JP6634516B2 - 印刷システムアセンブリおよび方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2015年9月24日に出願された米国仮出願第62/232,339号に対して利益を主張する。上記文献は、全体として参照することによって本明細書において援用される。
有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイ技術の可能性への関心が、高度に飽和した色を有し、高コントラスト、極薄、高速応答性、およびエネルギー効率的である、ディスプレイパネルの実証を含む、OLEDディスプレイ技術属性によって推進されてきた。加えて、可撓性ポリマー材料を含む、種々の基板材料が、OLEDディスプレイ技術の加工で使用されることができる。小型画面用途、主に、携帯電話のためのディスプレイの実証が、技術の可能性を強調する役割を果たしてきたが、高収率で一連の基板形式にわたって大量生産を拡大することにおいて課題が残っている。
(項目1)
印刷システムであって、
内部を画定するガスエンクロージャと、
前記ガスエンクロージャアセンブリの前記内部内に収納される、印刷システムであって、
少なくとも1つのプリントヘッドを備える、プリントヘッドアセンブリと、
基板を支持するための基板支持装置であって、前記基板支持装置は、超音波浮動式テーブルを備える、基板支持装置と、
前記プリントヘッドアセンブリに対して前記基板を位置付けるための運動システムであって、前記運動システムは、
前記基板を握持するための基板グリッパアセンブリ、および進行のY軸と平行な前記基板の配向を維持するためのグリッパ運動制御システムを伴って構成される、Y軸線形空気ベアリング運動システムと、
X軸線形空気ベアリング運動システムと
を備える、運動システムと
を備える、印刷システムと
を備える、印刷システム。
(項目2)
前記グリッパ運動システムは、進行のY軸と平行な基板の配向を+/−4300マイクロラジアン以内に維持することができる、項目1に記載の印刷システム。
(項目3)
前記超音波浮動式テーブルは、真空予圧を提供するように構成される、項目1に記載の印刷システム。
(項目4)
前記超音波浮動式テーブルは、真空予圧を提供するように真空マニホールドを伴って構成される、項目3に記載の印刷システム。
(項目5)
前記超音波浮動式テーブルは、真空予圧を提供するように多孔質プレートを伴って構成される、項目3に記載の印刷システム。
(項目6)
前記真空予圧は、前記基板の上向きの配向を提供する、項目3に記載の印刷システム。
(項目7)
前記真空予圧は、前記基板の下向きの配向を提供する、項目3に記載の印刷システム。
(項目8)
前記超音波浮動式テーブルは、約3.5世代〜約10世代に及ぶサイズの基板を支持するように構成される、項目1に記載の印刷システム。
(項目9)
前記印刷システムはさらに、ガス循環および濾過システムを備える、項目1に記載の印刷システム。
(項目10)
前記濾過システムは、サイズが2mmを上回るまたはそれと等しい粒子について、1分あたり基板の1平方メートルにつき約100個未満またはそれと等しい粒子の基板上堆積率仕様を備える、低粒子環境を提供するように構成される、項目9に記載の印刷システム。
(項目11)
前記印刷システムはさらに、ガス精製システムを備える、項目10に記載の印刷システム。
(項目12)
前記ガス精製システムは、100ppm未満の反応種のそれぞれにおいて前記ガスを維持する、項目11に記載の印刷システム。
(項目13)
前記反応種は、水蒸気、酸素、およびオゾンから選択される、項目12に記載の印刷システム。
(項目14)
前記ガスエンクロージャの前記内部に含有されるガスは、不活性ガスである、項目13に記載の印刷システム。
(項目15)
前記不活性ガスは、窒素、希ガスのうちのいずれか、およびそれらの組み合わせから選択される、項目14に記載の印刷システム。
(項目16)
印刷システムの中で基板を印刷するための方法であって、
前記印刷システムを収納するように構成されるガスエンクロージャの中の処理環境を制御するステップであって、前記処理環境は、前記ガスエンクロージャの外部の環境と異なる、定義された仕様内で制御される、ステップと、
基板支持装置の上方のガスクッション上で基板を浮上させるステップであって、前記基板支持装置は、超音波浮上を使用して前記基板を支持するように構成される、ステップと、
前記ガスクッション上で支持されている間に、前記基板を前記印刷システムの印刷領域に運搬するステップと、
少なくとも1つのプリントヘッドを有するプリントヘッドデバイスに対して前記基板を位置付けるように構成される運動システムを使用して、前記基板を印刷するステップと
を含む、方法。
本教示は、印刷システムがガスエンクロージャに収納されることができ、エンクロージャ内の環境が制御された印刷環境として維持されることができる、基板を印刷するための印刷システムの種々の実施形態を開示する。本教示の制御された環境は、ガスエンクロージャ内のガス環境のタイプの制御、エンクロージャ内の粒子状物質のサイズおよびレベル、エンクロージャ内の温度の制御、ならびに照明の制御を含むことができる。
ガスエンクロージャアセンブリの種々の実施形態は、実質的に低粒子である不活性ガス環境を要求するプロセスのためにそのような環境を持続し得る、ガスエンクロージャシステムの種々の実施形態を形成するように、ガス循環および濾過システム、粒子制御システム、ガス精製システム、および熱調整システム、ならびに同等物を提供する、種々の構成要素と密閉可能に構築および統合されることができる。ガスエンクロージャの種々の実施形態は、印刷システムエンクロージャと、ガスエンクロージャの印刷システムエンクロージャから密閉可能に隔離され得る、ガスエンクロージャアセンブリの一区分として構築される補助エンクロージャとを有することができる。本教示の印刷システムの種々の実施形態は、補助エンクロージャに封入されたプリントヘッド管理システムを有することができる。本教示のプリントヘッド管理システムの実施形態は、プリントヘッドの保守ならびに較正のための種々のデバイスおよび装置を含むことができ、種々のデバイスおよび装置はそれぞれ、プリントヘッドに対する種々のデバイスおよび装置の微細な位置付けのために運動システムプラットフォーム上に搭載される。
Claims (16)
- 基板を印刷するためのシステムであって、前記システムは、
内部を画定するガスエンクロージャと、
前記ガスエンクロージャの前記内部内に収納される印刷システムであって、前記印刷システムは、
少なくとも1つのプリントヘッドを備えるプリントヘッドアセンブリと、
基板を支持するための基板支持装置であって、前記基板支持装置は、基板を浮上させるための超音波浮動式テーブルを備え、前記超音波浮動式テーブルは、予圧を確立するためのマニホールドを備える、基板支持装置と、
X−Y−Z直交座標系のX−Y平面において相互に対して前記基板および前記プリントヘッドアセンブリを位置付けるための運動システムであって、Z軸は、前記基板支持装置によって支持されているときの基板の表面に垂直であり、前記運動システムは、
前記基板支持装置によって支持されているときに前記基板を握持するための基板グリッパアセンブリ、およびY軸に対して所定の配向に前記基板を維持するためのグリッパ運動制御システムを備えるY軸線形空気ベアリング運動システムと、
X軸線形空気ベアリング運動システムと
を備える、運動システムと
を備える、印刷システムと
を備える、システム。 - 前記グリッパ運動システムは、前記Y軸に対する前記基板の配向を前記所定の配向の+/−4300マイクロラジアン以内に維持するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記マニホールドは、真空源に流体的に結合される、請求項1に記載のシステム。
- 前記マニホールドは、一連のポートを備える、請求項3に記載のシステム。
- 前記マニホールドは、多孔質プレートを備える、請求項3に記載のシステム。
- 前記超音波浮動式テーブルは、上向きの配向で基板を浮上させるように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記超音波浮動式テーブルは、下向きの配向で基板を浮上させるように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記超音波浮動式テーブルは、約610mm×720mm〜約2850mm×3050mmに及ぶサイズの基板を支持するように構成される、請求項1に記載のシステム。
- 前記印刷システムはさらに、ガス循環および濾過システムを備える、請求項1に記載のシステム。
- 前記ガス循環および濾過システムは、サイズが2mmを上回るまたはそれと等しい粒子について、1分あたり基板の1平方メートルにつき約100個未満またはそれと等しい粒子の基板上堆積率仕様を満たす低粒子環境を提供するように構成される、請求項9に記載のシステム。
- 前記印刷システムはさらに、ガス精製システムを備える、請求項10に記載のシステム。
- 前記ガス精製システムは、1つ以上の反応種のレベルを100ppm未満に維持する、請求項11に記載のシステム。
- 前記1つ以上の反応種は、水蒸気、酸素、およびオゾンから選択される、請求項12に記載のシステム。
- 前記ガスエンクロージャの前記内部に含有されるガスは、不活性ガスである、請求項13に記載のシステム。
- 前記不活性ガスは、窒素、希ガスのうちのいずれか、およびそれらの組み合わせから選択される、請求項14に記載のシステム。
- 前記所定の配向は、前記基板の少なくとも2つの対向する縁が前記Y軸に平行な配向である、請求項1に記載のシステム。
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