。
48.根据权利要求44所述的方法,其中,所述第一气体和所述第二气体是相同的气体。
49.根据权利要求44所述的方法,其中,所述第一气体和所述第二气体彼此不同。
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