KR20160102497A - 전자 장치의 열 처리를 위한 장치 및 기술 - Google Patents
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Abstract
유기 발광 다이오드(OLED) 장치를 포함할 수 있는 전자 장치를 제조하는데 사용되기 위한 장비 및 기술이 본 명세서에 기술된다. 이러한 장비 및 기술은 제어된 환경을 가진 하나 이상의 모듈을 사용하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 기판은 제1 프로세싱 환경 내에 위치된 프린팅 시스템으로부터 수용될 수 있고, 기판에 제어된 제2 프로세싱 환경을 포함하는 밀봉된 열처리 모듈로 제2 프로세싱 환경이 제공될 수 있다. 제2 프로세싱 환경은 제1 프로세싱 환경과 상이한 조성을 가진 정화된 가스 환경을 포함할 수 있다.
Description
우선권의 주장
본 출원은 본 특허 출원은 다음의 우선권의 이익을 주장한다.
(1) 2013년 12월 26일에 "DISPLAY DEVICE FABRICATION SYSTEMS AND TECHNIQUES USING INERT ENVIRONMENT"라는 명칭으로 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 제61/921,034호, (2) 2013년 12월 27일에 "DISPLAY DEVICE FABRICATION SYSTEMS AND TECHNIQUES USING INERT ENVIRONMENT"라는 명칭으로 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 제61/921,218호, (3) 2014년 2월 26일에 "DISPLAY DEVICE FABRICATION SYSTEMS AND TECHNIQUES USING INERT ENVIRONMENT"라는 명칭으로 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 제61/929,668호, (4) 2014년 2월 26일에 "DISPLAY DEVICE FABRICATION SYSTEMS AND TECHNIQUES USING INERT ENVIRONMENT"라는 명칭으로 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 제61/945,059호, (5) 2014년 3월 14일에 "DISPLAY DEVICE FABRICATION SYSTEMS AND TECHNIQUES USING INERT ENVIRONMENT"라는 명칭으로 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 제61/947,671호, (6) 2014년 4월 30일에 "Systems and Methods for the Fabrication of Inkjet Printed Encapsulation Layers"라는 명칭으로 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 제61/986,868호, 및 (7) 2014년 5월 23일에 "DISPLAY DEVICE FABRICATION SYSTEMS AND TECHNIQUES USING INERT ENVIRONMENT"라는 명칭으로 출원된 미국 가특허 출원 일련 번호 제62/002,384호이고, 이들 각각은 본 명세서에 참조로서 포함된다.
관련된 특허 문서에 대한 상호-참조
본 특허 출원은 "GAS ENCLOSURE ASSEMBLY AND SYSTEM"이라는 명칭의 미국 특허 공개 번호 US 2013/0252533 Al (Mauck, et al.), "GAS ENCLOSURE ASSEMBLY AND SYSTEM"라는 명칭의 미국 특허 공개 번호 US 2013/0206058 Al (Mauck, et al.), 및 "METHOD AND APPARATUS FOR LOAD-LOCKED PRINTING"라는 명칭의 미국 특허 번호 US 8,383,202와 관련되고, 이들 각각은 본 명세서에 참조로서 포함된다.
광전자 장치와 같은 전자 장치는 유기 물질을 사용하여, 특히, 박막 프로세싱 기술을 사용하여 제작될 수 있다. 이러한 유기 광전자 장치는 부피적으로 소형일 수 있는데, 왜냐하면, 다른 디스플레이 기술에 비해, 향상된 전력 효율과 향상된 가시 성능과 함께, 광전자 장치들의 비교적 얇고 평면인 구조 때문이다. 어떤 예시에서, 이러한 장치는 기계적으로 유연(가령, 접거나 구부릴 수 있음)하거나 경쟁 기술과 달리 광학적으로 투명할 수 있다. 유기 광전자 장치를 위한 적용예는 백라이트 조명 소스로서의 사용 또는 픽셀 광 소스 또는 전자발광 디스플레이에서의 다른 소자로서의 사용으로 일반적인 조명을 포함할 수 있다. 유기 광전자 장치의 한 부류는 유기 발광 다이오드(OLED) 장치를 포함하는데, 이는 작은 분자, 폴리머, 형광 또는 인광 물질과 같은 전자발광 유기 물질을 사용하여 광을 생성할 수 있다.
하나의 접근법에서, OLED 장치는 열 증기의 기술을 사용하여 기판상에 일련의 유기 박막의 진공 증착을 통해, 부분적으로 제작될 수 있다. 그러나, 이러한 방식에서 진공 프로세싱은 비교적 (1) 이러한 진공을 유지하기 위하여, 일반적으로 대량의 진공 챔버와 펌핑 서브시스템과 관련되어서 복잡하고, (2) 이러한 시스템에서 물질의 많은 부분이 일반적으로 내부의 벽 및 픽스쳐(fixture) 상에 증착되어서, 기판상에 증착되는 것 보다 더 많은 물질이 일반적으로 낭비되어서, 유기 원 물질이 낭비되며, (3) 축적된 폐기 물질의 벽과 픽스쳐를 열고 세척하기 위해, 진공 증착 툴의 동작을 자주 정지시켜야 하기 때문에, 유지가 어렵다. 더구나, OLED 적용예에서, 대부분의 유기 필름을 패턴으로 증착하는 것이 바람직하다.
하나의 접근법에서, 블랭킷 코팅물은 기판 위에 증착될 수 있고, 포토리소그래피는 원하는 패터닝을 달성하기 위해 고려될 수 있다. 그러나, 많은 적용예에서, 그리고 특히 대부분의 OLED 물질에 대하여, 이러한 포토리소그래피 공정은 증착된 유기 필름 또는 기저 유기 필름(underlying organic film)을 손상시킬 수 있다. 진공 증착 방법을 사용할 때, 증착된 층을 직접 패턴화하는데 소위 쉐도우마스크(shadowmask)가 사용될 수 있다. 이러한 경우에 쉐도우마스크는, 증착 영역을 위해 컷-아웃으로 금속 시트로 종종 제조되는 물리적 스텐실(stencil)을 포함한다. 일반적으로 쉐도우마스크는 증착 이전에, 기판에 인접, 또는 접촉 및 정렬하도록 위치되고, 증착 동안에 제 자리에 위치되며, 그리고 나서, 증착 이후에 제거된다. 쉐도우마스크를 통한 이러한 직접-패터닝은 진공-기반의 증착 기술에 상당한 복잡성을 추가시키는데, 일반적으로 추가적인 메카니즘과 픽스쳐링과 관련되어서 기판에 대해 정확하게 마스크를 다루고 위치시키며, 또한 물질 낭비를 증가시키고(쉐도우마스크로 증착된 물질로부터의 낭비 때문에), 또한 쉐도우마스크 자체를 계속하여 세척하고 교체하기 위한 정비 필요성을 증가시킨다. 쉐도우마스크 기술은 디스플레이 적용예에 요구되는 픽셀 스케일 패터닝을 달성하기 위해 비교적 얇은 마스크와 일반적으로 관계되는데, 이러한 얇은 마스크는 넓은 면적에 걸쳐 기계적으로 불안정하고, 공정될 기판의 최대 크기를 제한한다. 확장성을 개선시키는 것은 OLED 제조에 있어 주요한 도전과제이므로, 확장성에 대한 제한은 중요할 수 있다.
일반적으로 OLED 장치에서 사용되는 유기 물질은 가령, 산소, 오존 또는 물과 같은 다양한 주변 물질의 노출에 매우 민감하다. 예를 들어, 전자 주입 또는 전송 층, 홀 주입 또는 전송 층, 블로킹 층, 또는 발산 층을 포함하는, OLED 장치의 다양한 내부 층에서 사용되는 유기 물질은 다양한 퇴화 메카니즘의 대상이 된다. 이러한 퇴화는, 각각의 필름의 벌크 물질 내에서 또는 전반적인 장치 스택 내의 층들 사이의 경계에서, 장치 구조 내로 화학적 또는 전기적/광학적 활성 오염물의 결합에 의해 적어도 부분적으로 구동될 수 있다. 시간에 걸쳐, 화학적으로 활성인 오염물은 필름 물질을 퇴화시키는 화학 반응을 필름 내에서 트리거할 수 있다. 이러한 화학 반응은 다른 트리거 없이 시간의 함수로 간단하게 발생할 수 있거나, 주변 광학 에너지 또는 주입된 전기적 에너지에 의해 트리거될 수 있다. 전기적으로 또는 광학적으로 활성인 오염물은 작업 동안에 장치내에 도입되거나 생성되는 전기적/광학적 에너지를 위한 기생적인 전기적 또는 광학적 경로를 생성할 수 있고, 이러한 경로는 광 출력의 억제 또는 부정확한 광 출력(가령, 잘못된 스펙트럼의 광 출력)의 생성을 초래한다. 퇴화나 손실은 개별 OLED 디스플레이 소자의 고장(failure)로 나타날 수 있는데, 이러한 고장은 OLED 소자의 어레이의 부분에서 "검은"점, 가시적인 아티팩트 또는 "뮤라", 전기적/광학적 효율성의 손실, 또는 원치 않은 렌더링 정확성에서의 이탈, 또는 OLED 소자의 어레이의 영향 받은 다양한 영역에서의 명암 또는 밝기이다.
개요
OLED 장치의 하나 이상의 층은 프린팅 기술을 사용하여 제작(가령, 증착 또는 패턴화)될 수 있다. 예를 들어, 가령, 홀 주입 물질, 홀 전송 물질, 발산 물질, 전자 전송 물질, 홀 블로킹 물질, 또는 전자 주입 물질과 같은 유기 물질은 용해되거나, 아니면 캐리어 유체(가령, 용매) 내에 떠 있을 수 있고, 유기 물질을 포함하는 OLED 장치의 층은 잉크-젯 프린팅에 의해, 이후에 패턴화된 층을 제공하기 위해 캐리어 유체의 증발에 의해 형성될 수 있다. 또 다른 접근법에서, 고체-상태 유기 물질은 제트를 통해 기판 상에 증착을 위해 열적으로 증발될 수 있다. 또 다른 접근법에서, 유기 물질은 용해되거나, 아니면 캐리어 유체에 떠 있을 수 있고, 유기 물질을 포함하는 OLED 장치의 층은, 라인을 형성하기 위해 기판 상에 노즐로부터 유체 상에 연속적인 스트림을 분배(dispensing) 함에 의해 형성되고(소위 "노즐 프린팅" 또는 노즐 제트"), 이후에 라인 패턴화된 층을 제공하기 위해 캐리어가 증발된다. 이러한 접근법은 일반적으로 유기 "프린팅" 기술이라고 할 수 있고, 이는 프린팅 시스템을 사용하여 수행될 수 있다.
예시에서, 전자 장치 제작 시스템은, 제1 패턴화된 유기층을 기판상에 증착하도록 구성된 프린팅 시스템 - 패턴화된 층은 기판 위에 제작된 발광 장치의 적어도 일부를 포함하고, 제1 프린팅 시스템은 제1 프로세싱 환경내에 위치되며, 제1 프로세싱 환경은 입자 오염물 레벨, 수증기 함량 및 오존 함량 중 하나 이상의 명시된 한계 미만으로 유지되도록 구축된 제어된 환경을 포함함 - 을 포함한다. 전자 장치 제작 시스템은, 열적으로 제어된 영역들의 스택형 컨피규레이션을 포함하는 밀봉된 열처리 모듈 - 열적으로 제어된 영역들은 서로 오프셋되고, 기판을 수용하도록 구성된 각각의 열적으로 제어된 영역들은 명시된 기판 온도 또는 명시된 기판 온도 균일성 중 하나 이상을 제공하는 것을 포함하며, 밀봉된 열처리 모듈은 제어된 제2 프로세싱 환경을 제공하고, 제2 프로세싱 환경은 입자 오염물 레벨, 수증기 함량, 산소 함량 및 오존 함량 중 하나 이상의 명시된 한계 미만으로 유지되도록 구축된 제어된 환경을 포함함 - 을 포함한다. 시스템은 로딩 모듈에 결합되거나 로딩 모듈로 구성된 기판 전송 모듈을 포함하는데, 기판 전송 모듈은 프린팅 시스템으로부터 기판을 수용하고, 밀봉된 열처리 모듈 내의 제2 프로세싱 환경으로 기판을 제공하도록 구성된다. 제1 프린팅 시스템 내의 기판의 프린팅 동안의 제1 프로세싱 환경의 산소 함량은, 열처리 모듈 내의 기판의 열처리 동안의 제2 프로세싱 환경의 산소 함량보다 적어도 100배 많다. 예시에서, 제2 프로세싱 환경은, 1000 파트-퍼-밀리언 미만의 산소 또는 1000 파트-퍼-밀리언 미만의 수증기 또는 1000 파트-퍼-밀리언 미만의 오존 또는 이들의 조합을 가지는 환경으로 유지되도록 할 수 있다.
제작 시스템은 하나 이상의 기판 고정 영역을 포함하는 밀봉된 기판 냉각 모듈을 포함할 수 있는데, 각각의 기판 고정 영역은 기판을 수용하도록 구성되고, 기판 냉각 모듈은, 기판이 명시된 스레숄드 온도 미만이 될 때까지, 기판을 냉각하기 위해 명시된 구간 동안에 기판을 고정하도록 구성된다. 밀봉된 냉각 모듈은 제3 프로세싱 환경을 구축하도록 구성되는데, 제3 프로세싱 환경은 입자 오염물 레벨, 수증기 함량 산소 함량 및 오존 함량의 명시된 한계 미만으로 유지되도록 구축된 제어된 환경을 포함한다. 예시에서, 제2 및 제3 환경은 실질적으로 유사할 수 있다.
본 명세서에 기술된 시스템 및 기술은 하나 이상의 광전자 장치를 포함하는 것과 같이, 다양한 전자 장치 컨피규레이션을 제조하는 것을 지원하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 플랫 패널 디스플레이 장치는 본 명세서에 기술된 시스템 또는 기술을 사용하여, 적어도 부분적으로 제작될 수 있다. 이러한 플랫 패널 디스플레이 장치는 유기 발광 다이오드(OLED) 플랫 패널 디스플레이를 포함할 수 있다. 여러 OLED 플랫 패널 디스플레이가 기판(또는 "마더" 유리)상에서 프로세스될 수 있다. 단어 "기판" 또는 어구 "기판이 제작되는"의 사용은 일반적으로, OLED 장치를 포함할 수 있는 프로세스 중에 있는 어셈블리를 말한다. 본 명세서에서의 예시는 특정한 패널 기하형상이나 크기로 제한될 필요는 없다. 예를 들어, 이러한 시스템과 기술은 가령, 약 37 센티미터(cm) 바이 약 47 cm의 치수를 포함하는 직사각형 기하형상을 가지는, 2 세대("Gen 2") 크기를 가진 기판상의 디스플레이 장치의 제작을 지원하는데 사용될 수 있다. 본 명세서에서 기술되는 시스템은 또한, 약 61 센티미터(cm) 바이 약 72 cm의 치수를 포함하는 직사각형 기하형상을 가진 3.5 세대("Gen 3.5") 기판 크기를 가진 기판 상에 디스플레이 장치의 제작에서와 같이, 다소 더 큰 기판 기하형상을 위해 사용될 수 있다. 본 명세서에서 기술되는 시스템은 또한, 약 130cm x 150cmdml 치수를 가진 "Gen 5.5" 또는 약 195cm x 225cm의 치수를 가진 "Gen 7" 또는 "Gen 7.5" 기판에 대응되는 기판 크기를 가진 기판상의 디스플레이 장치의 제작을 지원하는 것과 같이, 심지어 더 큰 기판 기하형상을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, Gen 7 또는 Gen 7.5 기판은 8개의 42 인치(대각선 치수) 또는 6개의 47 인치(대각선 치수)의 플랫 패널 디스플레이로 싱귤레이트(가령, 커팅 아니면 분리)될 수 있다. "Gen 8" 기판은 약 216 x 246 cm의 치수를 포함할 수 있다. "Gen 8.5" 기판은 약 220cm x 250cm의 치수를 포함할 수 있고, 기판당 6개의 55 인치 또는 8개의 46 인치의 플랫 패널을 제공하기 위해 싱귤레이트될 수 있다.
Gen 8.5를 넘는 치수는 본 명세서에 기술된 시스템과 기술을 사용하여 지원될 수 있다. 예를 들어, 약 285cm x 305cm 또는 그 이상의 치수를 가진 "Gen 10" 기판은 본 명세서에 기술된 시스템 및 기술을 사용하여 적어도 부분적으로 제작될 수 있다. 본 명세서에 기술된 패널 크기는, 일반적으로 유리 기판에 적용가능하지만, 디스플레이 장치 제작, 특히 프린팅 기술을 사용하여 하나 이상의 층을 형성하는 방법을 포함할 수 있는 OLED 디스플레이 제작에서 사용하기에 적합한 임의의 물질의 기판에 적용될 수 있다. 예를 들어, 다양한 유리 기판 물질이 사용될 수 있음은 물론 가령 폴리이미드와 같이 다양한 폴리머 기판 물질이 사용될 수 있다.
이러한 개요는 본 특허 출원의 주제의 개요를 제공하도록 의도된다. 본 발명의 배타적이거나 과도한 설명을 제공하려는 의도는 아니다. 상세한 설명은 본 특허 출원에 대한 추가 정보를 제공하기 위해 포함된다.
도 1a는 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하고, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 시스템의 적어도 일부의 평면도의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 1b는 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하고, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 시스템의 적어도 일부의 등축도의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 2a는 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하고, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 시스템의 적어도 일부의 평면도의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 2b는 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하고, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 시스템의 적어도 일부의 등축도의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 3a는 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하고, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 시스템의 적어도 일부의 평면도의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 3b는 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하고, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 시스템의 적어도 일부의 등축도의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d는 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하고, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 시스템의 적어도 일부의 평면도의 추가적인 예시를 일반적으로 도시한다.
도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d는, 열처리 영역의 고정된 스택형 컨피규레이션을 포함할 수 있는, 발광 장치(가령, OLED 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 열처리 모듈 컨피규레이션의 다양한 예시를 일반적으로 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 기판의 부유 컨베이언스를 제공할 수 있는 프린팅 시스템의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 7a는 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있고, 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하는 시스템의 적어도 일부의 등축도를 일반적으로 도시한다.
도 7b는 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있고, 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하는 시스템의 적어도 일부의 평면도를 일반적으로 도시한다.
도 7c는 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있고, 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하는 시스템의 적어도 일부의 평면도의 추가적인 예시를 일반적으로 도시한다.
도 8은 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용되는 인클로저 하우징 제작 장비 내의 제어된 환경을 구축 또는 유지하기 위하여, 본 명세서에 기술된 하나 이상의 다른 예시의 일부 또는 전부에 관하여 사용될 수 있는 가스 정화 스킴의 개략도를 일반적으로 나타낸다.
도 9a 및 도 9b는 본 명세서의 어딘가에 기술된 다른 예시에서 언급된 제어된 환경을 구축하는데 사용될 수 있고, 부유 테이블을 사용하여 압축된 가스의 공급부를 포함할 수 있는 비반응성 가스 및 클린 드라이 에어(CDA) 소스를 통합하고 제어하기 위한 가스 인클로저 시스템의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 10a 및 10b는 본 명세서의 어딘가에 기술된 다른 예시에서 언급된 제어된 환경을 구축하는데 사용될 수 있고, 부유 테이블을 사용하여 압축된 가스 및 적어도 부분적인 진공을 제공하기 위한 블로워 루프를 포함할 수 있는 비반응성 가스 및 클린 드라이 에어(CDA) 소스를 통합하고 제어하기 위한 가스 인클로저 시스템의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 10c는 부유 컨베이언스 시스템의 일부로서 포함되는 부유 제어 존을 구축하기 위하여, 하나 이상의 가스 또는 에어 소스를 통합하고 제어하기 위한 시스템의 추가적인 예시를 일반적으로 도시한다.
도 11a, 도 11b 및 도 11c는 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는, 전송 모듈을 포함하는 시스템의 적어도 일부의 뷰를 일반적으로 도시한다.
도 12a는 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는, 다른 챔버나 모듈에 연결되는 전송 모듈을 포함하는 시스템의 일부를 일반적으로 도시한다.
도 12b는 도 12a에 도시된 모듈 내의 기판을 조작하는데 사용될 수 있는 핸들러 컨피규레이션을 일반적으로 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있고, 기판 버퍼링, 냉각, 건조 또는 다른 프로세싱 영역의 스택형 컨피규레이션을 포함할 수 있는 시스템의 일부의 뷰를 일반적으로 도시한다.
도면에서, 스케일 대로 그려질 필요는 없고, 유사한 번호는 서로 다른 도면에서 유사한 구성을 기술할 수 있다. 서로 다른 문자 접미사를 가진 유사한 번호는 유사한 구성의 서로 다른 예시를 나타낼 수 있다. 본 도면은 본 문서에서 논의되는 다양한 실시예를 제한적이지 않고, 예시로서 일반적으로 도시한다.
도 1b는 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하고, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 시스템의 적어도 일부의 등축도의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 2a는 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하고, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 시스템의 적어도 일부의 평면도의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 2b는 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하고, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 시스템의 적어도 일부의 등축도의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 3a는 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하고, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 시스템의 적어도 일부의 평면도의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 3b는 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하고, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 시스템의 적어도 일부의 등축도의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d는 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하고, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 시스템의 적어도 일부의 평면도의 추가적인 예시를 일반적으로 도시한다.
도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d는, 열처리 영역의 고정된 스택형 컨피규레이션을 포함할 수 있는, 발광 장치(가령, OLED 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 열처리 모듈 컨피규레이션의 다양한 예시를 일반적으로 도시한다.
도 6a 및 도 6b는 기판의 부유 컨베이언스를 제공할 수 있는 프린팅 시스템의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 7a는 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있고, 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하는 시스템의 적어도 일부의 등축도를 일반적으로 도시한다.
도 7b는 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있고, 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하는 시스템의 적어도 일부의 평면도를 일반적으로 도시한다.
도 7c는 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있고, 프린팅 시스템과 열처리 모듈을 포함하는 시스템의 적어도 일부의 평면도의 추가적인 예시를 일반적으로 도시한다.
도 8은 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용되는 인클로저 하우징 제작 장비 내의 제어된 환경을 구축 또는 유지하기 위하여, 본 명세서에 기술된 하나 이상의 다른 예시의 일부 또는 전부에 관하여 사용될 수 있는 가스 정화 스킴의 개략도를 일반적으로 나타낸다.
도 9a 및 도 9b는 본 명세서의 어딘가에 기술된 다른 예시에서 언급된 제어된 환경을 구축하는데 사용될 수 있고, 부유 테이블을 사용하여 압축된 가스의 공급부를 포함할 수 있는 비반응성 가스 및 클린 드라이 에어(CDA) 소스를 통합하고 제어하기 위한 가스 인클로저 시스템의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 10a 및 10b는 본 명세서의 어딘가에 기술된 다른 예시에서 언급된 제어된 환경을 구축하는데 사용될 수 있고, 부유 테이블을 사용하여 압축된 가스 및 적어도 부분적인 진공을 제공하기 위한 블로워 루프를 포함할 수 있는 비반응성 가스 및 클린 드라이 에어(CDA) 소스를 통합하고 제어하기 위한 가스 인클로저 시스템의 예시를 일반적으로 도시한다.
도 10c는 부유 컨베이언스 시스템의 일부로서 포함되는 부유 제어 존을 구축하기 위하여, 하나 이상의 가스 또는 에어 소스를 통합하고 제어하기 위한 시스템의 추가적인 예시를 일반적으로 도시한다.
도 11a, 도 11b 및 도 11c는 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는, 전송 모듈을 포함하는 시스템의 적어도 일부의 뷰를 일반적으로 도시한다.
도 12a는 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는, 다른 챔버나 모듈에 연결되는 전송 모듈을 포함하는 시스템의 일부를 일반적으로 도시한다.
도 12b는 도 12a에 도시된 모듈 내의 기판을 조작하는데 사용될 수 있는 핸들러 컨피규레이션을 일반적으로 도시한다.
도 13a 및 도 13b는 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있고, 기판 버퍼링, 냉각, 건조 또는 다른 프로세싱 영역의 스택형 컨피규레이션을 포함할 수 있는 시스템의 일부의 뷰를 일반적으로 도시한다.
도면에서, 스케일 대로 그려질 필요는 없고, 유사한 번호는 서로 다른 도면에서 유사한 구성을 기술할 수 있다. 서로 다른 문자 접미사를 가진 유사한 번호는 유사한 구성의 서로 다른 예시를 나타낼 수 있다. 본 도면은 본 문서에서 논의되는 다양한 실시예를 제한적이지 않고, 예시로서 일반적으로 도시한다.
본 발명자는 다른 것보다도, 다양한 전자 장치 제작 작업은 제어된 프로세싱 환경을 가진 모듈의 배치를 사용하여 수행될 수 있다는 것을 인식하였다. 예를 들어, 모듈의 배치는 개별적으로 유지되는 제어된 환경을 가지는 각각의 모듈을 포함할 수 있고, 또는 하나 이상의 모듈이 제어된 프로세싱 환경을 다른 모듈과 공유할 수 있다. 하나의 모듈 또는 모듈들의 조합의 환경은 다른 모듈과 상이할 수 있다. 가스 정화, 온도 제어, 용매 감소 또는 입자 제어 중 하나 이상의 시설은 모듈들과 공유될 수 있거나 전용 방식으로 구비될 수 있다. 예시에서, 기판은 하나 이상의 발광 다이오드(OLED) 장치와 같은, 하나 이상의 광전자 장치를 포함할 수 있다.
많은 OLED 장치를 포함하는 기판과 같이, 제작될 OLED 장치는, 하나 이상의 로딩 모듈(가령, "로드-락"), 핸들러를 포함하는 전송 모듈, 또는 하나 이상의 밀봉된 모듈 외부의 핸들러를 사용하여 제작 장치로 또는 제작 장치로부터 전송될 수 있다. 모듈들 간의 인터페이스는 하나 이상의 가스 커튼 또는 게이트 밸브 장치를 사용하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 제작될 각각의 기판의 전송은 밀봉된 모듈의 환경을 실질적으로 변경하지 않고 일어날 수 있다. 본 발명자는 로드-락된 장치의 사용이, 각각의 모듈 내의 제어된(가령, 비반응성 및 제어된 입자) 환경을 실질적으로 변경하지 않으면서, 또는 각각의 밀봉된 모듈 내의 큰 부피의 시간 소요되는 정화를 요하지 않으면서, 제어된 분위기 포함 라인 소자가 개방-공기 또는 진공 프로세스와 같은 다른 제작 프로세스와 통합될 수 있다는 것을 인식하였다. 하나 이상의 밀봉된 모듈의 프로세싱 환경은 입자 오염물 레벨, 수증기 함량, 산소 함량 또는 유기물 증기 함량 중 하나 이상의 명시된 한계 미만으로 유지되도록 구축되는 것과 같이 제어될 수 있다. 하나 이상의 밀봉된 모듈의 프로세싱 환경은 하나 이상의 밀봉된 모듈을 둘러싸는 주변 기압 이상인 내부 압력을 유지하기위해 제어될 수 있다.
예시에서, 제작 시스템 내의 모듈의 배치는, 특히, 제작 시스템이 하나 이상의 프린팅 프로세스를 통한 코팅물의 증착과 관련될 경우에 열처리 모듈을 포함할 수 있다. 열처리 모듈은 각각이 제작될 각각의 기판을 수용하도록 구성되는 바와 같은 열적으로 제어되는 영역을 포함할 수 있다. 열처리 모듈의 인클로저는 온도 제어기에 의해 제어되는 열소스를 사용하여 구축된 조절가능한 온도를 포함할 수 있는데, 열적으로 제어되는 영역은 열소스를 사용하여 적어도 부분적으로, 하나 이상의 명시된 온도 또는 명시된 온도 균일성을 제공하도록 구성된다. 각각의 열적으로 제어되는 영역은 열처리 시스템의 명시된 축(가령, "스택형" 컨피규레이션과 같은 수직 또는 수평 컨피규레이션에서)을 따라 서로 오프셋될 수 있다. 예시에서, 각각의 기판이 열적으로 제어되는 영역의 각각의 하나에 위치될 때, 층류는 제작될 각각의 기판의 표면에 실질적으로 또는 전체적으로 평행한 방향으로 제공될 수 있다. 예시에서, 층류는 열처리 모듈 내의 제어되는 프로세싱 환경의 대기 구성을 포함할 수 있다.
본 발명자는 또한, OLED 제조를 포함하는 많은 제조 프로세스에서, 열처리 작업이 제조 라인에서 하나 이상의 다른 프로세싱 작업에 대하여 시간상 길 수 있다. 도시된 예시에서, 열처리 작업은 시간상 약 5 내지 약 60분인 반면, 프린팅 작업과 같은 다른 프로세싱 작업은 시간상 1 내지 3분이다. 단일 프로세스 챔버가 각각의 작업에 사용된다면, 이는 라인 내에서의 비효율성을 야기할 수 있고, 이는 가장 느린 개별 프로세스 챔버로의 쓰루풋을 제한할 수 있다.
하나의 접근법으로, 상기 언급한 문제점은 라인 내의 가장 빠른 챔버의 프로세싱 속도를 따라 잡기 위해 많은 개별적인 열처리 챔버(가령, 별도의 유닛)를 사용함에 의해 해결될 수 있다. 그러나, 본 발명자는, 하나의 큰 인클로저 또는 유닛을 제공하지만, 잠재적으로 장기간의 열 프로세싱 시간에도 불구하고, 유닛 내의 많은 기판의 병렬적인 열 프로세싱을 제공함에 의해 쓰루풋을 증가시키는 단일 시스템 내에 복수의 기판을 위한 공간 또는 "슬롯"을 가진 스택형 열처리 컨피규레이션을 제공하는 것이 바람직할 수 있다는 것도 인식하였다. 또한, 본 발명자는 이러한 열처리 단계는 제어된 환경 내에서의 프로세싱을 포함하고, 기판을 로딩 및 언로딩에 관한 양태에서 특별한 고려사항이 주어질 수 있으며, 이러한 복수의 기판 열 처리 모듈을 사용할 때, 클린, 입자 없는 환경을 제공한다는 것을 인식하였다. 예를 들어, 이러한 제어된 프로세싱 환경을 가진 열처리 모듈은 명시된 순도 레벨을 가진 가스(가령, 질소)를 포함하는 분위기를 제공하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 순도 레벨은 산소나 물과 같은 다른 종의 제어된 최대 불순물 농도를 포함할 수 있어서, 제작 동안에 OLED 장치의 퇴화를 방지하거나, 결함을 방해 또는 억제할 수 있다. 입자 제어는 불활성 환경 내에서 명시된 입자 레벨을 유지하기 위해 제공될 수 있다.
도 1a는 프린팅 시스템(2000)과 열처리 모듈(5000)을 포함하고, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 시스템(1000A)의 적어도 일부의 평면도의 예시를 일반적으로 도시하고, 도 1b는 시스템(1000A)의 적어도 일부의 등축도의 예시를 일반적으로 도시한다. 열처리 모듈(5000)은 도 5a, 5b, 5c, 5d의 예시 또는 본 명세서의 다른 예시에서 기술된 바와 같은 컨피규레이션을 포함할 수 있다.
시스템(1000A)은 프린팅 시스템(2000)에 연결된 전송 모듈(1400A)을 가지는 클러스터드 컨피규레이션을 포함할 수 있다. 하나 이상의 다른 모듈은 전송 모듈(1400A)을 통해 프린팅 시스템(2000)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 열처리 시스템(5000) 및 프로세싱 모듈(1200)은 제1 전송 모듈(1400A)에 연결될 수 있다. 열처리 시스템(5000)은, 도 5a, 5b, 5c 및 5d의 예시에서 도시되고 기술된 바와 같이, 본 명세서에 기술된 다른 예시에서 언급된 스택형 컨피규레이션을 포함할 수 있다. 프로세싱 모듈(1200)은, 도 13a 및 13b에 도식적으로 도시된 바와 같이 스택형 컨피규레이션으로, 단일 기판 또는 복수의 기판을 수용할 수 있는 고정 또는 버퍼 모듈을 포함할 수 있다. 또 다른 모듈이 기판을 수용할 때까지의 시간의 기간 동안에 기판을 고정하거나, 결함있거나 손상된 기판이 제거될 수 있을 때까지 이들을 고정하기 위한 장소를 제공하는 것과 같은 기판 흐름 관리를 위해 간단한 고정 기판에 덧붙여서, 이러한 고정 또는 버퍼 모듈은 기능성 프로세스 흐름의 일부로서 시간의 기간 동안 기판을 고정하는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 열처리 작업 이후에, 기판은 고정 또는 버퍼 모듈에서 고정되어서, 기판을 고정 또는 버퍼 모듈 내의 주변 환경 내에 대략 열 평형으로 이르게 할 수 있다.
예시에서, 시간 설정된 고정 작업이 수행되어서, 기판이 하나의 상태에서 다른 상태로 진화하도록 할 수 있다. 예를 들어, 액체 물질이 기판상에 증착되는 프린팅 작업 이후 및 고체 필름을 형성하기 위한 경화 작업 이전에, 명시된 구간을 가진 시간 설정된 고정 작업은, 열처리나 광학 처리를 포함하는 경화 작업을 통해 필름을 고정하기 전에, 액체가 흐르거나, 정착되거나, 건조되거나, 또는 이들의 조합으로 될 수 있게 하는데 사용될 수 있다. 프로세싱 모듈(1200)은 도 13a에 설명적으로 도시된 바와 같이, 스택형 컨피규레이션으로 단일 기판 또는 복수의 기판을 수용할 수 있는 진공 건조 모듈을 포함할 수 있다. 이러한 진공 건조 모듈은 프린팅을 통해 기판상에 증착될 수 있는 (주변 기압 미만의 압력에서) 액체 물질의 건조를 제공할 수 있다. 예시에서, 시스템(1000A)은 상기에 기술된 바와 같은 다양한 기능을 제공하는 고정 모듈 및 별도의 진공 건조 모듈 모두를 포함할 수 있다. 대안적으로(또는 추가로), 시스템(1000A)은 주변 압력에서 또는 대략 주변 압력에서 어떤 구간 동안에 고정 또는 버퍼링을 제공하고, 다른 구간 동안에 진공 건조를 제공하도록 구성된 고정 모듈을 포함할 수 있다.
시스템(1000A)은 제어된 프로세싱 환경을 가지고 밀봉될 수 있다. 제어된 프로세싱 환경이, 입자 오염물 레벨, 수증기 함량, 산소 함량 및 유기 증기 함량 중 하나 이상의 명시된 한계 미만으로 유지하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제어된 프로세싱 환경은 시스템(1000A)을 사용하여 프로세스될 기판상에 증착된 종(species)과 최소 또는 반응성이 없는 명시된 가스의 혼합물 또는 질소나 다른 가스를 포함할 수 있다. 이하의 다른 실시예에서 기술된 바와 같이, 제어된 프로세싱 환경은 시스템(1000A)의 다양한 부분 내에 포함되거나 이에 결합된 (가령, 도 8, 9a-9b, 10a-10b에 도시된 바와 같이) 가스 정화 시스템을 사용하여 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 제어된 환경의 입자 레벨은 시스템(1000A)과 연결되거나, 본 명세서의 다른 실시예에서 기술되고 도시된 바와 같이, 시스템(1000A)의 하나 이상의 모듈 내에 위치된 장치를 사용하여 제어될 수 있다.
설명적인 예시에서, 프로세싱 모듈(1200), 프린팅 시스템(2000), 전송 모듈(1400A) 중 하나 이상은 공유된 가스 정화 시설, 단일 전용 가스 정화 시설 또는 시스템(1000)의 서로 다른 부분과 개별적으로 연결된 복수의 전용 가스 정화 시설에 의해 구축된 제어된 환경을 포함할 수 있다. 예를 들어, 다양한 모듈은 시스템(1000)의 다른 부분과 제어적으로 분리되는 게이트 또는 밸빙(valving)을 포함하여, 시스템(1000)의 제어된 환경의 전체가 제거되거나 아니면 오염되지 않으면서, 다양한 동작이 정상 시스템 동작 또는 정비 동안에 수행될 수 있도록 할 수 있다.
시스템(1000A)은 하나 이상의 제1 로딩 모듈(1100A) 또는 제2 로딩 모듈(1100B)과 같이 하나 이상의 로딩 모듈을 포함하여, 제작될 하나 이상의 기판을 위한 진입점 또는 진출점을 제공할 수 있다. 제1 또는 제2 로딩 모듈(1100A 또는 1100B)은, 시스템(1000A)을 제조 라인에 있는 다른 장치에 직접 결합하거나, 심지어 다른 장치로 또는 다른 장치로부터 이송될 수 있는 제거 가능한 어셈블리를 제공하는 것과 같이, 고정되거나 제거가능할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 제1 또는 제2 로딩 모듈(1100A 또는 1100B)은 시스템(1000A) 내의 환경과 상이한 환경으로 또는 환경으로부터 기판을 전송하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 제1 로딩 모듈(1100A) 또는 제2 로딩 모듈(1100B)은 진공 소스 또는 제거 소스 또는 둘 다에 연결될 수 있고, 시스템(1000A)으로의 인터페이스 포트 및 이전 혹은 이후의 환경(주변 환경 또는 또 다른 밀봉된 프로세싱 모듈과 연결된 제어된 환경일 수 있는)으로의 인터페이스 포트를 독립적으로 밀봉하도록 구성될 수 있다. 이러한 방식으로, 제1 또는 제2 로딩 모듈(1100A 또는 1100B)은 내부적으로 그 자신을 밀봉하고, 시스템(1000A)와 호환 가능하지 않는 것에서 시스템(1000A)와 호환 가능한 것 사이에서(가령, 인터페이스 포트를 통해 시스템(1000A)에 노출될 때, 대략 대기압 또는 대기압 보다 높은 제어된 환경은 시스템(1000A) 내의 제어된 환경의 품질을 실질적으로 유지할 것임), 로딩 모듈(1100A 또는 1100B)의 내부 환경을 이행할 수 있다. 마찬가지로, 제1 로딩 모듈(1100A) 또는 제2 로딩 모듈(1100B)은 다른 공정에 적합한 환경으로 기판을 전송하는데 사용될 수 있다(가령, 대기압 또는 거의 대기압이지만, 제어된 환경과 상이한 조성물을 가진 제2 환경 또는 진공 환경). 이러한 방식으로, 제1 또는 제2 로딩 모듈(1100A 및 1100B)은 시스템(1000A)의 제어된 환경과 다른 장치 사이에 전송관을 제공할 수 있다. 도 1a 및 도 1b의 도면이 전송 모듈(1400A)에 결합된 단일 프로세싱 모듈(1200)을 도시하지만, 이하의 예시에서 논의되고 도시된 다른 컨피규레이션도 가능하다.
상기에 언급된 바와 같이, 제1 로딩 모듈(1100A) 또는 제2 로딩 모듈(1100B)은 영구적으로-부착되는 컨피규레이션 또는 카트나 다른 전송 가능한 컨피규레이션을 포함할 수 있다. 제작될 기판은, 시스템(1000A) 내에 위치된 핸들러를 사용하여, 또는 제1 핸들러(1410A) 또는 제2 핸들러(1410B)와 같이, 어딘가에 위치된 하나 이상의 핸들러를 사용하여, 포트를 통해 로딩 모듈들(1100A 또는 1100B) 중 하나에 위치될 수 있다.
예시에서, 로딩 모듈(가령, 제1 로딩 모듈(1100A))에는 비반응성 대기, 아니면 가령 하나 이상의 제거 작업을 포함하는 정화된 가스 스트림을 사용하여 "충전"될 수 있어서, 밀봉된 시스템(1000A)의 내부 부분에 노출을 위해 로딩 모듈(1100A)의 내부 영역이 준비될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 제1 또는 제2 로딩 모듈의 내부 영역은, 입자 오염물 레벨, 수증기 함유량, 산소 함유량, 오존 함유량 및 시스템(1000A)의 다른 부분에 의해 형성된 밀봉된 영역 내에서 제어된 프로세싱 환경의 유기 증기 함유량의 명시된 한계를 초과하는 오염을 피하기 위해, 적어도 부분적으로 진공되거나 제거될 수 있다.
마찬가지로, 시스템(1000A)에 의한 프로세싱 이후에, 제작될 기판은 제1 또는 제2 로딩 모듈(1100A 또는 1100B)내에 위치될 수 있다. 설명된 바와 같이, 가령, 제2 로딩 모듈(1100B)은 시스템(1000A)내의 어딘가의 비반응성 가스 환경으로부터 분리될 수 있고, 이후의 진공 상태에서의 프로세싱을 위해 진공시킬 진공 소스에 연결되거나, 아니면, 제작될 기판을 다른 장치로 전송되기 위해, 또는 진공 상태, 주변 상태 또는 제2 로딩 모듈(1100B) 내에 구비된 다른 정적인 제어된 환경에서의 프로세싱한다. 대안적으로(또는 추가적으로), 시스템(1000A)의 인클로저에서 나오면, 기판은 추가 프로세싱 또는 핸들링을 위해 제1 로딩 모듈(1100A)로 다시 되돌아갈 수 있다. 추가 설명한 바와 같이, 제1 또는 제2 로딩 모듈 중 하나는, 반응 종의 농도를, 밀봉된 영역내에 1000 파트 퍼 밀리온 이상 올리지 않으면서, 마찬가지로, 기판상에 기판 영역의 정사각 미터당 명시된 크기의 명시된 입자 보다 많이 증착하지 않으면서, 기판을 시스템(1000A)내의 제어된 프로세싱 환경으로 제공하도록 구성될 수 있다.
예시에서, 제1 로딩 모듈(1100A)은 포트(가령, 실질적으로 가스 침투 가능한 밀봉부를 가진 물리적 게이트를 포함) 또는 가스 쿠션에 의해 전송 모듈(1400A)에 연결될 수 있다. 포트가 열리면, 제1 로딩 모듈(1100A)의 내부는 제1 전송 모듈(1400A) 내에 위치된 핸들러에 의해 접근될 수 있다. 핸들러는 다양한 자유도를 가진 로보트 어셈블리를 포함하여 엔드 이펙터(end effector)를 사용하여 기판을 조작할 수 있다. 이러한 엔드 이펙터는 중력에 의해 기판을 지지하도록 구성된 트레이나 프레임을 포함할 수 있고, 또한, 엔드 이펙터는 기판을 안정적으로 잡거나, 클램핑하거나 아니면 유지시켜서, 페이스-업 또는 페이스-다운 컨피규레이션으로부터의 기판의 재배향이 하나 이상의 다른 컨피규레이션으로 허용한다. 다른 엔드 이펙터는 엔드 이펙터의 정확한 부분 또는 기판을 유지하도록 하기 위해, 공압 또는 진공-작동된 특징을 포함하여 사용될 수 있다. 핸들러를 포함하는 전송 모듈의 설명적인 예시는 도 11a 내지 11c 및 도 12a 및 12b에 도시된다.
프로세싱 모듈(1200)은, 시스템(1000A) 내에 포함된 다른 모듈과 유사한 제어된 환경을 가진 밀봉된 모듈을 포함할 수 있다. 다른 예시에서 기술된 바와 같이, 프로세싱 모듈(1200) 내의 제어된 환경은, 시스템(1000A)의 다른 밀봉된 영역과 분리된 것과 같이(가령, 특정한 프로세싱 임무와 관련하여 또는 유지를 위하여), 시스템(1000A)의 다른 부분과 독립적으로 유지될 수 있다. 도시된 예시에서, 프로세싱 모듈(1200)은 제작될 각각의 기판을 수용하기 위해 각각의 환경적으로 제어된 영역을 제공하도록 구성된 고정 모듈을 포함할 수 있다. 각각의 기판은 핸들러 및 엔드 이펙터를 사용하여 각각의 환경적으로 제어된 영역으로 이송될 수 있다. 환경적으로 제어된 영역은 "고정" 모듈의 명시된(가령, 수직) 축을 따라 서로에 대해 이격되어서, "스택형 버퍼" 컨피규레이션을 제공할 수 있다. 이러한 방식으로, 하나 이상의 기판은 하나 이상의 다른 모듈을 추가 프로세싱하기 위해 대기(queued)되는 것과 같이, 시스템(1000A)의 제어된 환경 내에 버퍼되거나 저장될 수 있다.
대기 중인 기판에 추가하여(또는, 대기 중인 기판 대신에), 다음 모듈은 이러한 기판을 수용하는데 준비될 때까지, 고정 모듈은, 가령, 건조 기능,ㅇ 냉각 기능 또는 기판이 하나의 상태에서 다른 상태로 전개할 수 있도록 하기 위하여 명시된 구간(또는 명시된 기준이 충족할 때까지) 동안 기판을 고정함에 의해, 기판 제작 프로세스에 기능적으로 참가할 수 있다. 가령, 기판을 전개하기 위한 고정의 경우에, 기판은 액체가 정착하거나 흐르게 하기 위하여, 고정될 수 있다. 가령, 기판을 냉각하는 경우에, 열처리 작업 이후에 및 차후의 프린팅 프로세스를 위한 프린팅 모듈로의 로딩 이전에, 기판은 명시된 구간 동안 또는 명시된 온도 범위 내에 있을 때까지(또는 둘 다), 고정될 수 있다. 이러한 적용예에서, 냉각 프로세스는 층류와 같이, 기판 표면에 걸쳐 온도 제어된 가스 흐름의 제어된 적용을 통해 제어될 수 있고, 이는 도 13b에 표시된 바와 같이, 기판의 평면에 걸친 흐름이 제공될 수 있다.
고정 모듈 내의 제어된 환경의 온도는 냉각 프로세스를 감속하거나 가속하기 위해 올라가거나 내려갈 수 있는데, 일반적으로, 고정 모듈 온도는 가령, 프린팅 모듈이나 기판 핸들링 모듈과 같은 다른 시스템 모듈 내 또는 주변의 환경의 온도와 동일할 필요는 없다. 대안적으로(또는 추가적으로), 냉각 프로세스는 기판을 지지하는 척 컨피규레이션을 사용하여 추가로 제어될 수 있다. 예를 들어, 기판은 기판(또는 기판의 적어도 일부)과 활성적으로 냉각된 트레이나 척 사이의 물리적 접촉에 의해 고정될 수 있다. 또 다른 예시에서, 기판은 (기판이 프린팅 작업이나 열처리 작업 중 하나 이상을 위한 가스의 부유 쿠션을 사용하여 지지되는 본 명세서에 기술된 다른 예시와 유사하게) 활성적으로 냉각된 가스의 쿠션상에 안착될 수 있다. 기판을 손상시킬 가능성을 줄이기 위하여, 기판은 30초 이상, 50초 이상, 12초 이상의 명시된 구간, 또는 하나 이상의 다른 명시된 구간에 걸쳐, 천천히 냉각될 수 있다. 따라서, 예시에서, 기판은 상기 기술된 바와 같이, 주변 가스 흐름을 사용하여 주로 냉각되어서, 활성 냉각 트레이, 척 또는 가스 쿠션에 직접적으로 기판을 놓는 것에 비해, 열 쇼크를 피할 수 있다. 그러나, 활성 냉각 트레이, 척 또는 가스 쿠션상의 냉각 속도는, 기판 핸들러의 제어된 움직임이나 리프트 핀의 제어된 움직임의 사용을 통해, 기판이 트레이, 척 또는 가스 쿠션상에 낮추는 속도를 제어함에 의해 제어될 수도 있다.
대표적인 프린팅 프로세스 예시에서, 기판은 프린팅 모듈 환경(가령, 열처리 이전의 결과로서)의 주변 온도보다 실질적으로 높은 온도에서 수용되고, 기판은 기판 주위의 주변 온도로 평형에 도달하면서 지속적인 냉각을 겪을 수 있다. 이러한 냉각은, 프린팅 모듈로 기판을 이송하는 것과 일반적으로 관련된 시간에 비할 때, 시간상 길 수 있는 시간의 기간 동안 발생할 수 있다. 또한, 프린팅 프로세스의 시작 이전의 냉각없이, 기판은 프린팅 프로세승 동안에 실질적인 온도 변화를 겪을 수 있고, 이는 결국 프린팅 프로세스의 시작과 마지막 사이에 기판의 기계적 수축으로 이어질 수 있다. 이러한 수축은 기판 상의 잉크의 자리배정에 있어서 오류를 생성할 수 있다. 다양하게 도시된 예시에 따르면, 기판은, 프린팅 모듈 내로 로딩되기 이전에, 60초, 120초, 240초 또는 480초 중 하나의 최소 구간 또는 명시된 구간 동안 고정될 수 있다.
도시된 예시에 따르면, 기판 온도가, 프린팅 모듈로 로딩하기 이전에 프린팅 모듈의 환경 내의 온도의 10℃, 5℃, 2℃ 또는 1℃ 중 하나 이내에 있을 때까지, 기판은 고정될 수 있다. 도시된 예시에서, 기판은 약 2000℃의 온도에서 전송 모듈(1400A) 내의 핸들러에 의해 수용될 수 있고, 전송 모듈(1400A) 내의 핸들러에 의해, 프로세싱 모듈(1200)이 25℃의 제어된 내부 온도에서 작동하는 고정 모듈로서 구성되는 프로세싱 모듈(1200) 내로 위치될 수 있다. 도시된 예시에서, 기판은 적어도 240초의 기간 동안 고정 모듈 내에 고정되어서, 기판이 전송 모듈(1400A) 내의 핸들러에 의해 프로세싱 모듈(1200)로부터 25℃의 제어된 내부 온도에서 작동하는 프린팅 시스템(2000)으로 전송하기 이전에, 내부 온도(가령, 본 예시에서 기판은 30℃ 이하로 냉각됨)로 제어된 고정 챔버의 5℃ 이내로 냉각된다. 도시된 예시의 변형예로서, 프로세싱 모듈(1200)은 활성적으로 냉각된 진공 척을 포함할 수 있는데, 기판은 30초의 기간에 걸쳐 상기 진공 척으로 내려가고, 그 이후에, 30초의 기간 동안에 척 위에 고정되며, 그 시간까지 기판은 프린팅 시스템(2000)의 5℃ 이내의 작동 온도에 있고, 그 이후에 기판은 프린팅 시스템(2000)으로 전송될 수 있다. 이러한 도시된 예시의 또 다른 변형예로서, 프로세싱 모듈(1200)은 활성적으로 냉각된 부유 플랫폼을 포함할 수 있는데, 기판은 30초의 기간에 걸쳐 상기 부유 플랫폼으로 내려가고, 그 이후에, 30초의 기간 동안에 척 위에 부유되며, 그 시간까지 기판은 프린팅 시스템(2000)의 5℃ 이내의 작동 온도에 있고, 그 이후에 기판은 프린팅 시스템(2000)으로 전송될 수 있다.
제1 코팅물을 프린팅한 이후에, 두 번의 프린팅 동작과 관련된 또 다른 대표적인 프린팅 프로세스에서, 열처리는, 약 120℃ 내지 약 300℃의 온도를 사용하여 기판을 처리하는 것을 포함하여, 제1 코팅물에 대해 수행될 수 있고, 이러한 열처리 이후에, 기판을 제2 코팅물을 프린팅하기 위한 프린팅 모듈로 전송되기 이전에, 기판을 냉각하기 위해 기판이 고정될 수 있다. 대표적인 예시에서, 프린팅 시스템(2000)의 프린팅 이후에, 기판은 전송 모듈(1400A) 내의 핸들러에 의해 열처리 모듈(5000)로 전송될 수 있고, 5분을 넘는 구간 동안에 약 200℃의 온도로 가열되고, 그 이후에 전송 모듈(1400A) 내의 핸들러는 프로세싱 모듈(1200)이 25℃의 제어된 내부 온도에서 작동하는 고정 모듈로 구성되는 프로세싱 모듈(1200)로 기판을 전송한다. 도시된 예시에서, 기판은 적어도 240초의 기간 동안 고정 모듈 내에 고정되고, 그리고 나서 기판은, 전송 모듈(1400A) 내의 핸들러에 의해 프로세싱 모듈(1200)에서 프린팅 시스템(2000)으로, 다시 프린팅 시스템(2000)으로 또는 로딩 모듈(1100A 또는 1100B)로 전송되기 이전에, 내부 온도 제어된 고정 챔버의 5℃ 이내로 냉각되고(가령, 본 예시에서 기판은 30℃ 이하로 냉각됨), 기판은 또 다른 프린팅 시스템이나 다른 장비로 전송된다. 30초 내지 90초, 60초 내지 120초 또는 90초 내지 240초가 될 수 있는, 냉각을 위한 고정 단계가 프린팅 작업을 위한 구간에 비해 긴 경우에, 다양한 대표적인 예시에서, 발명자는 스택 컨피규레이션이 더 높은 쓰루풋을 지지하기 위하여 고정 모듈을 위해 가치가 있을 수 있다는 것을 인식하였다.
프로세싱 모듈(1200) 내에서 기판을 건조하는 경우에, 증기 트랩 또는 가스 재순환 및 정화 시스템을 통해 증발된 증기의 연속적인 제거를 위해 제어된 환경이 제공될 수 있고, 건조 프로세스는 도 13b에 표시된 바와 같이, 기판의 평면에 걸친 흐름을 제공할 수 있는 층류와 같은, 기판 평면에 걸친 가스 흐름의 제어된 적용을 통해 추가로 제어될 수 있다. 예시에서, 프로세싱 모듈(1200)은 건조 모듈을 포함하고, 시스템(1000A)은 건조 모듈 내의 대기를 적어도 부분적으로 이베큐에이트(evacuate)하거나 정화하도록 구성되어서, 열처리 모듈(5000)을 사용하는 열처리 작업 이전 또는 프린팅 작업 이후 중 하나 이상에, 건조 작업을 가능하게 한다. 이러한 예시에서, 건조 작업 및 건조 모듈은 열처리 모듈(5000)을 사용하여 수행될 수 있는 별도의 "베이크(bake)" 작업과 구별된다.
전체적으로, 시스템(1000A)은 소위 "클러스터(cluster)" 및 "선형" (또는, "인-라인(in-line)") 모드로 작동될 수 있는데, 이들 두 작업 모드는, "클러스터" 모드에서는 동일한 챔버에서 들어와서, 다시 동일한 챔버로 오는 기판의 흐름, "선형" 또는 "인-라인" 모드에서는 하나의 챔버에서 들어와서 다른 챔버로 나가는 기판의 흐름에 의해 구별된다. 본 명세서에 기술된 주제는 "클러스터" 및 "선형" 또는 "인-라인" 컨피규레이션 모두에 포함되거나 사용될 수 있다. 일반적으로 시스템이 "클러스터", "클러스터된"로 언급되면, 이는 하나 이상의 클러스터된 요소의 다양하고 비제한적이면서 대표적인 예시적 시스템(이는 전체적으로 클러스터나 인-라인 모드로 작동할 수 있음)에서의 존재를 반영한다.
도 2a는 시스템(1000B)의 적어도 일부의 평면도의 예시를 일반적으로 나타내고, 도 2b는 시스템(1000B)의 적어도 일부의 등축도의 도식적 예시를 일반적으로 나타내는데, 이는 프린팅 시스템(2000) 및 열처리 모듈(5000)을 포함하고, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있다. 도 2a 및 2b에 도시된 시스템(1000B)의 토폴로지는 도 1a 및 1b에 도시된 컨피규레이션에 대한 변형예의 도식적 예시이다. 도 2a 및 2b의 예시에 도시된 요소는 도 1a 및 1b 및 본 명세서의 어딘가의 예시에서 도시되고 기술된 것과, 기능과 컨피규레이션에 있어서 유사할 수 있다.
도 2a 및 2b에서, 프린팅 시스템(2000)은 제1 전송 모듈(1400A)에 연결될 수 있다. 프로세싱 모듈(1200A)은 제1 전송 모듈(1400A)에 연결될 수 있다. 도식적 예시에서, 프린팅 시스템(2000) 내에 있거나 이를 둘러싼 제1 제어된 프로세싱 환경(1050A), 제1 전송 모듈(1400A) 및 프로세싱 모듈(1200A)은, 대기압이거나 그 근처의 주변 환경 또는 일부 다른 제1 환경(가령, 정화된 가스 환경을 가진 입자 제어된 환경 또는 정화된 가스 환경을 포함할 필요가 없는 입자 제어된 환경)을 포함할 수 있다. 프린팅 시스템(2000), 전송 모듈(14000A) 및 프로세싱 모듈(1200A)이밀봉된 예시에서, 이러한 제1 환경(1050A)은 프린팅 시스템(2000), 전송 모듈(1400A) 및 프로세싱 모듈(1200A)을 둘러싸는 하나 이상의 인클로저에 의해 형성될 수 있다. 제1 로딩 모듈(1100A)은 제1 전송 모듈(1400A)에 연결될 수 있고, 제1 로딩 모듈(1100A)은 제1 프로세싱 환경을 실질적으로 변경하지 않은 제1 제어된 프로세싱 환경으로 또는 이로부터 기판을 전송하는데 사용될 수 있다. 제1 프로세싱 환경이 주변 환경과 유사하다면, 제1 로딩 모듈(1100A)은 생략될 수 있다. 이러한 경우에, 전송 모듈(1400A)은 인클로저를 포함할 필요가 없고, 그 보다는, 안전을 위해 전송 로보트의 작업 영역을 형성하는 주변 프레임이나 구조물을 더 포함할 수 있는 기판 핸들링 로보트를 간단히 포함할 수 있다. 제1 프로세싱 환경이 주변 환경과 유사한 예시에서, 가스 커튼이나 게이트 밸브는 제1 로딩 모듈(1100A) 대신에 사용되어서, 제1 전송 모듈(1400A)로의 입력 포트나 출력 포트를 제공할 수 있거나, 전송 모듈(1400A)은 임의의 가스 커튼이나 게이트 밸브 없이 개방 포트를 통해 접근될 수 있다.
도 2a 및 2b의 시스템(1000B)은 제2 전송 챔버(1400B)에 연결된 열처리 모듈(5000)을 포함할 수 있다. 시스템(1000B)은 1400B에 연결된 제2 프로세싱 모듈(1200B)을 더 포함할 수 있다(대안적으로, 프로세싱 모듈들(1200A 및 1200B)의 하나 또는 둘 다는, 시스템(1000B)에 의해 수행될 작업이 이러한 모듈을 필요로 하지 않을 경우에 생략될 수 있다.) 열처리 모듈(5000), 프로세싱 모듈(1200B) 및 제2 전송 챔버(1400B) 중 하나 이상은, 제1 프로세싱 환경과 상이한 가스 조성을 가진 정화된 가스 환경과 같은 제2 제어된 프로세싱 환경(1050B)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제2 프로세싱 환경은, 기판상에 증착된 종과 반응성이 없거나, 최소로 명시된 정화된 비반응성 가스를 포함하여, 제어될 수 있다. 예시에서, 제2 프로세싱 환경은 대기압 보다 높은 질소를 포함할 수 있다. 제2 프로세싱 환경은 1000 파트-퍼-밀리언 이하의 산소를 가지고, 1000 파트-퍼-밀리언 이하의 수증기를 가진 환경을 유지하도록 구축될 수 있다. 제2 프로세싱 환경은 1000 파트-퍼-밀리언의 오존이나 1000 파트-퍼-밀리언 이하의 명시된 유기물 증기를 가진 환경을 유지하도록 더욱 구축될 수도 있다. 제1 프로세싱 환경은 1000 파트-퍼-밀리언을 초과하는 산소를 가지고, 1000 파트-퍼-밀리언 이하의 수증기 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
제1 프로세싱 환경은 1000 파트-퍼-밀리언의 오존이나 특정한 유기물 증기 중 하나 이상을 초과하는 환경을 포함할 수 있다. 두 개의 환경의 다른 조합이 가능하다. 그러나, 제2 프로세싱 환경 내의 산소의 레벨이 가령 제1 프로세싱 환경 내의 산소의 레벨보다 더 크게 제어되어서, 제1 환경이 제2 환경보다 가령 파트 퍼 밀리언으로 명시되어 100배 더 큰 산소 레벨을 포함하거나, 1000배 이상을 포함할 수 있는 경우가 발명자에 의해 특정한 고려사항이 주어진다. 이러한 방식으로, 제1 프로세싱 환경의 제어는, 입자 오염물 레벨, 수증기 함량, 산소 함량, 오존 함량 및 유기물 증기 함량 중 하나 이상에 대하여, 가령 덜 엄격하게 제2 환경과 상이할 수 있다.
다양한 도식적 예시에 따르면, 주어진 프로세스에 대해 주어진 오염물에 대한 환경적인 제어는, 상기 도식적으로 언급된 1000 파트-퍼-밀리언 레벨 대신에, 100 파트-퍼-밀리언 이하, 10 파트-퍼-밀리언 이하, 1 파트-퍼-밀리언 이하, 또는 0.1 파트-퍼-밀리언 이하의 레벨을 유지하도록 명시될 수 있고, 발명자는 나열된 오염물 레벨의 나열된 오염물의 임의의 조합이 제어된 환경을 위해 명시될 수 있다는 것을 인식하였다.
설명적인 예시에서, OLED 장치 층을 프린팅하기 위한 프린팅 시스템이 작동하는 제1 환경은, 100 파트 퍼 밀리언 이하의 수증기, 100 파트 퍼 밀리언 이하의 오전 및 100,000 내지 250,000 파트 퍼 밀리언의 산소를 가진 오존-제어된 클린 드라이 에어를 포함할 수 있는 반면, 프린트된 OLED 장치 층을 열적으로 처리하기 위한 열처리 모듈이 작동하는 제2 환경은 100 파트 퍼 밀리언 이하의 물, 100 파트 퍼 밀리언 이하의 산소 및 100 파트 퍼 밀리언 이하의 오존을 가진 정화된 질소 가스를 포함한다. 발명자는 이러한 환경의 조합은 특정한 OLED 장치 층을 프린팅하는데 바람직할 수 있고, 가령, 프린터와 같이 복잡한 제작 장치에 제2 환경을 제공하는 증가된 복잡성 때문에, 제2 제어된 환경 내에서 프리트하는데 바람직하지 않지만, 이와 동시에, 증가된 온도에서 OLED 장치 층 물질을 포함한 이러한 오염물의 증가된 반응성 때문에, 물, 산소 또는 오존과 같은 화학적으로 활성 오염물에 대해 제1 환경 보다 더 큰 순도를 가진 제2 환경에서 프린트된층을 열적으로 처리하는 것이 바람직하다고, 인식하였다. 게다가, 본 발명자는, 이러한 경우에, 열처리 단계는 프린팅 단계보다 실질적으로 더 길 수 있다는 것을 인식하였고, 제2 환경에서 스택형 오븐 컨피규레이션을 제공하는 것은 시스템의 제작 효율성을 향상시켜서 바람직할 수 있다고 인식하였다.
도 1a 및 1b와 관련하여 기술된 바와 같이, 프로세싱 모듈(1200A 및 1200B)은 고정 모듈이나 버퍼 모듈로서 구성될 수 있는데, 이는 또 다른 모듈이 기판을 수용할 준비가 될 때까지, 기판을 대기시키는 기능을 제공할 수 있고, 또는 이러한 고정은 다른 방법으로 전개되기 위해 기판에 제어된 환경을 제공하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 액체 잉크가 기판상에 제공된다면, 고정 모듈은 이러한 잉크가 건조, 흐름 또는 정착하기 위한 제어된 환경을 제공할 수 있거나, 기판이 또 다른 모듈 내의 온도에 비해 증가된 온도로 가열되는 경우에, 고정 모듈은 기판이 냉각되기 위해 제어된 환경을 제공할 수 있다. 프로세싱 모듈(1200A 및 1200B) 중 하나 이상은 대안적으로(또는 추가적으로) 진공 건조 모듈로서의 역할을 한다. 예를 들어, 진공 건조 모듈로서 구성된 프로세싱 모듈은 펌핑 스택과 연결되거나, 가령 하나 이상의 기계식 펌프, 터보 펌프, 크라이오펌프 또는 확산 펌프 중 하나 이상을 포함하는 바와 같은 펌핑 스택을 포함할 수 있다. 이러한 건조 모듈은 냉각 트랩, 분자 체(molecular sieve) 및 활성탄 중 하나 이상을 사용하여, 가령, 펌프 스택 이전 또는 이후에 용매를 제거하기 위한 시설을 포함할 수 있다. OLED 장치 층을 프린트하는 설명적인 예시에서, 제1 프로세싱 모듈(1200A)은 프린팅 시스템(2000)에 의해 증착된 코팅물을 건조시키기 위한 진공 건조 모듈을 포함할 수 있고, 제2 프로세싱 모듈(1200B)은 열처리 모듈(5000)에 의해 열적으로 처리된 기판을 냉각하기 위한 고정 챔버로서 구성될 수 있는데, 제1 환경은, 100 파트 퍼 밀리언 이하의 물, 10 파트 퍼 밀리언 이하의 오존 및 10,000 내지 250,000 파트 퍼 밀리언의 산소를 가진 오존 제어된 클린 드라이 에어를 포함하고, 제2 환경은 10 파트 퍼 밀리언 이하의 물, 10 파트 퍼 밀리언 이하의 산소 및 10 파트 퍼 밀리언 이하의 오존을 가진 정화된 질소를 포함한다.
본 발명자는 열처리 모듈(5000) 및 열처리 이후에 기판을 냉각시키기 위한 고정 챔버를 함께 제2 환경에 가지는 것이 바람직할 수 있다는 것을 인식하였고, 이러한 제2 환경은 기판이 증가된 온도를 겪을 때, 특히 프린트된 기판 물질을 퇴화시킬 수 있는 오염물에 관하여, 제1 환경보다 더 높은 순도를 포함하도록 구축된다. 예를 들어, 기판이 제2 환경에서 제거되기 이전에, 기판의 온도는 제어된 제2 환경 내에서 더 낮아질 수 있어서, 기판은 기판의 결함이나 퇴화의 더 적은 가능성으로 덜 순수한 환경(가령, 제1 환경)에 노출될 수 있다.
고절 모듈과 열처리 모듈(5000)로 구성된 프로세싱 모듈(1200B)은, 각각 제3 및 제2 환경과 같은 서로 다른 밀봉된 환경을 포함할 수 있는데, 상기 환경은 프린트된 기판을 퇴화시킬 위험이 있는 명시된 오염물에 관해 명시된 순도를 공유하도록 제공된다. OLED 장치 층을 프린트하는 하나의 대표적인 예시에서, 제1 OLED 장치 층 잉크는 오존-제어된 클린 드라이 에어를 포함하는 환경에서 프린트될 수 있다. 그리고 나서, 잉크는 150℃ 이상의 온도에서 낮은 산소, 물 및 오존을 유지하도록 제어된 질소 환경에서 열적으로 처리되고, 이후에, 이러한 기판 온도가 100℃ 이하가 될 때까지, 낮은 산소, 물 및 오존을 유지하도록 제어된 질소 환경에서 기판이 냉각될 수 있고, 그 이후에, 기판은 오존-제어된 클린 드라이 에어를 포함하는 환경으로 다시 전송될 수 있다. 100℃의 온도의 설명적인 예시가 명시되는데, 이러한 온도에서, 오존-제어된 클린 드라이 에어 환경 내의 산소로의 기판의 노출은 실질적으로, 프린트된 OLED 장치 층 물질을 퇴화시키지 않을 것이고, 이러한 명시된 기판 온도는, 프린팅을 통해 기판상에 증착되는 물질 및 기판 형상, 및 기판 냉각이 강요되는지 아니면 자연 발생적인지에 의존하여 조절될 수 있다. 물질에 의존하여, 다른 타겟 냉각 스레숄드 온도는 80℃, 60℃ 또는 민감한 물질에 대해서는 심지어 40℃ 또는 그 보다 낮은 온도가 사용될 수 있다. OLED 장치 층 물질에 의존하여, 150℃, 180℃, 210℃, 240℃, 270℃ 또는 300℃와 같은 다양한 열처리 온도가 사용될 수 있다. 본 발명자는 기판을 명시된 온도로 냉각시키는 것과 관련된 고정 시간은 가령, 프린팅 작업의 구간 보다 실질적으로 더 길 수 있고, 냉각 구간은 5분 내지 60분인 반면, 프린팅 작업 구간은 1분 내지 3분일 수 있다는 것을 인식하였다. 따라서, 스택형 고정 모듈 컨피규레이션은 복수의 기판이 병렬적으로 냉각되도록 함에 의해 시스템의 제작 효율성을 향상시키는데 사용될 수 있다.
설명적인 예시에서, 프린팅 시스템(2000) 내에서 OLED 장치 층 잉크를 프린팅하기 위해 구축된 제1 환경은 10 파트 퍼 밀리언 이하의 물, 10 파트 퍼 밀리언 이하의 산소 및 10 파트 퍼 밀리언 이하의 오존을 가진 정화된 질소를 포함할 수 있고, 프린트된 OLED 장치 층 코팅물을 열적으로 처리하기 위한 열처리 모듈(5000)이 작동하는 제2 환경은 1000 파트 퍼 밀리언 이하의 물, 100 파트 퍼 밀리언 이하의 오존 및 1000 내지 100,000 파트 퍼 밀리언의 산소를 가진 오존-제어된 클린 드라이 에어를 포함할 수 있다. 본 발명자는 환경들의 이러한 조합이 특정한 OLED 장치 층을 프린팅하는데 사용될 수 있다는 것을 인식하였는데, 산소 노출은 잉크를 퇴화시키므로 OLED 장치 층을 프린트하는 것과 관련된 잉크를 높은 농도의 산소에 노출하는 것은 바람직하지 않지만, 또한, 열처리 프로세스 동안에 OLED 장치 층 물질에서의 화학 반응을 가능하게 하기 위해, 산소의 존재하에서의 환경에서 프린트된 층을 열적으로 처리하는 것은 바람직하다. 또한, 발명자는 제1 및 제2 환경의 서로 다른 많은 조합이 가능한데, 일부는 제2 환경에서 더 높은 순도를 가지고, 일부는 제1 환경에서 더 높은 순도를 가지며, 일부는 관심 있는 모든 오염물에 대해 순도로 더 높거나 더 낮지 않은 서로 다른 환경을 가진다는 것을 인식하였다. 예를 들어, 제1 및 제2 환경은 관심 있는 오염물에 대한 유사한 순도 스레숄드를 충족하도록 명시될 수 있으나, 이러한 환경은 여전히 다를 수 있다(압력이나 가스 조성 중 하나 또는 둘 다 다를 수 있음).
제2 로딩 모듈(1100B)은 제1 전송 모듈(1400A)을 제2 전송 모듈(1400B)에 연결시킬 수 있다. 본 명세서에 기술된 다른 예시에서와 같이, 제2 로딩 모듈은 하나 이상의 포트 또는 게이트를 포함할 수 있고, 기판이 제2 전송 모듈(1400B)로 또는 이로부터 전송될 때, 제2 전송 모듈(1400B) 내의 제2 프로세싱 환경의 오염물을 피하거나 감소시키기 위해, 적어도 부분적으로 이베큐게이트하거나 정화되도록 구성될 수 있다. 선택적으로, "인-라인" 컨피규레이션으로 사용을 위해, 제3 로딩 모듈(1100C)이 포함되어서, 다른 제작 장비 또는 제1 또는 제2 프로세싱 환경이 아닌 환경으로 또는 이들로부터 기판을 전송할 수 있다. 예시에서, 제1 및 제2 프로세싱 환경은 동일(또는 적어도 유사)할 수 있고, 제2 로딩 모듈(1100B)은 도 3a 및 3bㅇp에서 도시되고 기술된 바와 같이, 패스-쓰루(pass-through)를 작동할 수 있다.
도 1a 및 1b의 예시 및 본 명세서의 다른 예시에서와 같이, 하나 이상의 핸들러는 프로세스되거나 전송될 기판을 조작하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 핸들러(1410A) 또는 제2 핸들러(1410B)와 같은 하나 이상의 핸들러는 기판을 제1 또는 제3 로딩 모듈(1100A 또는 1100C)에 기판을 놓거나, 이들로부터 회수하는데 사용될 수 있다. 마찬가지로, 하나 이상의 핸들러는 시스템(1000B) 내에서와 같은 기판을 조작하기 위해, 제1 전송 모듈(1400A) 또는 제2 전송 모듈(1400B) 내에서 시스템(1000B) 내에 위치될 수 있다. 예를 들어, 제2 전송 모듈(1400B) 또는 열처리 모듈(5000)의 하나 이상의 이내의 핸들러는 기판을 로딩 모듈(가령, 제2 로딩 모듈(1100B) 또는 제3 로딩 모듈(1100C))로부터 열처리 모듈(5000) 내의 열적으로 제어된 각각의 영역 중 명시된 곳으로 전송하도록 구성될 수 있다.
도 3a는 시스템(1000C)의 적어도 일부의 평면도의 예시를 일반적으로 나타내고, 도 3b는 시스템(1000C)의 적어도 일부의 등축도의 설명적인 예시를 일반적으로 나타내는데, 이는 프린팅 시스템(2000) 및 열처리 모듈(5000)을 포함하고, 전자 장치(가령, 유길 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있다. 도 3a 및 3b에 도시된 시스템(1000B)의 토폴로지는 도 1a 및 1b 또는 도 2a 및 2b에 도시된 컨피규레이션에 대한 변형예의 설명적인 예시이다. 도 3a 및 3b의 예시에 도시된 요소는 도 1a 및 1b 또는 도 2a 및 2b 및 본 명세서의 어딘가의 예시에 기술된 기능 및 컨피규레이션과 유사할 수 있다. 도 3a 및 3b에서, 프린팅 시스템(2000), 제1 전송 모듈(1400A), 프로세싱 모듈(1200), 제2 전송 모듈(1400B) 및 열처리 모듈(5000)은 기판상에 증착된 종(species)과 반응성이 없거나, 최소로 명시된 정화된 비반응성 가스를 포함하는 것과 같이, 제어된 프로세싱 환경을 포함할 수 있다. 예시에서, 제어된 프로세싱 환경은 대기압보다 높은 질소를 포함할 수 있다. 제어된 프로세싱 환경은 1000 파트-퍼-밀리언 이하의 산소 및 1000 파트-퍼-밀리언 이하의 수증기를 가진 환경을 유지하도록 구축될 수 있다. 각각의 프린팅 시스템(2000), 제1 전송 모듈(1400A), 프로세싱 모듈(1200), 제2 전송 모듈(1400B) 및 열처리 모듈(5000) 이내의 환경은 분리되거나, 개별적으로 유지될 수 있다. 그러나, 각 모듈 내의 환경들이 동일하거나 실질적으로 동일할 수 있기 때문에, 패스-쓰루 챔버(1102)가 제2 로딩 모듈(1100B) 대신에 사용될 수 있다. 상기 다른 예시에서와 같이, 제1 핸들러(1410A) 또는 제2 핸들러(1410B)와 같은 하나 이상의 핸들러는 기판을 조작하는데 사용될 수 있다.
도 1a, 1b, 2a, 2b, 3a 또는 3b에 설명적으로 도시된 것 이외의 토폴로지가 사용될 수 있다. 도 4a, 도 4b, 도 4c 및 도 4d는 프린팅 시스템(2000) 및 열처리 모듈(5000)을 포함하는 시스템의 적어도 일부의 평면도의 예시를 추가로 도시하는데, 이는 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있다. 열처리 모듈(5000)은 도 5a, 5b, 5c, 5d의 예시나 본 명세서의 다른 예시에서 기술된 바와 같은 컨피규레이션을 포함할 수 있다.
도 4a는 시스템(4001A)의 적어도 일부의 평면도의 예시를 일반적으로 나타낸다. 본 발명자는 다른 것 보다도, 특정한 프린팅 작업은 제어된 환경을 필요로 하지 않을 수 있다는 것을 인식하였다. 예를 들어, 프린팅 시스템(2000)은 개방-공기 컨피규레이션 또는 입자 제어를 포함하지만 정화되거나 불활성 가스 환경을 요하지 않는 밀봉된 컨피규레이션을 포함할 수 있다. 이러한 프린팅 시스템(2000)은 입력 영역(2100), 프린팅 영역(2200) 및 출력 영역(2300)을 포함할 수 있고, 본 명세서의 어딘가에 기술된 예시와 유사하다.
도 4a의 예시에서, 로딩 모듈(1100)은 제작될 하나 이상의 기판을 프린팅 시스템(2000)으로부터 추가적인 프로세싱을 위한 제어된 환경(또는 진공 환경)으로 전송하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 전송 모듈(1400A)은 로딩 모듈(1100)에 연결되어서, 열처리 모듈(5000) 또는 프로세싱 모듈(가령, 버퍼, 진공 챔버 또는 다른 예시에서 언급된 다른 모듈)로의 자리 배정을 위해 기판을 조작할 수 있다. 이러한 방식으로, 프린팅 시스템(2000)은 제어된 환경을 사용할 필요는 없고(그러나, 사용할 수 도 있음), 로딩 모듈(1100)은 하나 이상의 전송 모듈(1400A), 열처리 모듈(5000) 및 프린팅 시스템(2000)(또는 시스템(4000A) 외부의 환경) 이내의 환경들 사이에서의 분리를 제공하는데 사용될 수 있다.
프린팅 시스템(2000)이 도 4a에서 로딩 모듈(1100)에 부착되는 것으로 도시되지만, 프린팅 시스템(2000)은 다른 어딘가에 위치될 수 있다. 예를 들어, 로딩 모듈(1100) 자체는 전송가능(가령, 카트 컨피규레이션으로)할 수 있고, 로딩 모듈(1100)은 전송 카트에 연결되어서, 하나의 위치에서의 전송 모듈(1400A)과 다른 곳에 위치된 프린팅 시스템(2000) 사이에서 하나 이상의 기판을 셔틀 왕복할 수 있다. 또 다른 예시에서, 전송 모듈(1400A)은 생략될 수 있고, 로딩 모듈(1100)은 열처리 모듈(5000)에 직접 연결될 수 있다(가령, 스탠드-어론 열처리 모듈(5000)을 제공하기 위함). 이러한 방식으로, 기판은 로딩 모듈(1100)을 사용하여 열처리 모듈의 제어된 환경으로 또는 환경으로부터 전송되는 동안, 열처리 모듈(5000)의 제어된 환경은 유지될 수 있다.
또 다른 예시에서, 시스템(4001B)은 도 4b에 의해 도시되는데, 이는 도 4a로 부터의 시스템(4000)에 대한 변형예이며, 이는 전송 모듈(1400A)에 연결된 프린팅 시스템(2000)을 가지고, 이들 각각은 열처리 모듈(5000)의 제어된 프로세싱 환경과 상이한 프로세싱 환경을 가질 수 있다. 전송 모듈(1400B) 및 열처리 모듈(5000)도 제공되는데, 이들 각각은 정화된 가스 대기를 포함하는 제어된 내부 환경을 가질 수 있다. 로딩 모듈(1100)은 전송 모듈(1400A)와 전송 모듈(1400B) 사이에 제공된다. 로딩 모듈(1100)은 프린팅 시스템(2000)의 제1 환경과 전송 모듈(1400A), 전송 모듈(1400B)의 제2 (가령, 상이한) 제어된 환경과 열처리 모듈(5000) 사이에서 기판을 전송하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 환경은 정화된 가스 환경일 필요는 없고, 제2 환경은 정화된 가스 환경을 포함할 수 있는데, 두 환경은 대기압이거나 거의 대기압이다. 예를 들어, 제2 환경은 제1 환경 또는 주변 환경에 의해 제2 환경의 오염물을 억제하기 위해 대기압 보다 약간 높게 구축될 수 있다.
시스템(4001A 및 4001B)의 예시들 간의 기능적 차이점은 기판을 프린팅 시스템(2000)에서 로딩 모듈(1100)로 움직이게 하기 위한 추가적인 전송 모듈의 도입이다. 그리고 또 다른 예시에서, 시스템(4001C)은 도 4c에 의해 도시되는데, 이는 각각 도 4a 및 4b의 시스템(4001A 및 4001B)에 대한 변형예이다. 도 4c에서, 프린팅 시스템(2000)은 전송 모듈(1400A)에 연결되고, 이들 각각은 제1 환경을 가질 수 있다. 열처리 모듈(5000)도 구비되는데, 이는 정화된 가스 대기를 포함하는 제2 환경을 포함하는 제어된 내부 환경을 가질 수 있다. 로딩 모듈(1100)은 전송 모듈(1400A)과 열처리 모듈(5000) 사이에 구비된다. 로딩 모듈(1100)은 프린팅 시스템(2000)과 전송 모듈(1400A)의 비불활성 환경과 열처리 모듈(5000)의 제어된 환경 사이에서 기판을 전송하는데 사용될 수 있다.
시스템(4001C)의 예시와 비교하여, 시스템(4001A 및 4001B)의 예시들 간의 기능적 차이점은 프린팅 시스템(2000)으로부터 로딩 모듈(1100)로 기판을 움직이도록 하는 전송 모듈의 도입이고, 로딩 모듈(1100)로부터 열처리 모듈(5000)로 기판을 움직이도록 하는 전송 모듈의 부재이다. 불활성 열처리 모듈(5000) 환경을 오염시키지 않기 위해, 로딩 모듈을 사용하여 제어된 환경을 가진 열처리 모듈로 기판을 전송하고, 비불활성 환경에서 기판을 프린트하기 위한 프린팅 시스템을 구성하기 위한 많은 변형예가 가능하다.
또한, 개별적인 모듈로 도시된 모듈의 특정 기능은 단일 모듈로 결합될 수 있는데, 가령, 전송 모듈 기능과 로딩 기능은 단일 모듈로 결합될 수 있고, 이러한 경우에 결합된 모듈은 기판을 전송하고, 제어된 환경과 비불활성 환경 사이를 사이클링 위한 기능을 가지고, 또한 전송 모듈과 열처리 모듈이 결합되는데, 이러한 경우에 결합된 모듈 자체는 기판 프로세싱 및 로딩/언로딩 스테이션, 가령 로드-락 으로부터/으로 기판을 로딩/언로딩을 수행하는 기능을 모두 가지며, 또는 전송 모듈과 프린팅 시스템이 결합될 수 있는데, 이러한 경우에 결합된 모듈 자체는 기판상에 프린팅 프로세스 및 기판을 로딩/언로딩 모듈(가령 로드-락)로부터/으로 기판을 로드/언로드를 수행하는 기능을 가진다. 또 다른 예시에서, 열처리 모듈(5000)은 단일 모듈 내에서 가열 및 냉각 모두를 포함하여서, 냉각 모듈로서 고정 모듈 기능에 대해 상기 기술된 바와 유사하게, 기판을 열적으로 처리할 수 있는 단일 모듈을 제공하고, 그리고 나서 기판을 고정한다.
예를 들어, 도 4d는 시스템의 적어도 일부의 평면도의 또 다른 예시를 일반적으로 나타낸다. 본 명세서의 다른 예시에서와 같이, 시스템(4001D)은 스탠드-어론(stand-alone)일 수 있고, 또는 본 명세서의 다른 곳의 예시에서 도시된 바와 같이, 다른 요소와 통합될 수 있다. 도 4d의 시스템(4001D)은 전체적으로 클러스터 또는 인-라인 모드로 작동할 수 있다. 예를 들어, 클러스터 모드에서, 기판은 로딩 모듈(1100)로부터 로딩되고 언로딩될 수 있다. 예를 들어, 인-라인 모드에서, 기판은 프린팅 시스템(2000)의 왼쪽 측면으로 로딩되고, 로딩 모듈(1100)로부터 언로딩될 수 있다.
시스템(4001D)은 프린팅 시스템(2000), 전송 모듈(1400) 및 열처리 모듈(5000)을 포함할 수 있다. 본 명세서에 기술된 다른 예시에서와 같이, 프린팅 시스템(2000), 전송 모듈 및 프로세싱 모듈(1300)의 각각은 밀봉될 수 있어서, 대략 대기압이나 대기압 보다 높은 기압에서의 입자-제어된 비-반응성 환경(가령, 하나 이상의 불순물 종의 명시된 최대 레벨을 가진 질소 환경)을 제공한다. 기판은 로딩 모듈(1100)을 사용하여 시스템(4001A)으로 또는 시스템으로부터 전송될 수 있다. 이러한 방식으로, 시스템(4001A)의 하나 이상의 다른 부분에서 각각 제어된 환경은, 시스템(4001A)의 내부 또는 외부로의 기판의 전송 동안에, 제어된 환경의 오염물을 억제 또는 감소시키면서, 유지될 수 있다. 본 명세서의 상기 또는 어딘가에 기술된 임의의 예시의 열처리 모듈(5000)은 도 5a, 5b, 5c 또는 5d의 예시에서 도시된 바와 같은 컨피규레이션을 포함할 수 있다.
도 5a는 발광 장치(가령, OLED 장치)를 제조하는데 사용될 수 있고, 열처리 영역의 고정된 스택형 컨피규레이션을 포함할 수 있는, 열처리 모듈(5000A)(가령, "스택" 오븐 또는 "스택형" 오븐)을 나타내는 다이어그램의 예시를 일반적으로 나타낸다.
열처리 모듈(5000A)은, 본 명세서의 어딘가에서 논의된 전송 모듈 예시와 유사할 수 있는, 핸들러 인클로저(5100)를 포함할 수 있다. 핸들러 인클로저(5100)는 정화된 가스 대기(가령, 질소) 및 약 대기압에서 제어된 입자 레벨를 가진 제어된 환경 및 핸들러(1412)를 포함할 수 있다. 핸들러(1412)는 기판(4000)과 같은 하나 이상의 기판을 조작하는데 사용될 수 있는 엔드 이펙터(end effector, 1421)를 포함할 수 있다. 열처리 모듈(5000A)은, 각각의 열적으로 제어된 영역(5150)(가령, "셀")을 포함하는, 각각의 열적으로 제어된 영역을 위한 제어된 프로세싱 환경을 제공하는 인클로저(5700)를 포함할 수 있다. 각각의 열적으로 제어된 영역은 도 5a의 예시에서 도시된 바와 같이, 수직으로 오프셋과 같이, 열처리 모듈(5000A)의 명시된 축을 따라 서로 오프셋된다.
열적으로 제어된 영역(5150)에서의 온도 균일성은 명시될 수 있어서, 기판(가령, 기판(4000))의 적어도 표면의 온도를 명시된 범위 이내로 제약할 수 있다. 설명적인 예시에서, 이러한 범위는 기판 영역 위의 타겟 온도의 플러스 마이너스 약 5 퍼센트, 또는 프로스 마이너스 약 2 퍼센트, 플러스 마이너스 1 퍼센트일 수 있다. 온도 균일성은 기판에서 기판으로 명시되어서, 각각의 기판의 온도를 제약할 수 있다. 설명적인 예시에서, 이러한 균일성은 타겟 온도의 플러스 마이너스 약 5 퍼센트, 또는 프로스 마이너스 약 2 퍼센트, 플러스 마이너스 1 퍼센트로 명시될 수 있다. 타겟 온도는 중요하지 않을 수 있는 고정 작업이나 건조 작업에서, 기판에 걸친 온도 균일성은 여전히 명시되어서, 기판의 표면 위의 온도의 범위의 중앙 경향성(가령, 평균, 중앙값)의 명시된 범위 이내로 기판의 적어도 표면의 온도를 제약할 수 있다. 설명적인 예시에서, 기판의 적어도 표면의 온도는 중앙 경향성의 플러스 마이너스 약 5 퍼센트, 또는 프로스 마이너스 약 2 퍼센트, 플러스 마이너스 1 퍼센트 이내로 명시될 수 있다. 설명적인 예시에서, 열처리를 위한 명시된 온도는 섭씨 약 150도 내지 섭씨 약 300도의 범위에서 선택될 수 있고, 하나 이상의 다른 범위에서 선택될 수 있다.
시스템(5000A)은 제1 로딩 모듈(1100A) 또는 "N 번째" 로딩 모듈(1100N)과 같은 하나 이상의 로딩 모듈(가령, "로드 락")에 연결되거나 포함할 수 있다. 하나 이상의 로딩 모듈은 핸들러 인클로저(5100)에 영구적으로 연결되거나 분리될 수 있다. 로딩 모듈은 기판을 하나 이상의 다른 로딩 모듈로 또는 로딩 모듈로부터 핸들러 인클로저(5100)로 전송하는데 사용될 수 있는 카트 컨피규레이션(가령, 로딩 모듈(1100B))을 포함할 수 있다. 시스템(5000A)은 전송 모듈(1400)에 연결될 수 있고, 전송 모듈(1400)은 프린팅 시스템(2000)에 연결될 수 있는데, 이는 본 명세서의 다른 예시에서 도시되고 기술된 바와 같이, 기판(4000) 상에 하나 이상의 층을 증착하도록 구성된 프린트 헤드를 포함하는 캐리지(carriage)를 가진다.
프린팅 시스템(2000)은 불활성 환경에서 작동할 필요는 없다. 예를 들어, 로딩 모듈(가령, 로딩 모듈(1100A))은 제작될 기판을 프린팅 시스템(2000)으로부터 전송하는데 사용될 수 있고, 또는 핸들러 인클로저(5100)의 환경이 프린팅 시스템(2000) 또는 다른 모듈 중 하나 이상의 환경과 상이할 때, 기판은 핸들러 인클로저(5100)의 환경을 오염시키는 것을 피하기 위한 방식으로 핸들러 인클로저(5100)의 제어된 환경으로 전송 모듈(1400)을 사용하여 전송될 수 있다.
예를 들어, 하나 이상의 로딩 모듈은 주변 환경 또는 다른 장치에 연결될 수 있는 제1 포트(가령, 포트(5400A) 또는 포트(5400B))를 포함할 수 있다. 그리고 나서, 제1 포트(5400A 또는 5400B)가 닫히고, 원하는 환경이 로딩 모듈(1100A 또는 1100N) 내에서 구축될 수 있다. 그리고 나서, 제2 포트(가령, 포트(5400A 또는 5400B))가 개방되어서, 핸들러(1410)가 기판(가령, 기판(4000A))에 접근할 수 있도록 하여, 기판을 명시된 열적으로 제어된 영역으로의 경로(550)를 따라 재배치하도록 한다. 열적으로 제어된 영역은 핸들러 인클로저(5100)로부터 개별적으로 또는 전체적으로 분리될 수 있다. 도 5a의 예시에서, 열적으로 제어된 영역은 서로 분리되지 않는다. 열적으로 제어된 영역이 서로 분리될 수 있도록 개별 밸브나 포트를 가진 컨피규레이션과 같은 다른 컨피규레이션이 사용될 수 있다. 하나 이상의 가스 정화 루프 또는 가스 제어 루프는 시스템(5000A)의 각각의 부분에 연결되어서 가스 제어기(5600)에 의해 모니터되거나 제어될 수 있다. 제어된 영역들의 일부는 상승 온도에서 열처리를 제공할 수 있는 반면, 제어도니 영역의 일부는 열처리 이후에 기판을 냉각하기 위한 냉각 스테이션일 수 있는데, 가령, 이러한 스테이션은 프로세싱 모듈(1200)의 특정한 예시에서 냉각 기능과 관련하여 이전에 기술된 바와 같이, 주변 냉각 스테이션이나 활성 냉각 스테이션이다.
핸들러 인클로저(5100) 또는 열적으로 제어된 영역의 인클로저(5700)의 제어된 환경은, 본 명세서의 다른 예시에서 기술된 바와 같이, 가스 정화 시스템(가령, 가스 제어기(5600))를 사용하여 적어도 부분적으로 구축될 수 있다. 핸들러 인클로저(5100) 또는 인클로저(5700)의 열적으로 제어된 영역 중 하나 이상의 온도는 온도 제어기(5650)를 사용하여 적어도 부분적으로 구축될 수 있다.
영역(5150)과 같은 각각의 열적으로 제어된 영역의 온도는 다양한 기술을 사용하여 구축될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 적외선 소스가 사용되어서 기판(4000)을 조사(irradiate)할 수 있다. 이러한 소스는 인클로저(5700) 내에 위치되거나, 인클로저(5700) 내의 제어된 불활성 대기가 깨지는 것을 요하지 않으면서, 적외선 소스의 유지를 가능하게 하기 위해 윈도우나 다른 컨피규레이션을 통해 인클로저(5700)에 광학적으로 연결된 다른 곳에 위치될 수 있다. 일반적으로, 향상된 온도 균일성을 위해, 대칭적 트레이 컨피규레이션은, 기판이 적외선 소스로 가열될 때, 기판(4000)을 기계적으로 지지하는데 사용될 수 있다.
다른 기술이 사용되어서 온도 균일성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 기판과의 임의의 접촉은 (광학 가열 기술을 사용할 때) 더 적은 열 에너지가 기판에 제공되는 쉐도우 영역(shadow region) 또는 전도성 열 손실이 증가되는 열 싱크를 생성할 수 있는데, 이러한 가열 및 열 싱크에서의 국부적인 변화는 온도 균일성에 악영향을 줄 수 있다. 이러한 영역으로부터의 영향은, 가령, 기판(4000)의 둘레나 기판(4000)상의 디스플레이 장치들 사이의 영역과 같은 비기능적인 영역에서 기판(4000)을 지지하는 지지 핀 또는 다른 접촉점을 위치시킴에 의해 완화될 수 있다. 가스 쿠션을 사용하여 적어도 부분적으로 기판을 지지하기 위한 국부적 또는 분산된 부유 지지물을 사용하여 기판을 척이나 핀에 접촉하는 것을 요하지 않는 다른 기술이 사용될 수 있다.
예시에서, 핫 플레이트 컨피규레이션이 사용되어서 제어된 온도를 제공할 수 있다. 이러한 핫-플레이트 예시에서, 진공 척 컨피규레이션이 사용되어서 기판을 지지할 수 있다. 예를 들어, 기판은 핫플레이트 내의 포트에 의해 구비된 진공에 의해 유지될 수 있다. 예시에서, 제1 팬 필터 유닛(FFU, 1500A) 또는 제2 팬 필터 유닛(FFU, 1500B) 중 하나 이상에 의해, 또는 또 다른 순환기나 소스를 통해 제공되어서, 대류 가열이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 덕트(5200A) 또는 제2 덕트(5200B)와 같은 하나 이상의 덕트가 사용되어서, 제1 FFU(1500A) 또는 제2 FFU(1500B)를 통해, 또는 "N번째" FFU(1500N)를 통해 제어된 환경의 일부를 전송할 수 있다. 제1, 제2 또는 "N번째" FFU(1500A, 1500B 또는 1500N)는 가열 요소, 열교환기를 포함할 수 있고, 아니면, 명시된 온도를 가진 가열된 순환 가스 공급기를 제공하기 위한 온도 제어기(5650)에 의해 조절되는 열소스에 연결될 수 있다. FFU 또는 다른 순환기, 덕트 또는 배플(baffle) 중 하나 이상은 난류를 최소로 하도록 구성될 수 있고, 아니면 기판 위의 영역(5900)과 같은, 기판(4000)의 표면에 걸쳐 실질적으로 층류(5800)를 제공할 수 있다. 일반적으로, 도 5a의 예시에 도시된 바와 같이, 기판 스택에서 가장 아래에 또는 그 근처에 리턴부(return)가 구비될 수 있고, 또는 도 5b의 예시에서 일반적으로 나타낸 연속적인 리턴과 같이, 하나 이상의 FFU에 겅쳐 측면 위치에 구비될 수 있다. 이러한 측면 또는 아래 방향의 층류는 기판의 임자 오염을 줄이거나 최소로하는데 도움을 줄 수 있다. 이러한 방식으로, 대류 가열이 사용될 때, 입자 오염이 억제되는 반면, 온도 균일성은 향상될 수 있다.
상기 기술된 하나 이상의 가열 기술은 결합될 수 있다. 예를 들어, 온도 균일성을 향상시키기 위해, 영역이 대류가 아닌 기술을 사용하여 가열될 때(가령, 주변 가스 온도가 적외선 또는 핫 플레이트 가열 온도와 동일하거나 근접하도록 명시될 수 있음), 불활성 가스 환경의 온도는, 하나 이상의 열적으로 제어된 영역들에 대한 타겟 온도와 동일하거나 근접하게 선택될 수 있다.
도 5b는 발광 장치(가령, OLED 장치)를 제조하는데 사용될 수 있고, 열처리 영역의 재배치 가능한 스택형 컨피규레이션을 포함할 수 있는 열처리 모듈(5000B)을 나타내는 다이어그램의 예시를 일반적으로 나타낸다.
도 5a의 예시와 달리, 시스템(5000B)은, 엘리베이팅 핸들러(1411)를 사용하여 재배치 가능한 것과 같이, 인클로저(5701)의 제어된 환경 내에 위치된 열적으로 제어된 영역의 재배치 가능한 스택형 컨피규레이션을 포함할 수 있다. 기판(4000)은 재배치되어(가령, 도 5b의 예시에서와 같이 수직으로)서, 포트(가령, 게이트 또는 다른 컨피규레이션)를 통해, 엔드 이펙터(1420)를 포함하는 제2 핸들러(1410)에 의해 명시된 열적으로 제어된 영역(가령, 셀(5151))의 접근을 허용한다.
제2 핸들러(1410)는 시스템(5000B)에 또는 그 근처에 연결된 제작 장비의 인클로저 내에 위치될 수 있고, 하나 이상의 로딩 모듈은 본 명세서의 다른 예시에서 언급된 바와 같이, 시스템(5000B)의 일부에 연결되거나 이에 포함될 수 있다. 예시에서, 제1 및 제2 부분(5250A 또는 5250B)은 인클로저(5701)의 외부의 환경으로부터, 종(species)에 의해 인클로저(5701) 내의 제어된 환경의 오염물을 억제하거나 막기 위해 가스 흐름의 가스 커튼(가령, 질소 커튼)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 이러한 커튼은 로딩 모듈의 사용을 요하지 않으면서, 인클로저(5701)의 환경으로의 산소의 인그레스(ingress)나 습기를 억제하거나 막을 수 있다.
도 5a의 예시 및 다른 예시에서와 같이, 인클로저(5701) 내의 제어된 환경은 가스 제어기(5600)를 사용하여 적어도 부분적으로 구축된 정화된 가스 환경을 포함할 수 있다. 가스 제어기(5600)는 인클로저 내의 순환된 불활성 가스의 순도 레벨을 모니터하거나 제어하기 위해 포함될 수 있다. 이러한 가스는 하나 이상의 팬 필터 유닛(FFU, 1500B, 1500C 또는 1500N)에 의해 사용가능할 수 있는 경로(5501)를 따라 덕트(5201)와 같은 하나 이상의 덕트를 통해 순환될 수 있다. 다른 예시에서와 같이, 기판(4000)에 걸친 가스의 흐름은 난류를 억제하고, 실질적으로 층류를 제공하도록 구축될 수 있어서, 온도 균일성을 향상시키고, 입자 오염을 억제할 수 있다. 영역(5950)(가령, 소스) 및 (5952)(가령, 리턴부)은, 가스가 벤트를 통해 아니면 인클로저(5701)의 내부의 부분에 있는 다른 어퍼처를 통해 공급되거나 수집될 수 있게 배열될 수 있다.
덕트(5201)는 핸들러(1410)가 기판에 접근할 수 있도록 하는 포트와 가능한 오버랩되도록 도시되지만, 덕트(5201)는 포트(또는 인클로저(5701) 내의 다른 어퍼처)를 방해하지 않으면서, 여전히 층류를 가능하게 하는 경로를 유지하는 방식으로 라우팅될 수 있다. 또한, 경로(5501)를 따르는 흐름 방향이 도시되고, 다른 예시는 도 5b에 도시된 바와 같이 왼쪽에서 오른쪽으로 배향되기 위해 제한될 필요가 없다. 예를 들어, 하나 이상의 FFU 또는 리턴 어셈블리는 챔버의 전면과 후면(도 5b의 이차원 도면에 도시된 바와 같이 왼쪽면과 오른쪽 면 대신에)에 있어서, 층류는 페이지의 안쪽/바깥쪽이고, 기판이 전송되는 동안에 핸들러(1410)와 기계적 간섭에 관한 어떠한 우려도 없다. 이러한 전면에서 후면으로의 예시는, 스택의 길이를 따라 모두 분산된 가스 리턴이 있다면(그리고, 접근 포트의 존재에 의해 깨질 수도 있음) 공간적 방해 없이 연속적인 흡입/배출 스트림을 제공할 수 있다.
도 5a의 예시에서와 같이, 다양한 열 제어 기술이 사용될 수 있는데, 가령, 대류, 적외선 중 하나 이상을 통해, 또는 핫 플레이트를 사용하는 가열을 포함할 수 있다. 예시에서, 기판(4000)과 같은 각각의 기판은 척, 트레이 또는 지지 프레임을 사용하여 열적으로 제어된 영역(가령, 셀(5151)) 내에서 지지될 수 있다. 핀(5350)과 같은 하나 이상의 핀은 기판(4000)을 지지하거나 유지하도록 구성될 수 있다. 엔드 이펙터(1420), 리프트 핀 장치에 의해 핸들링을 가능하게 하는 것이 사용될 수 있어서, 하나 이상의 핀은 기판(4000)을 지지하는 척 내에 집어넣을 수 있거나 재배치될 수 있다. 예를 들어, 엔드 이펙터(1420)는 슬롯이나 공간을 포함하는 풋프린트(footprint)를 포함할 수 있어서, 엔드 이펙터(1420)는 기판(4000)을 지지하는 핀과 간섭되지 않을 것이다. 이러한 척과 리프트 핀 예시가 도 5b의 맥락에서 논의되지만, 이러한 예시는 도 5a의 시스템(5000A)의 일부로서 또는 본 명세서의 다른 예시의 일부로서 포함될 수도 있다.
도 5c 및 5d는 발광 장치(가령, OLED 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 열처리 모듈(5000C 및 5000D)를 나타내는 추가 예시를 일반적으로 나타낸다. 도 5b의 예시에서와 같이, 제1 FFU(1500A) 및 "N번째" FFU(1500N)와 같은 하나 이상의 FFU가 사용되어서, 제어된 낮은-입자 환경을 제공할 수 있다. 예를 들어, 인클로저(5701) 내의 제어된 환경은 가스 제어기(5600)를 사용하여 적어도 부분적으로 구축된 정화된 가스 환경을 포함할 수 있다. 가스 제어기(5600)는 인클로저 내에서 순환되는 불활성 가스의 순도 레벨을 모니터하거나 제어하기 위해 포함될 수 있다. 이러한 가스는 하나 이상의 팬 필터 유닛(FFU, 1500B, 1500C 또는 1500N)에 의해 가능하게 될 수 있는 경로(5501)를 따라서, 덕트(5201)와 같은 하나 이상의 덕트를 통해 순환될 수 있다. 다른 예시에서와 같이, 기판(4000)에 걸친 가스의 흐름은 난류를 억제하고, 실질적으로 층류를 제공하도록 구축되어서, 온도 균일성을 향상시키고 입자 오염을 억제한다. 영역(5950, 가령, 소스) 및 (5952, 가령, 리턴부)은, 가스가 인클로저(5701)의 내부의 일부 내의 벤트나 아니면 어퍼처를 통해 공급되거나 수집될수 있도록 배열될 수 있다.
열적으로 제어된 영역의 인클로저(5701)의 제어된 환경은, 본 명세서의 다른 예시에서 기술된 바와 같이, 가스 정화 시스템(가령, 가스 제어기(5600))을 사용하여 적어도 부분적으로 구축될 수 있다. 핸들러 인클로저(5100) 또는 인클로저(5700)의 열적으로 제어된 영역 중 하나 이상의 온도는 온도 제어기(5650)를 사용하여 적어도 부분적으로 구축될 수 있다. 예시에서, 기판(4000)과 같은 각각의 기판은 척, 트레이 또는 지지 프레임을 사용하여, 열적으로 제어된 영역(가령, 셀(5151)) 내에 지지될 수 있다. 핀(5350)과 같은 하나 이상의 핀은 기판(4000)을 지지하거나 유지하도록 구성될 수 있다.
도 5b 또는 5d의 예시와 달리, 도 5c의 예시는 스택형 셀의 정적인 배열을 포함할 수 있다. 각각의 셀로의 접근은 하나의 큰 게이트(가령, 도 13a 및 13b의 설명적인 예시에 도시된 배열과 유사함)에 의해 제공될 수 있고, 또는 개별적인 포트가 도 5d의 예시에서와 같이 제공될 수 있다. 필터 유닛이나 열교환기의 위치는 도 5c 또는 5d에 도시된 바와 같이 필요하지 않으며, 이러한 기능은 도 13a 및 13b의 설명적인 예시에서 도시된 바와 같이 분리된 위치에서 수행될 수 있다.
도 5d는 열처리 모듈(5000D)의 또 다른 변형예를 일반적으로 나타낸다. 도 5d에서, 엘리베이팅 핸들러(1411) 또는 다른 장치는 도 5b의 설명적인 예시에 도시된 것보다 더 짧은 높이 범위를 횡단하도록 구성될 수 있다. 예를 들어,제1 포트(5400A) 내지 "N번째" 포트(5400N)와 같은 복수의 포트가 제공되어서, 인클로저(5701) 외부의 핸들러가 열처리 모듈(5000D) 내의 하나 이상의 각각의 셀에 접근할 수 있도록 한다. 이러한 포트는 하나 이상의 물리적 게이트(가령, 게이트 밸브) 또는 가스 커튼 장치 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예시에서, 각각의 로딩 모듈은 포트(5400A 내지 5400N)의 각각에 연결될 수 있다. 이러한 포트는 인클로저(5701)의 단일면이나 표면상에 모두 배치될 필요는 없다.
도 5a, 5b, 5c 및 5d의 컨피규레이션은 수직 축을 따라 배향된 스택형 컨피규레이션을 일반적으로 나타낸다. 그러나, 다른 컨피규레이션이 사용될 수 있다. 예를 들어, 기판(4000)은 90도 회전되어서, 스택이 수직이 아닌 수평으로 연장될 수 있거나 또 다른 컨피규레이션(가령, 스택 셀이 핸들러 인클로저(5100) 주위의 외부 반경방향으로 연장됨)일 수 있다. 스택은 (전체적으로 수직이나 수평이 아닌) 각이 질 수도 있다. 추가로 또는 대신에, 스택 내의 기판은 스택킹 축에 수직이 아닌 방향으로 각이질 수 있다(가령, 수평 스택이 사용되어서, 기판은 아래로 30도 기울어지게 스택되어서, 기판 표면이 아래 방향 각도로 향함). 도 5a, 5b, 5c 및 5d의 예시의 양태는 수정되거나 결합될 수 있고, 도 5a, 5b, 5c, 및 5d의 예시는 설명적으로 의도된다. 도 5a의 5000A, 도 5b의 5000B, 도 5c의 5000C 또는 도 6c의 5000D의 열처리 모듈의 기계적 컨피규레이션, 제어된 정화 가스 환경 및 입자 제어 양태는, 인클로저(5700)내에 스택될 때, 하나 이상의 기판을 위해 상기 기술된 바와 같이, 이러한 고정 기능을 위한 제어된(가령, 불활성) 환경을 제공하기 위해 고정 모듈에 사용될 수 있다. 고정 기능이 기판상의 액체 잉크의 전개를 허용하거나 건조하기 위한 건조 애플리케이션을 포함하는 예시에서, 모듈(5000A, 5000B, 5000C 또는 5000D) 내의 제어된 환경은 향상된 용매 또는 유기물 증기 감소제를 포함할 수 있고, 건조를 가능하기 위한 정화 능력을 포함할 수 있다.
도 5a, 5b, 5c 및 5d의 예시에서, 열적으로 제어된 영역 내의 하나 이상의 기판은 트레이, 프레임 또는 하나 이상의 핀을 포함하는 척 컨피규레이션에 의해 지지될 수 있다. 다른 예시에서와 같이, 하나 이상의 핀 또는 다른 기계적 지지 특징부는 기판상의 디스플레이 장치들의 둘레 또는 사이의 영역에 위치될 수 있다. 마찬가지로, 진공 척은 기판을 기계적으로 지지할 수 있다. 이러한 진공 척에는 진공 포트와 진공 공급부가 구비될 수 있는데, 이는 기판의 안정성이나 기판과 척 사이의 열적 접촉을 개선하기 위한 프로세싱 작업동안에, 기판의 후면에 진공 흡입부를 제공하기 위해 제어적으로 턴온 및 턴오프될 수 있다. 예시에서, 진공 척 대신에, 비진공 척이 구비되고, 기판은 주로 중력 및 마착력에 의해 또는 주로 기계적 제한에 의해 제 자리에 고정될 수 있다.
도 6a의 OLED 잉크젯 프린팅 시스템(2000)과 같은 잉크젯 프린팅 시스템은 여러 장치 및 장비를 포함할 수 있는데, 이는 기판상의 특정 위치로 잉크 드롭의 신뢰성 있는 자리 배정을 가능하게 한다. 이들 장치 및 장비는 프린트헤드 어셈블리, 전달 시스템, 프린트헤드 어셈블리와 기판 사이의 상대적 운동을 제공하기 위한 모션 시스템, 기판 지지 장비, 기판 로딩 및 언로딩 시스템 및 프린트헤드 관리 시스템을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
프린트헤드 어셈블리는, 제어된 비율, 속도 및 크기로 잉크의 액적(droplet)을 방출할 수 있는 적어도 하나의 오리피스가 있는, 적어도 하나의 잉크젯 헤드를 포함할 수 있다. 잉크젯 헤드는, 잉크를 잉크젯 헤드로 제공하는 잉크 공급 시스템에 의해 피드된다. 도 6a에 도시된 바와 같이, OLED 잉크젯 프린팅 시스템(2000)은 기판(4000)과 같은 기판을 가질 수 있는데, 이는 가령, 진공 척, 압력 포트를 가진 기판 부유 척 및 진공 포트와 압력 포트를 가진 기판 부유 척과 같은 기판 지지 장비에 의해 지지될 수 있다. 예시에서, 기판 지지 장치는 기판 부유 테이블일 수 있다. 이후에 본 명세서에 좀 더 자세히 논의되는 바와 같이, 도 10b의 기판 부유 테이블은 Y-축 모션 시스템과 함께 기판(4000)을 지지하는데 사용될 수 있고, 기판(4000)의 마찰없는 전달을 제공하는 기판 수송 시스템의 일부일 수 있다. 본 개시물의 Y-축 모션 시스템은 제1 Y-축 트랙(2351) 및 제2 Y-축 트랙(2352)을 포함할 수 있고, 이는 기판을 고정하기 위한 그리퍼 시스템(gripper system)을 포함할 수 있다. Y-축 모션은 선형 에어 베어링 또는 선형 기계적 시스템에 의해 제공될 수 있다. 도 6a에 도시된 OLED 잉크젯 프린팅 시스템(2000)의 기판 부유 테이블(2250)은 인클로저 어셈블리를 통해 기판(4000)의 이동을 정의할 수 있다.
프린팅은 프린트헤드 어셈블리와 기판 사이의 상대 운동과 관련된다. 이는, 일반적으로 겐트리 또는 스플릿 축 XYZ 시스템인 모션 시스템으로 달성된다. 프린트헤드 어셈블리가 정적인 기판 위에 움직일 수 있고(겐트리 스타일), 또는 스플릿 축 컨피규레이션의 경우에 프린트헤드와 기판이 두 다 움직일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 프린트헤드 어셈블리는 가령, X축 및 Y축으로 실질적으로 정적일 수 있는데, 기판은, 기판 지지 장비에 의해 또는 프린트헤드 어셈블리와 관련된 Z-축 모션 시스템에 의해 구비된 Z축 모션으로, 프린트헤드에 대해 X 및 Y 축으로 움직일 수 있다. 프린트헤드가 기판에 대해 움직이면서, 잉크의 액적은 기판상의 원하는 위치에 증착될 정확한 시간에 방출된다. 기판은 기판 로딩 및 언로딩 시스템을 사용하여 프린터로 삽입되고 이로부터 제거될 수 있다. 프린터 컨피규레이션에 의존하여, 이는 기계적 수송기, 컨베이언스 어셈블리가 있는 기판 부유 테이블 또는 엔드 이펙터가 있는 기판 전송 로보트로 달성될 수 있다. 프린트헤드 관리 시스템은 여러 서브시스템을 포함할 수 있는데, 이는 노즐 발사를 위한 확인은 물론 프린트헤드 내의 모든 노즐로부터의 드롭 부피, 속도 및 궤적의 측정과 같은 측정 임무를 가능하게 하고, 과도한 잉크의 잉크젯 노즐 표면을 와이핑(wiping) 또는 블로팅(blotting)과 같은 보수 임무, 프린트헤드를 통해 잉크 공급부로부터 웨이스트 베이신(waste basin)으로 잉크 방출에 의한 프린트헤드의 프리밍(priming) 및 정화 및 프린트헤드의 교체도 한다. OLED 플린팅 시스템을 포함할 수 있는 다양한 구성을 고려하면, OLED 프린팅 시스템의 다양한 실시예는 다양한 풋프린트와 폼 팩터를 가질 수 있다.
도 6a와 관련하여, 프린팅 시스템 베이스(2150)은 제1 라이저(riser) 및 제2 라이저(2122)를 포함할 수 있는데, 브리지(2130)가 그 위에 장착된다. OLED 프린팅 시스템(2000)의 다양한 실시예에 대하여, 브리지(2130)는 제1 X-축 캐리지 어셈블리(2301) 및 제2 X-축 캐리지 어셈블리(2302)를 지지할 수 있는데, 이는 브리지(2130)을 걸친 제1 프린트헤드 어셈블리(2501) 및 제2 프린트헤드 어셈블리(2502)의 이동을 각각 제어할 수 있다. 프린팅 시스템(2000)의 다양한 실시예에 대하여, 제1 X-축 캐리지 어셈블리(2301) 및 제2 X-축 캐리지 어셈블리(2302)는 선형 에어 베어링 모션 시스템을 사용할 수 있는데, 이는 본질적으로 낮은-입자 생성한다. 예시에서, X-축 캐리지는 그 위에 장착된 Z-축 움직이는 플레이트를 가진다.
도 6a에서, 제1 X-축 캐리지 어셈블리(2301)는 제1 Z-축 움직이는 플레이트92310)와 함께 도시되는 반면, 제2 X-축 캐리지 어셈블리(2302)는 제2 X-축 움직이는 플레이트(2312)와 함께 도시된다. 도 10b가 두 개의 캐리지 어셈블리 및 두 개의 프린트헤드 어셈블리를 도시하지만, OLED 잉크젯 프린팅 시스템(2000)의 다양한 실시예에 대하여, 단일 캐리지 어셈블리 및 단일 프린트헤드 어셈블리가 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 프린트헤드 어셈블리92501) 또는 제2 프린트헤드 어셈블리(2502)는 X,Z-축 캐리지 어셈블리상에 장착될 수 있는 반면, 기판(4000)의 특징부를 검사하기 위한 카메라 시스템은 제2 X,Z-축 캐리지 어셈블리상에 장착될 수 있다. OLED 잉크젯 프린팅 시스템(2000)의 다양한 실시예는 단일 프린트헤드 어셈블리를 가질 수 있는데, 가령, 제1 프린트헤드 어셈블리(2501) 또는 제2 프린트헤드 어셈블리(2502)는 X,Z-축 캐리지 어셈블리상에 장착될 수 있다. OLED 잉크젯 프린팅 시스템(2000)의 다양한 실시예에 대하여, 단일 프린트헤드 어셈블리, 가령, 제1 프린트헤드 어셈블리(2501) 또는 제2 프린트헤드 어셈블리(2502)가 X,Z-축 캐리지 어셈블리상에 장착될 수 있는 반면, 기판(4000)상에 프린트된 인캡슐레이션 층을 경화시키기 위한 열소스는 제2 캐리지 어셈블리상에 장착된다.
도 6a에서, 제1 X,Z-축 캐리지 어셈블리(2301)는 제1 프린트헤드 어셈블리(2501)를 자리 배정하는데 사용될 수 있는데, 이는 기판(4000) 위에 제1 Z-축 움직이는 플레이트(2310)상에 장착될 수 있고, 이는 기판 부유 테이블(2250)상에 지지되는 것으로 도시된다. 제2 Z-축 움직이는 플레이트(2312)가 있는 제2 X,Z-축 캐리지 어셈블리(2302)는 기판(4000)에 대해 제2 프린트헤드 어셈블리(2502)의 X-Z 축 움직임을 제어하도록 유사하게 구성될 수 있다. 도 6a의 제1 프린트헤드 어셈블리(2501)와 제2 프린트헤드 어셈블리(2502)와 같은 각각의 프린트헤드 어셈블리는, 복수의 프린트헤드(2505)를 도시하는 제1 프린트헤드 어셈블리(2501)에 대한 부분도에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 프린트헤드 장치내에 장착된 복수의 프린트헤드를 가질 수 있다. 프린트헤드 장치는 적어도 하나의 프린트헤드에 유체 및 전자 연결부, 제어된 비율, 속도 및 크기로 잉크를 방출할 수 있는 복수의 노즐이나 오리피스를 가진 각가의 프린트헤드를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 프린팅 시스템(2000)의 다양한 실시예에 대하여, 프린트헤드 어셈블리는 약 1 내지 약 60개의 프린트헤드 장치를 포함할 수 있는데, 여기서, 각각의 프린트헤드 장치는 각각의 프린트헤드 장치 내에 약 1 내지 약 30개의 프린트헤드를 가질 수 있다. 가령, 산업용 잉크젯 헤드와 같은 프린트헤드는 약 16 내지 약 2048개의 노즐을 가질 수 있는, 이는 약 0.1 피코리터(pL) 내지 약 200 pL의 액적 볼률을 방출할 수 있다.
도 6b는 프린팅 시스템(2000)을 위한 기판의 부유 컨베이언스를 포함할 수 있는 예시를 일반적으로 나타낸다. 도 6b는 부유를 제공하기 위한 다공성 매체를 가지는(대신에 또는 추가로) 도 6a의 시스템(2000)과 유사한 프린팅 시스템을 포함할 수 있다. 도 6b의 예시에서, 핸들러 또는 다른 컨베이언스는 컨베이어상에 위치된, 프린팅 시스템(2000)의 입력 영역(2100) 내의 기판(4000)을 자리 배정하는데 사용될 수 있다. 컨베이어는, 기계적 접촉부를 사용하거나(가령, 핀, 트레이 또는 지지 프레임 컨피규레이션의 어레이를 사용하여), 기판(4000)을 제어적으로 부유시키기 위한 가스 쿠션을 사용하여(가령, "에어 베어링" 테이블 컨피규레이션), 프린팅 시스템 내의 특정한 위치에서 기판(4000)을 자리 배정할 수 있다. 프린팅 시스템(2000)의 프린팅 영역(2200)은 제작 동안에 기판(4000)상에 하나 이상의 층을 제어적으로 증착하는데 사용될 수 있다. 또한, 프린팅 영역(2200)은 프린팅 시스템(2000)의 출력 영역(2300)에 연결될 수 있다. 컨베이어는 프린팅 시스템(2000)의 입력 영역(2100), 프린팅 영역(2200) 및 출력 영역(2300)을 따라 연장될 수 있고, 기판(4000)은 다양한 증착 임무를 위해, 또는 단일 증착 작업 동안에 재배치될 수 있다. 입력 영역(2100) 근처의 제어된 환경, 프린팅 영역(2200) 및 출력 영역(2300)은 공통으로 공유될 수 있다.
프린팅 영역(2200)은 오버헤드 캐리지에 연결되거나 이를 지나는, 가령 노즐 프린팅, 열 제트 또는 잉크제트 타입의 하나 이상의 프린트헤드를 포함할 수 있는데, 이는 기판(4000)의 "페이스 업" 컨피규레이션으로 기판(4000)상에 하나 이상의 패턴화된 유기층을 증착하도록 구성된다. 이러한 층은 전자 주입 또는 전송 층, 홀 주입 또는 전송 층, 블로킹 층 또는 발산 층 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 물질은 하나 이상의 전기적으로 기능적인 층을 제공할 수 있다.
도 6a 및 6b에 도시된 부유 스킴에 따르면, 기판(4000)이 가스 쿠션에 의해서 배타적으로 지지되는 예시에서, 양의 가스 압력과 진공의 조합이 포트의 배치를 통해, 또는 분산된 다공성 매체를 사용하여 적용될 수 있다. 압력 및 진공 제어를 모두 갖춘 이러한 존(zone)은 컨베이어와 기판 사이의 유체 스프링을 효과적으로 제공할 수 있다. 양의 압력 및 진공 제어의 조합은 양방향성 강도를 가진 유체 스프링을 제공할 수 있다. 기판(가령, 기판(4000))과 표면 사이에 존재하는 갭은 "플라이 높이(fly height)"라고 할 수 있는데, 이러한 높이는 양의 압력 및 진공 포트 상태를 제어함에 의해 제어되거나 구축될 수 있다. 이러한 방식으로, 기판 배향은 가령, 프린팅 영역(2200)에서 조심스럽게 제어될 수 있다. 일부 실시예에서, 핀 또는 프레임과 같은 기계적 유지 기술이 사용되어서, 기판이 가스 쿠션에 의해 지지되는 동안에, 기판의 측면 이동을 제한할 수 있다. 이러한 유지 기술은 스프링 장착된 구조물을 사용하는 것을 포함하여, 기판이 유지되는 동안에, 기판의 측면으로 입사하는 순간적인 힘을 줄일 수 있고, 측면으로 이동되는 기판과 유지 수단 사이의 높은 힘 충격은 기판의 칩핑(chipping) 또는 파괴를 야기할 수 있기 때문에, 이는 바람직할 수 있다.
플라이 높이가 정확하게 제어될 필요가 없는 곳에서, 입력 또는 출력 영역(2100 또는 2300) 또는 어딘가의 컨베이어를 따라 압력-온리 부유 존이 제공될 수 있다. "이행(transition)" 존은 진공 노즐에 대한 압력의 비율이 서서히 증가하거나 감소할 수 있도록 제공될 수 있다. 설명적인 예시에서, 압력-진공 존, 이행 존 및 압력 온리 존 사이에 본질적으로 균일한 높이로 되어서, 공차내에서, 세 개의 존은 본질적으로 하나의 평면에 놓일 수 있다. 압력-온리 존 어딘가에 걸쳐 기판의 플라이 높이는 압력-진공 존에 걸친 기판의 플라인 높이보다 더 커서, 기판이 압력-온리 존내의 부유 테이블과 충돌하지 않도록 충분한 높이를 허용한다. 설명적인 예시에서, OLED 패널 기판은 압력-온리 존 위에 약 150 마이크로미터 (μ) 내지 약 300 μ 사이의 플라이 높이를 가질 수 있고, 그리고 나서, 압력-진공 존 위에 약 30 μ 내지 약 50μ 사이의 플라이 높이를 가질 수 있다. 설명적인 예시에서, 프린팅 시스템(2000) 또는 다fms 제작 장비의 하나 이상의 부분은 (미국 펜실베니아 애스톤의) NewWay® Air Bearings에 의해 제공되는 "에어 베어링" 어셈블리를 포함할 수 있다.
다공성 매체는, 프린팅, 버퍼링, 건조 또는 열처리 중 하나 이상의 동안에, 기판(4000)의 지지 또는 부유 컨베이언스를 위한 분산형 압축된 가스 쿠션을 구축하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 컨베이어의 일부로 포함되거나 이에 연결되는 다공성 매체 "플레이트"는 개별 가스 포트의 사용과 유사한 방식으로, 기판(4000)을 지지하기 위한 "분산형" 압력을 제공할 수 있다. 큰 가스 포트 어퍼쳐를 사용하지 않는 분산형 압축된 가스 쿠션의 사용은 일부 예시에서, 균일성을 개선하고, 뮤라 또는 가시적 결함의 형성을 줄이거나 최소로 하며, 가스 쿠션을 생성하기 위한 비교적 큰 가스 포트는 가스 쿠션의 사용에도 불구하고 불균일성으로 이어질 수 있는 예시가 있다.
다공성 매체는 Nano TEM Co., Ltd(일본 니가타)에서 얻을 수 있고, 기판(4000)을 전체 차지하거나, 디스플레이 영역이나 디스플레이 영역의 외부의 영역과 같은 기판의 명시된 영역을 차지하도록 명시된 물리적 치수를 가진다. 이러한 다공성 매체는 명시된 구멍 크기를 포함할 수 있어서, 뮤라 또는 다른 가시적 결함 형성을 줄이거나 제거하는 반면, 명시된 영역 위에서 원하는 압축된 가스 흐름을 제공할 수 있다.
기판의 가스 압축된 지지의 예시가 도 6a 및 6b의 프린팅 시스템(2000)과 관련하여 논의되지만, 이러한 기술은 본 명세서의 다른 예시와 관련하여서, 다른 접근법 대신에 또는 이에 추가로 사용될 수 있다(특히, 열처리 모듈(5000, 5000A, 5000B, 5000C 또는 5000D)을 다른 예시라 함). 좀 더 구체적으로, 부유 테이블은 가령 열처리 작업 동안에, 복수의 부유 테이블의 스택을 포함하는 스택형 컨피규레이션으로 기판을 지지하는데 사용될 수 있고, 이러한 부유 플랫폼은, 부유 없는 지지 핀 또는 진공 척을 포함하는 접근법과 같은 다른 일반적으로 가능한 기판 지지 접근법으로부터 발생하는 열적인 불균일성을 줄임에 의해 향상된 균일성을 제공할 수 있다.
이러한 향상된 균일성은 불균일한 가열에 의해 발생하는 뮤라 또는 다른 가시적 결함 형성을 제거하는데 도움을 줄 수 있다. 부유 플랫폼을 기판 지지부로 사용할 때, 유지 핀, 클램프 또는 흡입부와 같은 측면 유지 메카니즘이 제공되어서 열처리 작업 동안에 플랫폼 상의 기판의 미끄럼을 방지할 수 있고, 또한, 리프트 핀은 기판 핸들러 로보트를 사용하여 플랫폼으로부터 기판의 로딩 및 언로딩을 가능하도록 제공될 수 있다. 효율성을 향상시키기 위해, 부유 지지 접근법은 도 10a, 10b 또는 10c의 하나 이상과 관련하여 도시되고 기술된 바와 같은, 재순환 가스 정화 시스템을 사용하는 것을 포함할 수 있다.
도 7a는 등축도를 일반적으로 도시하고, 도 7b는 제1 프린팅 시스템(2000A), 제2 프린팅 시스템(2000B) 및 열 처리 모듈(5000)을 포함하고, 발광 다이오드(가령, OLED 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 시스템(3000A)의 적어도 일부의 평면도를 일반적으로 도시한다.
시스템(3000A)은 본 명세서의 다른 실시예와 관련하여 기술된 프린팅 시스템과 같은 제1 프린팅 시스템(2000A)을 포함할 수 있다. 증가된 쓰루풋, 리던던시, 또는 복수의 프로세싱 작업 중 하나 이상을 제공하기 위하여, 제2 프린팅 시스템(2000B)과 같은 다른 프린팅 시스템이 포함될 수 있다. 또한, 시스템(3000A)은 열 처리 모듈(5000) 또는 프로세싱 모듈(1300)과 같은 하나 이상의 다른 모듈을 포함할 수 있다. 프로세싱 모듈(1300)은 상기 기술된 바와 같이 스택형 컨피규레이션으로 기판을 고정하기 위해 구성될 수 있다. 대안적으로(또는 추가적으로) 프로세싱 모듈(1300)은 스택형 컨피규레이션으로 하나 이상의 기판을 진공 건조하도록 구성될 수 있다. 프로세싱 모듈(1300)이 한 번에 하나 초과의 기판에 진공 건조 모듈로서 기능을 하는 경우에, 스택형 컨피규레이션은 단일 챔버내의 복수의 건조 슬롯 또는 분리된 진공 챔버의 스택(각각은 단일 건조 슬롯을 가짐)을 포함할 수 있다. 또 다른 컨피규레이션에서, 프로세싱 모듈(13000)은 기판을 고정하기 위해 구성될 수 있고, 또 다른 프로세싱 모듈은 하나 이상의 기판을 진공 건조하기 위해 전송 모듈(1400A)에 부착되도록 제공될 수 있다. 제1 및 제2 프린터(2000A 및 2000B)가 가령, 기판상의 동일한 층을 증착하는데 사용될 수 있고, 또는 프린터(2000A 및 2000B)는 기판상의 서로 다른 층을 증착하는데 사용될 수 있다.
시스템(3000A)은 입력 또는 출력 모듈(1101)(가령, "로딩 모듈")을 포함할 수 있는데, 이는 로드-록(load-lock) 아니면 시스템(3000A)의 하나 이상의 챔버의 내부로 또는 내부로부터 기판(4000)의 전송을 허락하는 방식으로, 시스템(3000A)의 하나 이상의 인클로저내에 유지된 제어된 환경의 분열을 실질적으로 피하는 방식으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 7a 및 본 명세서에 기술된 다른 예시와 관련하여, "분열을 실질적으로 피함"은 하나 이상의 인클로저내로 기판(4000)의 전송 작업 이후, 또는 그 작업 동안에 하나 이상의 인클로저 내의 10 파트 퍼 밀리언, 100 파트 퍼 밀리언, 또는 1000 파트 퍼 밀리언 이상의 이러한 종을 증가시키는 것을 피하는 것이다. 핸들러(1410B)를 포함할 수 있는 전송 모듈(1400B)은 다양한 작업 이전, 동안, 이후에 기판(4000)을 조작하는데 사용될 수 있다. 전송 모듈(1400B)에 사용될 수 있는 컨피규레이션의 예시는 도 12a 및 12b에 설명적으로 도시된다. 하나 이상의 추가적인 핸들러가 포함되어서, 입력 또는 출력 모듈(1101)로 기판을 제공하거나, 입력 또는 출력 모듈(1101)로부터 기판을 수용할 수 있다.
도 7c는 발광 다이오드(가령, OLED 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 시스템(3000B)의 적어도 일부의 평면도의 추가 예시를 일반적으로 도시한다. 도 7c에서, 제1 및 제2 프린팅 시스템(2000A 및 2000B)은 도 7a, 7b의 예시와 유사하게 배치될 수 있다(가령, 기판상의 서로 다르거나 유사한 층을 증착하기 위함). 시스템(3000B)은 프로세싱 모듈(1300)과 함께 열 처리 모듈(5000) 및 추가적인 프로세싱 모듈(1200A 및 1200B)을 포함한다. 예를 들어, 프로세싱 모듈(1300)은 스택형 컨피규레이션으로 기판을 수용하도록 구성된 진공 건조 모듈을 포함할 수 있는데, 상기 스택형 컨피규레이션은, 가령, 독립적인 진공 건조 챔버의 스택의 각각은, 한 번에 모두 로딩되고 건조되는 복수의 건조 슬롯을 가진 단일 챔버로서 단일 건조 슬롯을 가지거나, 진공 펌핑 능력과 향상된 용매 감소 또는 유기 증기 오염 제어를 제공하기 위해 하나 이상의 건조 슬롯을 가진다. 프로세싱 모듈(1200A 및 1200B)은 어딘가에 기술된 고정 기능을 위해 하나 이상의 기판을 고정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 7a, 7b 및 7c의 예시는 일반적으로, 2개의 프린팅 시스템(2000A 및 2000B)을 포함하는 컨피규레이션을 도시하지만, 2개 이상의 프린팅 시스템이 포함될 수 있다. 마찬가지로, 추가적인(또는 더 적은) 프로세싱 모듈이 포함될 수 있다.
도 8, 9a, 9b, 10a, 10b 또는 10c의 예시에서 기술된 바와 같은, 가스 순환 및 여과 시스템은 입자 제어에 기열할 수 있고, 아니면, 입자 제어 시스템의 일부로 포함되어서, 시스템(3000A 또는 3000B) 또는 다른 예시를 위한 제어된 프로세싱 환경을 제공할 수 있다. 시스템 컨피규레이션은 프린팅 프로세스나 다른 프로세싱 동안에, 프로세싱되 기판에 가까이 입자 생성을 방해하거나 억제하도록 구축될 수 있다. 예를 들어, 입자 제어 시스템은 포함된 입자 생성 구성과 유체 연동되는 가스 순환 및 여과 시스템을 포함할 수 있어서, 이러한 입자 포함 구성은 가스 순환 및 여과 시스템 내로 빠질 수 있다. 포함된 입자 생성 구성은 가스 인클로저 시스템 내의 어딘가로 빠진 입자의 분산을 억제하는 죽은 공간(dead space)으로 빠질 수 있다. 예시에서, 다양한 구성은 내재적으로 낮은 입자 생성일 수 있어서, 프린팅 프로세스 또는 다른 프로세싱 동안에 기판상에 입자가 축적되는 것을 방지한다.
본 명세서의 예시에 도시된 밀봉형 컨피규레이션은, 개방된 공기, 높은 층류 여과 후드와 같은 주변 대기 조건에서 행해질 수 있는 프로세스에 대한 입자 감소에 의해 제시되지 않은 도전과제를 제공한다. 입자 제어는 다양한 기술을 사용함에 의해 달성될 수 있는데, 이는 (1) 입자 물질이 수집될 수 있는 기판에 근접한 공간의 제거 또는 감소시키는 것 (2) 케이블링, 와이어 및 튜빙의 번들과 같이 입자 생성 구성은 물론, 본 명세서에서 논의된 다양한 밀봉된 영역 내에서 마찰 베어링을 사용하는 선형 모션 시스템이나 팬과 같은 구성을 사용하는 다양한 장비, 어셈블리 및 시스템을 포함하고 빠지게 하는 것, 또는 (3) 기판 부유 테이블, 에어 베어링 및 공압적으로 작동되는 로보트 등을 포함할 수 있는 공압적으로 작동되는 구성을 생성하고 다양한 내재적으로 낮은 입자 생성을 사용하는 것 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 낮은 입자 환경은 International Standards Organization Standard (ISO) 14644-1:1999, "Cleanrooms and associated controlled environments-Part 1: Classification of air cleanliness," as specified by Class 1 through Class 5.에 충족하도록 구축될 수 있다.
다양한 예시에 따르면, 온-기판(on-substrate)의 증착 비율 스펙을 초과하지 않는 관심의 특정한 크기 범위의 입자의 온-기판의 평균 분산을 제공하는 실질적으로 낮은 입자 환경이 구축될 수 있다. 온-기판의 증착 비율 스펙은 약 0.1 마이크로미터(㎛) 이상 내지 10 ㎛ 이상의 관심의 입자 크기 범위로 설정될 수 있다. 예를 들어, 온-기판 입자 증착 비율 스펙은 타겟 입자 크기 범위에 대해 분당 기판의 스퀘어 미터당 증착된 입자의 수의 한계로 표현될 수 있다.
온-기판 입자 증착 비율 스펙은 분당 기판의 스퀘어 미터당 증착된 입자의 수의 한계로부터, 타겟 입자 크기 범위의 각각에 대해 분당 기판당 증착된 입자의 수의 한계로 용이하게 전환될 수 있다. 이러한 전환은 특정한 제너레이션-크기의 기판의 기판들과 그 기판 생성을 위한 해당 면적 간의 알려진 관계식을 사용하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 아래 표 1은 알려진 제너레이션-크기의 기판에 대한 종횡비와 면적을 요약한 것이다. 종횡비 및 따라서 크기의 약간의 변형은 제조자마다 다르게 볼 수 있다는 것을 이해해야 한다. 그러나, 이러한 변형과 무관하게, 특정 제너레이션-크기의 기판 및 스퀘어 미터의 면적에 대한 전환 팩터는 임의의 다양한 제너레이션-크기의 기판이 얻어질 수 있다.
표 1 면적과 기판 크기간의 상관관계
추가적으로, 분당, 기판의 스퀘어 미터당 증착된 입자의 수의 한계로 표현된 온-기판 입자 증착 비율 스펙은 임의의 다양한 유닛 시간 표현으로 전환될 수 있다. 분으로 정규화된 온-기판 입자 증착 비율 스펙은, 초, 시간, 날 등과 같은 알려진 시간의 관계식을 통해 다른 시간의 표현으로 용이하게 전환될 수 있다. 추가적으로, 특히 프로세싱에 관한 시간의 단위가 사용될 수 있다. 예를 들어, 프린트 사이클은 시간의 단위와 관련될 수 있다. 예를 들어, 프린트 사이클은, 기판이 프린팅을 위한 가스 인클로저 시스템 내로 이동되고, 프린팅이 완성된 이후에 가스 인클로저 시스템으로부터 제거되는 명시된 시간의 구간일 수 있다. 또 다른 예시에서, 프린트 사이클은, 프린트헤드 어셈블리에 대한 기판의 정렬의 개시부터 기판상으로 잉크의 마지막 방출된 드롭의 전달까지의 명시된 시간의 구간일 수 있다. 전체 평균 사이클 시간 또는 TACT는 특정한 프로세스 사이클 또는 작업을 위한 시간의 단위로 표현될 수 있다. 설명저인 예시에서, 프린트 사이클을 위한 TACT는 약 30초, 60초, 90초, 120초 또는 300초일 수 있고, 하나 이상의 다른 구간을 포함할 수 있다.
비행 중인 입자 물질 및 시스템 내의 입자 증착과 관련하여, 상당한 수의 변형예는, 임의의 특정 제조 시스템에 대한 기판과 같은 표면상에 입자 낙하 속도에 대한 값의 근사화를 적절하게 결정할 수 있는 일반적인 모델을 개발하는데 영향을 줄 수 있다. 입자의 크기, 특정한 크기의 입자의 분포, 기판의 표면적 및 시스템 내의 기판의 노출 시간과 같은 변형예는 다양한 제조 시스템에 의존하여 가변할 수 있다. 예를 들어, 입자의 크기 및 특정 크기의 입자의 분포는 다양한 제조 시스템에서 입자-생성 구성의 소스 및 위치에 의해 실질적으로 영향을 받을 수 있다. 설명적인 예시에서, 기판의 스퀘어 미터당, 프린트 사이클 당 입자 물질의 온-기판 증착은 0.1 ㎛ 이상의 크기 범위 내의 입자에 대해, 약 1 밀리언 이상 내지 약 10 밀리언 이상의 입자이 수 있다. 이러한 결정은 본 명세서에 기술된 다양한 입자 제어 시스템을 사용하지 않으면서, 기판의 스퀘어 미터당, 프린트 사이클 당 입자 물질의 온-기판 증착이 약 2 ㎛ 이상의 크기 범위 내의 입자에 대해, 약 1000 이상 내지 약 10,000 입자일 수 있다는 것을 시사한다.
설명적인 예시에 따르면, 본 명세서에 기술된 시스템 또는 모듈의 인클로저는, 10 ㎛ 크기 이상의 입자에 대해 분당 기판의 스퀘어 미터당 약 100 입자 이하의 온-기판 증착 속도 스펙을 충족하는 평균 온-기판 입자 분포를 제공하는 낮은-입자 환경을 유지할 수 있다. 설명적인 예시에 따르면, 본 명세서에 기술된 시스템 또는 모듈의 인클로저는, 5 ㎛ 크기 이상의 입자에 대해 분당 기판의 스퀘어 미터당 약 100 입자 이하의 온-기판 증착 속도 스펙을 충족하는 평균 온-기판 입자 분포를 제공하는 낮은-입자 환경을 유지할 수 있다. 설명적인 예시에 따르면, 본 명세서에 기술된 시스템 또는 모듈의 인클로저는, 2 ㎛ 크기 이상의 입자에 대해 분당 기판의 스퀘어 미터당 약 100 입자 이하의 온-기판 증착 속도 스펙을 충족하는 평균 온-기판 입자 분포를 제공하는 낮은-입자 환경을 유지할 수 있다. 설명적인 예시에 따르면, 본 명세서에 기술된 시스템 또는 모듈의 인클로저는, 1 ㎛ 크기 이상의 입자에 대해 분당 기판의 스퀘어 미터당 약 100 입자 이하의 온-기판 증착 속도 스펙을 충족하는 평균 온-기판 입자 분포를 제공하는 낮은-입자 환경을 유지할 수 있다. 설명적인 예시에 따르면, 본 명세서에 기술된 시스템 또는 모듈의 인클로저는, 0.5 ㎛ 크기 이상의 입자에 대해 분당 기판의 스퀘어 미터당 약 1000 입자 이하의 온-기판 증착 속도 스펙을 충족하는 평균 온-기판 입자 분포를 제공하는 낮은-입자 환경을 유지할 수 있다. 설명적인 예시에 따르면, 본 명세서에 기술된 시스템 또는 모듈의 인클로저는, 0.3 ㎛ 크기 이상의 입자에 대해 분당 기판의 스퀘어 미터당 약 1000 입자 이하의 온-기판 증착 속도 스펙을 충족하는 평균 온-기판 입자 분포를 제공하는 낮은-입자 환경을 유지할 수 있다. 설명적인 예시에 따르면, 본 명세서에 기술된 시스템 또는 모듈의 인클로저는, 0.1 ㎛ 크기 이상의 입자에 대해 분당 기판의 스퀘어 미터당 약 1000 입자 이하의 온-기판 증착 속도 스펙을 충족하는 평균 온-기판 입자 분포를 제공하는 낮은-입자 환경을 유지할 수 있다.
본 명세서에 도시되고 기술되는 다른 예시에서와 같이, 시스템(1000A, 1000B, 1000C, 3000A, 3000B, 4001A, 4001B, 4001C, 4001D) 또는 다른 예시에서 도시된 하나 이상의 모듈은 공유되거나 전용의 가스 정화 및 모니터링 시설, 오도 제어 시설 또는 입자 제어 시설을 포함할 수 있다. 예를 들어, 각각의 모듈은 하나 이상의 가스 정화 루프, 팬 필터 유닛, 또는 온도 컨트롤러를 포함할 수 있다. 각각의 모듈 내의 제어된 환경은, 인접한 모듈과 근접(가령, 유체 연동됨)하거나, 모듈은 서로 분리될 수 있고, 가스 순도, 온도, 입자 레벨 또는 특정 모듈의 보수의 항샹된 제어를 위해 제어되는 환경을 포함할 수 있다.
중복 또는 보수를 위해, 시스템은 하나 이상의 모듈 내의 환경을 하나 이상의 다른 모듈로부터 분리시키기 위해 밸빙이나 게이트를 포함하여, 다른 모듈내에 포함되는 제어된 환경의 덤핑이나 정화를 하지 않으면서, 또는 다른 모듈 내에 포함된 환경을 실질적으로 변화시키지 않으면서, 온도 제어, 가스 정화, 용매 제거 또는 입자 제어 시스템의 보수를 가능하게 할 수 있다.
본 명세서의 어딘가에서 논의된 제작 시스템 내의 또는 제작 시스템을 둘러싸는 환경은 선택된 조명을 포함하여서, 제작에서 사용되는 물질 또는 제작될 장치의 퇴화를 피하거나 억제할 수 있다. 또한, 본 문서에서 기술되는 다양한 예시는 하나 이상의 명시된 온도, 순도 레벨 또는 입자 레벨을 가진 제어된 환경을 제공하는, 가스-채워진 인클로저를 말할 수 있다.
다양한 예시에 따르면, 다양한 광 소스는 발광 소자에서 사용되어서, 본 명세서에 도시되고 기술되는 시스템의 내부 부분을 조명하거나, 작업자나 기계 비전 시스템에 의해 시스템의 일부의 가시화를 위해 다른 영역을 조명할 수 있다. 복수 또는 그룹의 발광 소자는 본 명세서의 어딘가에 도시되고 기술되는 시스템 내에 또는 시스템을 둘러싸는 사용을 위한 다양한 방식으로 선택될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 발광 소자는 플랫 장착될 수 있고, 또는 조절가능한 방식으로 장착될 수 있어서, 다양한 발광 위치나 조명 각도를 제공할 수 있다. 발광 소자의 배치는 천장 위치로 제한될 필요는 없고, 이러한 발광 소자는 본 명세서에 도시되고 기술되는 시스템의 내부 또는 외부 표면에 위치될 수 있다.
발광 소자는, 할로겐 광, 백색광, 백열광, 아크 램프 또는 발광 다이오드(LED)나 장치와 같은 임의의 수, 타입 또는 조합의 광을 포함할 수 있다. 설명적인 예시에서, 발광 소자는 1개의 LED 내지 약 100개의 LED, 약 10개의 LED 내지 약 50개의 LED 또는 100개 이상의 LED를 포함할 수 있다. LED 또는 다른 발광 소자는 가시적 칼라 스펙트럼, 가시적 칼라 스펙트럼 외부 또는 이들의 조합에서, 임의의 칼라나 이들의 조합을 발산할 수 있다.
가령, 프린팅 시스템과 같은 OLED 장치 제작에서 사용될 수 있는 일부 물질은 광의 일부 파장에 민감할 수 있다. 따라서, OLED 제작 시스템을 조명하는데 사용되거나, 이에 설치된 발광 소자를 위한 광의 파장은 프로세싱 동안에 물질 퇴화를 억제하거나 제거하기 위해 선택될 수 있다. 예를 들어, 4X 차가운 백색 LED가 사용될 수 있고, 4X 노랑 LED 또는 이들의 조합도 사용될 수 있다. 4X 차가운 백색 LED의 예시는 캘리포니아, Sunnyvale의 IDEC Corporation에서 시판되는 일부 번호 LF1B-D4S-2THWW4를 포함할 수 있다. 4X 노랑 LED의 예시는 IDEC Corporation에서 시판되는 일부 번호 LF1B-D4S-2SHY6를 포함할 수 있고, 또는 다른 발광 소자는 천장 프레임이나 OLED 제작 시스템의 다른 표면의 임의의 내부 부분상의 임의의 위치에 매달리거나 위치될 수 있다. 발광 소자는 LED로 제한되지 않고, 다른 유형의 발광 소자나 발광 소자의 조합이 사용될 수 있다.
도 8은 본 명세서에 기술된 하나 이상의 다른 예시의 일부 또는 전부에 대하여 사용될 수 있고, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용되는 인클로저 하우징 제작 장비 내의 제어된 환경을 형성 또는 유지하기 위한 가스 정화 스킴의 개략도를 일반적으로 도시한다. 예를 들어, 가스 인클로저 시스템(502)은 가스 인클로저 어셈블리(100)(가령, 제어된 환경을 가진 인클로저), 가스 인클로저 어셈블리(100)와 유체 연동되는 가스 정화 루프(1300) 및 열 조절 시스템(140)(가령, 본 명세서의 다른 예시에서 온도 컨트롤러로 언급될 수 있음)을 포함할 수 있다.
시스템(502)은, OLED 프린팅 시스템을 위한, 기판 부유 테이블이나 다른 압축된 가스 장치와 같은 다양한 장치를 작동시키기 위한 가스를 공급할 수 있는 압축 가스 재순환 시스템(300)을 포함할 수 있다. 압축 가스 재순환 시스템(300)은 압축기, 블로워 또는 둘 다를 포함하거나 사용할 수 있다. 추가적으로, 가스 인클로저 시스템(502)은 가스 인클로저 시스템(502) 내부에 순환 및 여과 시스템을 가질 수 있다(가령, 본 명세서의 다른 예시에서 기술된 바와 같이 하나 이상의 팬 필터 유닛(FFU)).
하나 이상의 덕트 또는 배플(baffle)은 가스 정화 루프(130)를 통해 순환되는 비반응성 가스를 가스 인클로저 어셈블리의 다양한 실시예에 대해 내부적으로 여과되고 순환되는 비반응성 가스로부터 분리시킬 수 있다. 예를 들어, 가스 정화 루프(130)는 가스 인클로저 어셈블리(100)로부터 배출 라인(131)을 포함할 수 있다. 용매 제거를 위한 용매 제거 구성(132)이 구비될 수 있고, 여과될 가스는 용매 제거 구성(132)으로부터 가스 정화 시스템(134)까지 라우팅될 수 있다. 오존, 산소 및 수증기 중 하나 이상과 같이 다른 반응성 가스 종 및 가스 정화된 용매는 흡입 라인(133)을 통해 가스 인클로저 어셈블리(100)로 다시 순환될 수 있다.
가스 정화 루프(130)는 적절한 도관 및 연결부를 포함하여, 모니터링 또는 제어 장치와 인터페이스할 수 있다. 예를 들어, 오존, 산소, 수증기 또는 용매 증기 센서가 포함될 수 있다. 팬, 블로워 또는 다른 장치와 같은 가스 순환 유닛은 가령 별도로 구비되거나 가스 정화 시스템 내에 통합될 수 있어서, 가스 정화 루프(130)를 통해 가스를 순환시킬 수 있다. 도 8의 도면에서, 용매 제거 구성(132) 및 가스 정화 시스템(134)은 분리된 유닛으로 도시된다. 그러나, 용매 제거 구성(132) 및 가스 정화 시스템(134)은 하나의 유닛으로 함께 하우징될 수 있다.
도 8의 가스 정화 루프(130)는 가스 정화 시스템(134)의 업스트림에 위치된 용매 제거 구성(132)을 가질 수 있어서, 가스 인클로저 어셈블리(100)로부터 순환된 가스는 배출 라인(131)을 통해 용매 제거 구성(132)을 통과할 수 있다. 예시에서, 용매 제거 구성(132)은, 용매 제거 구성(132)을 통과하는 가스로부터 용매 증기를 흡수하는 것에 기초하여 용매 트랩핑 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 활성탄, 분자 체(분자 체s)등과 같은 흡수제의 베드 또는 베드(들)은 다양한 유기 용매 증기를 효과적으로 제거할 수 있다. 또 다른 예시에서, 콜드 트랩 기술은 용매 제거 구성(132)의 일부로서 용매 증기를 제거하는데 사용될 수 있다. 오존, 산소, 수증기 및 용매 증기 센서와 같은 센서는, 가스 인클로저 시스템(502)와 같은 가스 인클로저 시스템을 연속적으로 순환하는 가스로부터 이러한 종의 제거를 모니터링하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 센서 또는 다른 장치로부터 얻은 정보는, 활성탄, 분자 체등과 같은 흡수제가 언제 용량에 도달하였는지, 아니면, 덜 효과적인지를 나타내어서, 흡수제의 베드 또는 베드들이 가령 재생산되거나 교체될 수 있다.
분자 체의 재생성은 분자 체를 가열하는 것, 분자 체를 형성 가스와 접촉하도록 하는 것, 이들의 조합등과 관련될 수 있다. 예를 들어, 오존, 산소, 수증기 또는 용매를 포함하는 다양한 종을 트랩하도록 구성된 분자 체는 가열 및 형성 가스에 노출에 의해 재생성될 수 있다. 설명적인 예시에서, 이러한 형성 가스는 수소를 포함할 수 있고, 형성 가스는 약 96% 질소 및 4% 수소를 포함할 수 있으며, 상기 퍼센트는 부피 또는 중량에 의할 수 있다. 활성탄의 물리적 재생성은 제어된 환경하에서 가열의 절차를 사용하여 행해질 수 있다.
가스 정화 루프(130)의 가스 정화 시스템(134)의 일부는 메사추세츠의 MBRAUN Inc., of Statham, New Hampshire, or Innovative Technology of Amesbury에서 시판되는 시스템을 포함할 수 있다. 가스 정화 시스템(134)은 가령, 가스 인클로저 시스템(502) 내의 하나 이상의 가스를 정화하는데 사용되어서, 가스 인클로저 어셈블리 내의 전체 가스 대기를 정화할 수 있다. 상기 언급된 바와 같이, 가스 정화 루프(130)를 통해 가스를 순환시키기 위하여, 가스 정화 시스템(134)은 가령, 팬이나 블로워와 같은 가스 순환 유닛을 가질 수 있다. 가스 정화 시스템은 인클로저의 부피에 의존하여 선택되거나 구성될 수 있는데, 이는 비반응성 가스가 가스 정화 시스템을 통해 이동하기 위한 부피적 흐름 속도를 정의할 수 있다. 설명적인 예시에서, 가스 인클로저 어셈블리를 가진 가스 인클로저 시스템은 4 큐빅 미터의 부피를 포함할 수 있고, 시간당 약 84 큐빅 미터를 이동시키는 가스 정화 시스템이 사용될 수 있다. 또 다른 설명적인 예시에서, 가스 인클로저 어셈블리를 가진 가스 인클로저 시스템은 약 10 큐빅 미터의 부피를 포함할 수 있고, 시간당 약 155 큐빅 미터를 이동시키는 가스 정화 시스템이 사용될 수 있다. 또 다른 설명적인 예시에서, 약 52 내지 약 114 큐빅 미터 사이의 부피를 가진 가스 인클로저 어셈블리, 하나 보다 많은 가스 정화 시스템이 사용될 수 있다.
가스 필터, 드라이어 또는 그 밖의 다른 정화 장치는 가스 정화 시스템(134)에 포함될 수 있다. 예를 들어, 가스 정화 시스템(134)은 병렬 컨피규레이션으로 둘 이상의 정화 장치를 포함하거나, 아니면 배열되어서, 장치 중 하나는 보수를 위해 라인에서 벗어날 수 있고, 하나 이상의 다른 장치는 방해없이 시스템 작업을 계속하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 가스 정화 시스템(134)은 적어도 하나의 제1 분자 체 및 제2 분자 체와 같이 하나 이상의 분자 체를 포함하여서, 분자 체 중 하나가 불순물로 포화되거나, 아니면 충분히 효율적으로 동작하지 않는다고 여겨질 때, 시스템은 포화되거나 비효율적인 분자 체를 재생산하면, 다른 분자 체로 스위칭할 수 있다. 제어 유닛은 각 분자 체의 동작 효율성을 결정하기 위해, 서로 다른 분자 체의 작업 사이를 스위칭하기 위해, 하나 이상의 분자 체를 재생산하기 위해, 또는 이들의 조합을 위해 제공된다. 상기에서 언급된 바와 같이, 분자 체는 재생산될 수 있고, 재사용될 수 있다.
도 8의 열 조절 시스템(140)은 적어도 하나의 냉각기(142)를 포함할 수 있는데, 이는 냉각수를 가스 인클로저 어셈블리로 순환시키기 위한 유체 배출 라인(141) 및 냉각수를 냉각기로 되돌리기 위한 유체 흡입 라인(143)을 가질 수 있다. 적어도 하나의 유체 냉각기(142)는 가스 인클로저 시스템(502) 내의 가스 대기를 냉각시키기 위해 구비될 수 있다. 예를 들어, 유체 냉각기(142)는 냉각된 유체를 인클로저 내의 열교환기로 전달할 수 있는데, 여기서, 가스는 인클로저 내부의 여과 시스템을 통과할 수 있다. 적어도 하나의 유체 냉각기는, 가스 인클로저 시스템(502) 내에 밀봉된 장치로부터 발달된 열을 냉각시키기 위해 가스 인클로저 시스템(502)에 구비된다. 설명적인 예시에서, 유체 냉각기는 가스 인클로저 시스템(502)을 위해 제공될 수 있어서, OLED 프린팅 시스템으로부타 발달된 열을 냉각시킬 수 있다. 열 조절 시스템(140)은 열교한기 또는 펠티에(Peltier) 장치를 포함할 수 있고, 다양한 냉각 능력을 가질 수 있다. 예를 들어, 냉각기는 약 2 킬로와트(kW) 내지 약 20 kW의 냉각 용량을 제공할 수 있다. 다양한 예시에 따라, 가스 인클로저 시스템(502)은 하나 이상의 유체를 냉각시킬 수 있는 복수의 유체 냉각기를 가질 수 있다. 유체 냉각기는 가령, 물, 부동액, 냉매 또는 이들의 조합과 같은 열 전달 매체로 다양한 유체를 사용할 수 있다. 누설 없고, 잠금 연결부는 관련된 도관과 시스템 구성을 연결하는데 사용될 수 있다.
예시가 위에서 냉각 용량과 냉각 적용예를 언급하면서, 예시는, 제어된 환경 내의 기판의 버퍼링을 포함하는 적용예, 또는 순환 가스가 시스템의 다른 부분과 유사한 온도에서 유지될 수 있는 적용예에 적용될 수 있어서, 제작될 기판으로부터 원치 않은 열 전달을 피하거나, 기판 또는 기판 사이에 걸쳐 온도 균일성의 분열을 피할 수 있다.
도 9a 및 9b는 비-반응성 가스 및 클린 드라이 에어(CDA) 소스를 통합 및 제어하고, 가령 본 명세서의 어딘가에 기술된 다른 예시에서 언급되는 제어된 환경을 형성하는데 사용될 수 있고, 부유 테이블(floatation table)과의 사용을 위해 압축 가스의 공급부를 포함할 수 있는, 가스 인클로저 시스템의 예시를 일반적으로 도시한다. 도 10a 및 10b는, 본 명세서의 어딘가에 기술된 다른 예시에서 언급된 제어된 환경을 형성하는데 사용될 수 있고, 부유 테이블과 사용을 위한 적어보 부분적인 진공에서 압축 가스를 제공하기 위해 블로워 루프를 포함할 수 있는 클린 드라이 어에(CDA) 소스 및 비반응성 가스를 제어하고, 통합하기 위한 가스 인클로저 시스템의 예시를 일반적으로 도시한다. 도 10c는 부유 수송 시스템의 일부로서 포함되는 부유 제어 존을 형성하기 위해, 하나 이상의 가스나 에어 소스를 제어하고 통합하기 위한 시스템의 추가 예시를 일반적으로 나타낸다.
본 명세서에 기술된 다양한 예시는 환경적으로-제어될 수 있는 밀봉된 모듈을 포함한다. 인클로저 어셈블리 및 대응되는 지지 장비는 "가스 인클로저 시스템"이라 할 수 있고, 이러한 인클로저 어셈블리는 가스 인클로저 어셈블리의 내부 부피를 줄이거나 최소로하는 윤곽있는 방식으로 구성될 수 있고, 동시에 본 명세서에 기술된 증착(가령, 프린팅), 고정, 로딩 또는 처리 모듈과 같은 OLED 제작 시스템 구성의 다양한 풋프린트(footprint)를 수용하기 위한 작업량을 제공할 수 있다. 예를 들어, 현재 기술에 따른 윤곽있는 가스 인클로저 어셈블리는, Gen 3.5 내지 Gen 10의 기판 크기를 커버하는 현재 기술의 가스 인클로저 어셈블리의 다양한 예시를 위해 약 6 ㎥ 내지 약 95 ㎥의 가스 인클로저 부피를 가질 수 있다. 현재 기술에 따른 윤곽있는 가스 인클로저 어셈블리의 다양한 예시는 약 15 ㎥ 내지 약 30 ㎥ 사이(그러나 이에 제한되지 않음)의 가스 인클로저 부피를 가질 수 있고, 이는 Gen 5.5 내지 Gen 8.5 기판 크기 또는 그 밖의 기판 크기의 OLED 프린팅에 유용하다. 보조 인클로저의 다양한 예시는 가스 인클로저 어셈블리의 섹션으로 구성될 수 있고, 가스 순환 및 여과 구성은 물론 정화 구성을 통합하여, 환경에 요구되는 프로세스를 위한 실질적으로 제어되는 낮은-입자 환경을 유지할 수 있는 가스 인클로저 시스템을 형성한다.
도 9a 및 도 10a에 도시된 바와 같이, 가스 인클로저 시스템의 다양한 예시는 압축된 비반응성 가스 재순환 시스템을 포함할 수 있다. 압축 가스 재순환 루프의 다양한 예시는 압축기, 블로워 및 이들의 조합을 사용할 수 있다. 현재 기술에 따르면, 가스 인클로저 시스템 내의 압축 가스 재순환 시스템의 다양한 예시를 제공하기 위해 여러 기술적 과제들은 해결되었다. 첫째, 압축된 비반응성 가스 재순환 시스템이 없는 가스 인클로저 시스템의 전형적인 작업하에서, 가스 인클로저 시스템은, 외부 압력에 비해 약간 양의 내부 압력(가령, 대기압 보다 높음)으로 유지될 수 있어서, 외부 가스에 대해 막거나, 내부로 들어가는 공기는 가스 인클로저 시스템에서 임의의 누설 개발이어야 한다. 예를 들어, 전형적인 작업하에서, 현재 기술의 가스 인클로저 시스템의 다양한 예시에 대해, 가스 인클로저 시스템의 내부는, 적어도 2 mbarg, 적어도 4 mbarg의 압력, 적어도 6 mbarg, 적어도 8 mbarg 또는 더 높은 압력과 같이, 인클로저 시스템의 외부의 주변 대기에 대한 압력으로 유지될 수 있다.
가스 인클로저 시스템 내의 압축 가스 재순환 시스템을 유지하는 것은 과제가 될 수 있는데, 왜냐하면, 압축 가스 재순환 시스템은 가스 인클로저 시스템의 약간 양의 내부 압력을 유지하는 것과 관련하여 동적이고 계속적인 밸런싱 액트를 나타내기 때문이며, 동시에 가스 인클로저 시스템 내로 압축 가스를 연속적으로 도입한다. 또한, 다양한 장치와 기기의 가변적인 수요는 다양한 가스 인클로저 어셈블리 및 현재 개시물의 시스템에 대한 불규칙한 압력 프로필을 생성할 수 있다. 이러한 상황에서 외부 환경과 관련된 약간 양의 압력에서의 가스 인클로저 시스템에 대한 동적인 압력 밸런스를 유지하는 것은 계속적인 OLED 제작 프로세스의 무결성을 제공할 할 수 있다. 가스 인클로저 시스템의 다양한 예시에 대해, 본 개시물에 따른 압축 가스 재순환 시스템은, 압축기, 축압기 및 블로워 및 이들의 조합 중 적어도 하나를 사용할 수 있는 압축 가스 루프의 다양한 예시를 포함할 수 있다. 압축 가스 루프의 다양한 예시를 포함하는 압축 가스 재순환 시스템의 다양한 예시는, 본 개시물의 가스 인클로저 시스템 내의 비반응성 가스의 내부 압력을 안정하고, 정의된 값으로 제공할 수 있는 명시적으로 설계된 압력-제어식 바이패스 루프를 가질 수 있다. 가스 인클로저 시스템의 다양한 예시에서, 압축 가스 루프의 축압기 내의 가스의 압력이 사전설정된 스레숄드 압력을 초과할 때, 압축 가스 재순환 시스템은 압력-제어식 바이패스 루프를 통해 압축 가스를 재순환시키도록 구성될 수 있다. 스레숄드 압력은 가령, 약 25 psig 내지 약 200 psig의 범위 이내, 또는 좀 더 구체적으로 약 75 psig 내지 약 125 psig의 범위 이내, 좀 더 구체적으로 약 90 psig 내지 약 95 psig의 범위 이내일 수 있다. 이와 관련하여, 구체적으로 설계된 압력-제어식 바이패스 루프의 다양한 예시가 있는 압축 가스 재순환 시스템을 가진 본 개시물의 가스 인클로저 시스템은 밀봉된 가스 인클로저 내의 압축 가스 재순환 시스템의 밸런스를 유지할 수 있다.
본 개시물에 따르면, 다양한 장치 및 기기는 압축 가스 재순환 시스템의 다양한 예시와 유체 연동하고, 가스 인클로저 시스템의 내부에 배치될 수 있다. 본 개시물의 시스템 및 가스 인클로저의 다양한 예시에 대해, 공압적으로 작동되는 다양한 장치 및 기기의 사용은 낮은 입자 생성 성능을 제공할 수 있음은 물론, 낮은 보수를 제공할 수 있다. 가스 인클로저 시스템의 내부에 배치되고, 다양한 압축 가스 루프와 유체 연동될 수 있는 예시적인 장치와 기기는 가령, 제한되지 않지만, 하나 이상의 공압식 로보트, 기판 부유 테이블, 에어 베어링, 에어 부싱, 압축된 가스 툴, 공압식 액츄에이터 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 에어 베어링은 물론 기판 부유 테이블은 본 개시물의 가스 인클로저 시스템의 다양한 예시에 따른 OLED 프린팅 시스템을 작동시키는 다양한 양상을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 에어-베어링 기술을 사용하는 기판 부유 테이블은 기판을 프린트헤드 챔버 내의 위치로 전송하는데 사용됨은 물론, OLED 프린팅 프로세스 동안에 기판을 지지하는데 사용될 수 있다.
예를 들어, 도 9a, 도 9b, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 가스 인클로저 시스템(503) 및 가스 인클로저 시스템(504)의 다양한 예시는 가스 인클로저 시스템(503) 및 가스 인클로저 시스템(504)의 동작의 다양한 양상에서 사용을 위해 비반응성 가스 소스(3201)와 클린 드라이 에어(CDA) 소스(3203)을 통합하고 제어하기 위해 외부 가스 루프(3200)를 가질 수 있다. 가스 인클로저 시스템(503) 및 가스 인클로저 시스템(504)은, 이전에 기술된 바와 같이, 외부 가스 정화 시스템의 다양한 예시는 물론, 내부 입자 여과 및 가스 순환 시스템의 다양한 예시를 포함할 수 있다. 가스 인클로저 시스템의 이러한 예시는 가스로부터 다양한 반응성 종을 정화시키기 위한 가스 정화 시스템을 포함할 수 있다. 흔히 사용되는 비반응성 가스의 비제한적인 예시는 질소를 포함하여 임의의 불활성 가스 및 이들의 조합이다. 본 개시물에 따른 가스 정화 시스템의 다양한 예시는, 수증기, 산소, 오존과 같은 다양한 반응성 대기 가스는 물론, 1000 ppm 이하, 100 ppm 이하, 10 ppm 이하, 1.0 ppm 이하, 0.1 ppm 이하에서의 유기 용매 증기를 포함하여, 다양한 반응성 종의 각각의 종에 대한 레벨을 유지할 수 있다. 통합 및 제어 가스 소스(3201) 및 CDA 소스(3203)을 위한 외부 루프(3200)에 더하여, 가스 인클로저 시스템(503) 및 가스 인클로저 시스템(504)은 압축기 루프(3250)를 포함할 수 있는데, 이는 가스 인클로저 시스템(503) 및 가스 인클로저 시스템(504)의 내부에 배치될 수 있는 다양한 장치 및 기기에 가스를 제공할 수 있다. 진공 시스템(3270)은, 밸브(3274)가 개방 위치에 있을 때, 라인(3272)을 통해 가스 인클로저 어셈블리(1005)와 연동하여 제공될 수 있다.
도 9a의 압축기 루프(3250)는 압축기(3262), 제1 축압기(3264) 및 제2 축압기(3268)을 포함할 수 있는데, 이들은 유체 연동된다. 압축기(3264)는 가스 인클로저 어셈블리(1005)로부터 회수된 가스를 원하는 압력으로 압축하도록 구성될 수 있다. 압축 루프(3250)의 흡입 측면은, 밸브(3256)와 체크 밸브(3258)를 사용하여, 라인(3254)를 통해 가스 인클로저 어셈블리(1005)와 유체 연동될 수 있다. 압축기 루프(3250)는 외부 가스 루프(3200)를 통해 압축기 루프(3250)의 배출 측면상에 가스 어셈블리(1005)와 유체 연동될 수 있다. 축압기(3264)는 압축기(3262) 및 외부 가스 루프(3200)와 압축기 루프(3250)의 접합부 사이에 배치될 수 있고, 5 psig 이상의 압력을 생성하도록 구성될 수 있다. 제2 축압기(3268)는, 약 60Hz에서 압축기 피스톤 사이클링 때문에, 변동을 댐핑하는 것을 제공하기 위해 압축기 루프(3250)내에 있을 수 있다. 압축기 루프(3250)의 다양한 예시에 대해, 제1 축압기(3264)는 약 80 갤론 내지 약 160 갤론의 용량을 가질 수 있는 반면, 제2 축압기는 약 30 갤론 내지 약 60 갤론의 용량을 가질 수 있다. 가스 인클로저 시스템(503)의 다양한 예시에 따르면, 압축기(3262)는 제로 인그레스 압축기(zero ingress 압축기)일 수 있다. 제로 인그레스 압축기의 다양한 타입은 본 개시물의 가스 인클로저 시스템의 다양한 예시로 대기 가스를 누출하지 않으면서 동작할 수 있다. 제로 인그레스 압축기의 다양한 예시는 압축된 가스에 요구되는 다양한 장치 및 기기를 사용하는 OLED 제작 프로세스 동안에, 연속적으로 실행될 수 있다.
축압기(3264)는 압축기(3262)로부터 압축된 가스를 받고 축적하도록 구성될 수 있다. 축압기(3264)는 가스 인클로저 어셈블리(1005) 내에 필요한대로 압축된 가스를 공급할 수 있다. 예를 들어, 축압기(3264)는, 가스 인클로저 어셈블리(1005)의 다양한 구성, 가령, 이에 제한되지 않지만, 하나 이상의 공압식 로보트, 기판 부유 테이블, 에어 베어링, 에어 부싱, 압축된 가스 툴, 공압식 액추에이터 및 이들의 조합과 같은 구성을 위해 압력을 유지하기 위해 가스를 제공할 수 있다. 가스 인클로저 시스템(503)을 위한 도 9a에 도시된 바와 같이, 가스 인클로저 어셈블리(1005)는 그 안에 밀봉된 OLED 프린팅 시스템(2000)을 가질 수 있다. 도 9a에 개략적으로 도시된 바와 같이, 프린팅 시스템(2000)은 프린팅 시스템 베이스(2100)에 의해 지지될 수 있는데, 이는 그라닛 스테이지(granite stage)일 수 있다. 프린팅 시스템 베이스(2100)는, 이에 제한되지 않지만, 진공 척, 압력 포트를 가진 기판 부유 척, 및 진공 및 압력 포트를 가진 기판 부유 척에 의해, 가령 척과 같이 기판 지지 기기를 지지할 수 있다. 본 개시물의 다양한 예시에서, 기판 지지 기기는 기판 부유 테이블 프린팅 영역(2200)과 같은, 기판 부유 테이블일 수 있다. 기판 부유 테이블 프린팅 영역(2200)은 기판의 마찰없는 지지부를 위해 사용될 수 있다. 낮인 입자 생성 부유 테이블에 더하여, 기판의 마찰 없는 Y-축 수송을 위해, 프린팅 시스템(2000)은 에어 부싱을 사용하는 Y-축 운동 시스템을 가질 수 있다.
추가적으로, 프린팅 시스템(2000)은, 낮은-입자 생성 X-축 에어 베어링 어셈블리에 의해 제공되는 운동 제어부를 가진 적어도 하나의 X, Z-축 캐리지 어셈블리를 가질 수 있다. X-축 에어 베어링 어셈블리와 같은, 낮은-입자 생성 운동 시스템의 다양한 구성은 다양한 입자-생성 선형 기계적 베어링 시스템 대신에 사용될 수 있다. 본 개시물의 가스 인클로저 및 시스템의 다양한 예시에 대하여, 다양한 공압적으로 작동되는 장치 및 기기의 사용은 낮은 보수뿐만 아니라, 낮은-입자 생성 성능을 제공할 수 있다. 압축기 루프(3250)는 가스 인클로저 시스템(503)의 다양한 장치 및 기기로 압축 가스를 연속적으로 제공하도록 구성될 수 있다. 압축 가스의 공급에 더하여, 에어 베어링 기술을 사용하는 잉크젯 프린팅 시스템(2000)의 기판 부유 테이블 프린팅 영역(2200)은 또한, 진공 시스템(3270)을 사용하는데, 이는 밸브(3274)가 개방 위치에 있을 때, 라인(3272)을 통해 가스 인클로저 어셈블리(1005)와 통신한다.
본 개시물에 따른 압축 가스 재순환 시스템은 압축기 루프(3250)을 위해, 도 9a에 도시된 바와 같이, 압력-제어식 바이패스 루프(3260)를 가질 수 있고, 이는 사용 중에 압축 가스의 가변적인 수요를 보상하는 역할을 하여서, 본 개시물의 가스 인클로저 시스템의 다양한 예시에 대한 동적인 밸런스를 제공한다. 본 개시물에 따른 가스 인클로저 시스템의 다양한 예시에 대해, 바이패스 루프는 인클로저(1005) 내의 압력을 변화시키거나 지장을 주지않으면서, 축압기(3264) 내의 일정한 압력을 유지시킬 수 있다. 바이패스 루프(3260)는 바이패스 루프의 흡입 측면상에 제1 바이패스 흡입 밸브(3261)를 가질 수 있고, 이는 바이패스 루프(3260)가 사용중이 아니라면 폐쇄된다. 바이패스 루프(3260)는 백 압력 조절기(back pressure regulator, 3266)도 가질 수 있는데, 이는 제2 밸브(3263)가 폐쇄될 때, 사용될 수 있다. 바이패스 루프(3260)는 바이패스 루프(3260)의 배출 측면에 배치된 제2 축압기(3268)를 가질 수 있다. 제로 인그레스 압축기를 사용하는 압축기 루프(3250)의 예시에 대해, 바이패스 루프(3260)는 가스 인클로저 시스템의 사용 동안에 시간이 지남에 따라 발생할 수 있는 압력의 작은 진폭을 보상할 수 있다. 바이패스 루프(3260)는, 바이패스 흡입 밸브(3261)가 개방 위치에 있을 때, 바이패스 루프(3260)의 흡입 측면상의 압축기 루프(3250)와 유체 연동할 수 있다. 바이패스 흡입 밸브(3261)가 개방될 때, 바이패스 루프(3260)를 통해 경로 이동된 가스는, 압축기 루프(3250)로부터의 가스가 가스 인클로저 어셈블리(1005)의 내부에 수요가 없다면, 압축기로 재순환될 수 있다. 축압기(3264) 내의 가스의 압력이 사전-설정된 스레숄드 압력을 초과할 때, 압축기 루프(3250)는 바이패스 루프(3260)를 통해 가스를 경로 이동시키도록 구성된다. 축압기(3264)에 대해 사전-설정된 스레숄드 압력은, 적어도 분당 약 1 큐빅 피트(cfm)의 흐름 속도에서 약 25 psig 내지 약 200 psig 일 수 있고, 또는 적어도 분당 약 1 큐빅 피트(cfm)의 흐름 속도에서 약 50 psig 내지 약 150 psig 일 수 있고, 또는 적어도 분당 약 1 큐빅 피트(cfm)의 흐름 속도에서 약 75 psig 내지 약 125 psig 일 수 있고, 또는 적어도 분당 약 1 큐빅 피트(cfm)의 흐름 속도에서 약 90 psig 내지 약 95 psig 일 수 있다.
압축기 루프(3250)의 다양한 예시는 제로 인그레스 압축기 이외의 다양한 압축기, 가령, 가변 속도 압축기나 온 또는 오프셋에서 제어될 수 있는 압축기를 사용할 수 있다. 본 명세서에서 이전에 논의된 바와 같이, 제로 인그레스 압축기는 대기 반응성 종이 가스 인클로저 시스템 내로 도입되지 않도록 보장한다. 따라서, 대기 반응성 종이 가스 인클로저 시스템 내로 도입되는 것을 막는 임의의 압축기 컨피규레이션은 압축기 루프(3250)를 위해 사용될 수 있다. 다양한 예시에 따르면, 가스 인클로저 시스템(503)의 압축기(3262)는 밀봉된 하우징 내에 수용될 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 하우징 내부는, 가스 인클로저 어셈블리(1005)를 위해 대기 가스를 형성하는 동일한 가스와 같은, 가스의 소스와 유체 연동하도록 구성될 수 있다. 압축기 루프(3250)의 다양한 예시에 대하여, 압축기(3262)는 일정한 압력을 유지하기 위해 일정한 속도로 제어될 수 있다. 제로 인그레스 압축기를 사용하지 않는 압축기 루프(3250)의 다른 예시에서, 최대 스레숄드 압력에 도달하면, 압축기(3262)는 턴 오프될 수 있고, 최소 스레숄드 압력에 도달하면, 턴온될 수 있다.
가스 인클로저 시스템(504)에 대한 도 10a에서, 진공 블로워(3290)를 사용하는 블로워 루프(3280)는 가스 인클로저 어셈블리(1005) 내에 하우징된 잉크젯 프린팅 시스템(2000)의 기판 부유 테이블 프린팅 영역(2200)의 동작에 대해 도시된다. 압축기 루프(3250)에 대해 본 명세서에서 이전에 논의되는 바와 같이, 블로워 루프(3280)는 압축 가스를 프린팅 시스템(2000)의 기판 부유 테이블 프린팅 영역(2200)으로 연속적으로 공급하도록 구성될 수 있다.
압축 가스 재순환 시스템을 사용할 수 있는 가스 인클로저 시스템의 다양한 예시는 다양한 압축 가스 소스, 가령, 압축기, 블로워 및 이들의 조합 중 적어도 하나와 같은 압축 가스 소스를 사용하는 다양한 루프를 가질 수 있다. 가스 인클로저 시스템(504)에 대한 도 10a에서, 압축기 루프(3250)는 외부 가스 루프(3200)와 유체 연동될 수 있는데, 이는 높은 소비 매니폴드(3225)는 물론 낮은 소비 매니폴드(3215)를 위한 가스의 공급을 위해 사용될 수 있다. 가스 인클로저 시스템(504)에 대한 도 10a에 도시된 바와 같은 본 개시물에 따른 가스 인클로저 시스템의 다양한 예시에 대하여, 높은 소비 매니폴드(3225)는 가스를, 기판 부유 테이블, 공압식 로보트, 에어 베어링, 에어 부싱 및 압축 가스 툴 및 이들의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않은 다양한 장치 및 기기로 공급하는데 사용될 수 있다. 본 개시물에 따른 가스 인클로저 시스템의 다양한 예시에 대하여, 낮은 소비(3215)는 가스를, 분리기(isolator) 및 공압식 액추에이터 및 이들의 조합 중 하나 이상과 같은, 그러나 이에 제한되지 않는 다양한 기기 및 장치로 공급하는데 사용될 수 있다.
도 10a 및 10b의 가스 인클로저 시스템(504)의 다양한 예시에 대해, 블로워 루프(3280)가 사용되어서, 압축 가스를 기판 부유 테이블 프린팅 영역(2200)의 다양한 예시로 공급할 수 있다. 압축 가스의 공급에 더하여, 에어 베어링 기술을 사용하는 OLED 잉크젯 프린팅 시스템(2000)의 기판 부유 테이블 프린팅 영역(2200)은 블로워 진공(3290)을 사용하는데, 이는 밸브(3294)가 개방 위치에 있을 때, 라인(3292)을 통해 가스 인클로저 어셈블리(1005)와 통신할 수 있다. 블로워 루프(3280)의 하우징(3282)은 가스의 압축된 소스를 기판 부유 테이블 프린팅 영역(2200)으로 공급하기 위한 제1 블로워(3284) 및 가스 인클로저 어셈블리(1005) 내의 가스 환경에 하우징되고, 기판 부유 테이블 프린팅 영역(2200)을 위한 진공 소스의 역할을 하는 제2 블로워(3290)를 유지할 수 있다. 다양한 예시를 위해 압축 가스 또는 진공의 소스로서 사용하기에 적합한 블로워를 만들 수 있는 속성은, 기판 부유 테이블이, 가령, 높은 신뢰성을 가지고, 낮은 보수를 만드며, 가변적인 속도 제어를 가지고, 넓은 범위의 흐름 양을 가지며, 약 100 m3/h 내지 약 2,500 m3/h의 부피 흐름을 제공할 수 있는 것이어야 한다. 블로워 루프(3280)의 다양한 예시는 추가적으로, 블로워 루프(3280)의 흡입 말단에 제1 고립 밸브(3283)은 물론 체크 밸브(3285), 및 블로워 루프(3280)의 배출 말단에 제2 고립 밸브(3287)을 가질 수 있다. 블로워 루프(3280)의 다양한 예시는 조절 가능한 밸브(3286)을 가질 수 있는데, 이는 게이트, 버터플라이, 니들 또는 볼 밸브는 물론, 블로우 루프(3280)로부터 기판 부유 테이블 프린팅 영역(2200)로 가스를 정의된 온도에서 유지하기 위한 열교환기(3288)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
도 10a는 도 9a에도 도시되고, 도 9a의 가스 인클로저 시스템(503) 및 도 10a의 가스 인클로저 시스템(504)의 동작의 다양한 양상에서 사용을 위한 가스 소스(3201) 및 클린 드라이 에어(CDA) 소스(3203)을 통합하고 제어하기 위한 외부 가스 루프(3200)를 도시한다. 도 9a 및 도 9a의 외부 가스 루프(3200)는 적어도 4개의 기계적 밸브를 포함할 수 있다. 이들 밸브는 제1 기계적 밸브(3202), 제2 기계적 밸브(3204), 제3 기계적 밸브(3206) 및 제4 기계적 밸브(3208)를 포한한다. 이들 다양한 밸브는, 비반응성 가스와 클리 드라이 에어(CDA)와 같은 에어 소스 모두를 제어할 수 있는 다양한 흐름 라인 내에 위치된다. 본 개시물에 따르면, 비반응성 가스는 정의된 세트의 상태하에서 화학 반응을 겪지 않는 임의의 가스일 수 있다. 비반응성 가스의 비제한적인 예시에서 흔히 사용되는 것은 질소, 임의의 비활성 가스, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 하우스 가스 소스(3201)로부터, 하우스 가스 라인(3210)이 연장된다. 하우스 가스 라인(3210)은 낮은 소비 매니폴드 라인(3212)으로서 선형으로 연장이 계속되고, 이는 낮은 소비 매니폴드(3215)와 유체 연동된다. 크로스-라인 제1 섹션(3214)은 제1 흐름 접합점(3216)으로부터 연장되는데, 이는 하우스 가스 라인(3210), 낮은 소비 매니폴드 라인(3212) 및 크로스-라인 제1 섹션(3214)의 교차점에 위치된다. 크로스-라인 제1 섹션(3214)은 제2 흐름 접합점(3218)까지 연장된다. 압축기 가스 라인(3220)은 압축기 루프(3250)의 축압기(3264)로부터 연장되어서, 제2 흐름 접합점(3218)에서 종결된다. CDA 라인(3222)은 CDA 소스(3203)로부터 연장되어서, 높은 소비 매니폴드 라인(3224)로서 계속되고, 이는 높은 소비 매니폴드(3225)와 유체 연동된다. 제3 흐름 접합점(3226)은 크로스-라인 제2 섹션(3228), 클린 드라이 에어 라인(3222) 및 높은 소비 매니폴드 라인(3224)의 교차점에 위치된다. 크로스-라인 제2 섹션(3228)은 제2 흐름 접합점(3218)으로부터 제3 흐름 접합점(3226)까지 연장된다. 높은 소비인 다양한 구성은 보수 동안에 높은 소비 매니폴드(3225)에 의해 CDA가 제공될 수 있다. 밸브(3204, 3208 및 3230)을 사용하는 압축기를 고립시키는 것은 오존, 산소 및 수증기와 같은 반응성 종이 압축기 및 축압기 내의 가스를 오염시키는 것을 막을 수 있다.
도 9a 및 10a와 달리, 도 9b 및 10b는 일반적으로, 압력 모니터(P)에 결합된 밸브를 사용하여(여기서, 밸브는 압력 모니터로부터 얻은 정보를 사용하여 가tm 인클로저 어셈블리(1005)를 둘러싸는 또 다른 인클로저, 시스템 또는 영역으로 가스가 방출되도록 함), 가스 인클로저 어셈블리(1005) 내의 가스의 압력이 원하거나 명시된 범위 내로 유지될 수 있는 컨피규레이션을 도시한다. 이러한 가스는 본 명세서에 기술된 다른 예시에서와 같이 회복되고 재프로세스될 수 있다. 상기 언급된 바와 같이, 이러한 조절은 가스 인클로저 시스템의 약간 양의 내부 압력을 유지하는데 보조할 수 있는데, 왜냐하면, 압축 가스는 가스 인클로저 시스템 내로 동시에 도입되기 때문이다. 다양한 장치 및 기기의 다양한 수요는 본 개시물의 다양한 가스 인클로저 어셈블리 및 시스템을 위한 불규칙한 압력 프로필을 생성할 수 있다. 따라서, 도 9b 및 10b에 도시된 접근법은 본 명세서에 기술된 다른 접근법에 추가 또는 그에 대신하여 사용되어서, 인클로저를 둘러싸는 환경과 관련하여 약간 양의 압력에서, 고정된 가스 인클로저 시스템을 위한 동적인 압력 밸런스를 유지하는데 보조할 수 있다.
도 10c는 하나 이상의 가스 또는 에어 소스를 통합하고 제어하고, 부유 수송 시스템의 일부로서 포함되는 부유 제어 존을 형성하는 시스템(505)의 추가 예시를 일반적으로 도시한다. 도 10a 및 10b의 예시와 마찬가지로, 도 10c는 부유 테이블 프린팅 영역(2200)을 일반적으로 도시한다. 입력 영역(2100) 및 출력 영역(2300)이도 10c의 설명적인 예시에서 추가적으로 도시된다. 영역(2100, 2200, 2300)은 도시를 위해서만 입력, 프린팅 및 출력으로 언급된다. 이러한 영역은 기판의 수송 또는 기판의 지지와 같은 다른 프로세싱 단계를 위해, 하나 이상의 다른 모듈 내의 기판의 고정, 건조 또는 열 처리 중 하나 이상 동안에 사용될 수 있다. 도 10c의 도면에서, 제1 블로워(3284A)는 압축 가스를 부유 테이블 기기의 하나 이상의 입력 또는 출력 영역(2100 또는 2300)에 제공하도록 구성된다. 이러한 압축 가스는 제1 열교환기(1502A)에 결합된 제1 냉각기(142A)를 사용하여 온도 제어될 수 있다. 이러한 압축 가스는 제1 필터(1503A)를 사용하여 필터링될 수 있다. 온도 모니터(8701A)는 제1 냉각기(142)(또는 다른 온도 컨트롤러)에 결합될 수 있다.
마찬가지로, 제2 블로워(3284B)는 부유 테이블의 프린팅 영역(2200)에 연결될 수 있다. 별도의 냉각기(142B)는 제2 열교환기(1502B) 및 제2 필터(1503B)를 포함하는 루프에 연결될 수 있다. 제2 온도 모니터(8701B)는 제2 블로워(3284B)에 의해 제공된 압축 가스의 온도의 독립적인 조절을 제공하는데 사용될 수 있다. 이러한 설명적인 예시에서, 입력 및 출력 영역(2100 및 2300)은 양의 압력으로 공급되나, 프린팅 영역(2200)은 양의 압력 및 진공 제어의 조합을 사용하여서, 기판 위치에 걸쳐 정밀한 제어를 제공할 수 있다. 예를 들어, 양의 압력 및 진공 제어의 이러한 조합을 사용하여, 기판은 프린팅 영역(2200)에 의해 형성된 존 내의 시스템(504)에 의해 제공된 부유 가스 쿠션을 사용하여 배타적으로 제어될 수 있다. 진공은 제3 블로워(3290)에 의해 형성될 수 있고, 가령, 블로워 하우징(3282) 내의 제1 및 제2 블로워(3284A 또는 3284B)에 대한 보상 가스의 적어도 일부로 제공될 수 있다.
도 11a, 도 11b 및 도 11c는 가령, 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드(OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는 전송 모듈을 포함하는 시스템의 적어도 일부의 도면을 일반적으로 도시한다.
시스템(1000)의 다양한 인클로저 내의 제어된 환경은 제어된 입자 레벨을 포함할 수 있다. 입자는, 팬 필터 유닛(FFU)라고 할 수 있는 공기 순환 유닛에 의해 줄어들거나 최소로 될 수 있다. FFU의 어레이는 프로세싱 동안에 기판에 의해 가로지르는 경로를 따라 위치될 수 있다. FFU는 공기 흐름의 아래-흐름 방향을 제공할 필요가 없다. 예를 들어, FFU 또는 도관은 기판의 표면에 걸쳐 측면 방향으로 실질적으로 층류를 제공하기 위해 위치될 수 있다. 이러한 측면 방향으로의 층류는 입자 제어를 향상시키거나 아니면 입자 제어를 제공할 수 있다.
도 11a 내지 도 11c의 예시에서, FFU(1500A 내지 1500F)와 같은 하나 이상의 팬 필터 유닛(FFU)은 제어된 레벨의 입자 또는 오염물을 가진 전송 모듈(1400A) 내의 환경을 유지하는 것을 보조하는데 사용될 수 있다. 제1 및 제2 덕트(5201A 또는 5201B)와 같은 덕트는, 도 11b 및 도 11c의 아래-흐름 예시에 도시된 바와 같이, 복귀 에어 경로를 제공하는데 사용될 수 있다. 제어된 온도는 하나 이상의 열교환기(1502)에 연결된 온도 컨트롤러(8700)를 사용하여 적어도 부분적으로 유지될 수 있다. 온도 모니터(8701)와 같은 하나 이상의 온도 모니터는 명시된 장소(또는, 기판 또는 엔드 이펙터 위에 또는 근처)에 위치될 수 있어서, 명시된 범위의 온도 내에 기판 근처의 영역 또는 기판을 유지하는데 보조하기 위한 피드백을 제공할 수 있다. 예시에서, 아래에 논의되는 바와 같이, 온도 모니터는 센서에 의해 샘플링되는 표면 온도를 나타내는 정보를 제공하도록 구성된 적외선 온도 모니터와 같은 비접촉 센서일 수 있다. 다른 컨피규레이션도 가능한데, 가령, 도 13b 내에 설명적으로 도시된 바와 같은, 챔버의 아래 부분 내에 복귀 에어 덕트 내에 또는 근처에 열교환기를 위치시키는 것을 포함할 수 있다.
도 11c에서, 원은 핸들러(1410)의 스위프(sweep)의 치수적 외부 한계를 일반적으로 나타내고, 구석에 표시된 영역은 전송 모듈(1400A)의 바닥으로부터 캡쳐되고나서 전송 모듈(1400A)의 상단에 위치된 하나 이사의 FFU(1500A 내지 1500F)를 통해 재주입되기 위해 재순환되거나 스크럽될 정화된 가스(가령, 질소)를 위한 복귀 경로를 제공하기 위한 덕트(5201A, 5201B, 5201C 또는 5201)로 사용될 수 있다.
도 12a는 전자 장치(가령, 유기 발광 다이오드 (OLED) 장치)를 제조하는데 사용될 수 있는, 다른 챔버나 모듈에 연결된 전송 모듈(1400B)을 포함하는, 시스템의 일부를 일반적으로 나타낸다. 도 11a의 예시와 같이, 전송 모듈(1400B)은 1500A 내지1500N(가령, 14개의 FFU)와 같은 하나 이상의 팬 필터 유닛(FFU)을 포함할 수 있다.
도 12b는 도 11a에 도시된 모듈(1400B) 내의 기판(4000)을 조작하기 위해 사용될 수 있는 핸들러(2732) 컨피규레이션을 일반적으로 나타낸다. 도 11a의 전송 모듈(1400A)의 핸들러(1410A)와 달리, 도 12b의 핸들러(1410B)는 트랙(2734) 또는 레일 컨피규레이션이 사용되어서, 축으로 핸들러(2732)의 선형 변위를 제공할 수 있다는 것을 일반적으로 나타낸다. 이러한 방식으로, 넓은 범위의 다른 챔버나 모듈은, 하나의 점으로부터 방사되어 나오는 방식으로 연결된 각각의 다른 모듈이나 챔버를 요하지 않으면서, 클러스터된 컨피규레이션으로 전송 모듈(1400B)에 연결될 수 있다. 도 11c의 예시에서, 하나 이상의 덕트는 핸들러(1410B)의 레이스-트랙 모양의 모션의 범위 외부의 영역에, 전송 모듈(1400B)의 일부에 위치될 수 있다. 예를 들어, 이러한 위치는 다른 예시에 도시된 바와 같이, 전송 모듈(1400B)의 하단으로부터 FFU 어레이 위의 플리넘(plenum)까지 가스(가령, 질소)를 가져오기 위해 리턴 덕트를 제공하는데 사용될 수 있다.
도 13 및 도 13b는, 각각의 기판을 수용하기 위한 영역의 스택형 컨피규레이션을 가진 프로세싱 모듈(1200)을 포함할 수 있는, 시스템의 일부의 도면을 일반적으로 도시한다. 모듈(1200)은 본 명세서의 어딘가에 기술된 바와 같이 다른 모듈에 연결될 수 있다. 예를 들어, 모듈(1200)은 상기 기술된 바와 같이, 기판을 건조하는 것, 이후의 프로세싱 모듈이 기판을 수용하기에 준비될 때까지 기판을 대기시키는 것, 기판상의 액체를 정착시키거나 흐르게 하는 것, 또는 기판을 냉각시키는 것을 포함하는, 다른 모듈을 사용하여 수행된 작업들 사이에서 기판을 고정하는데 사용될 수 있다. 프로세싱 모듈(1200)의 포트는 문(3301)과 같은 하나 이상의 문 또는 출입구를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이러한 문은 기계적이나 전기적으로 인터락될 수 있어서, 제작 시스템의 외부로 접근 가능한 문은 시스템상의 또는 시스템 내의 어딘가에 대응되는 문이 폐쇄되지 않으면, 열 수 없다. 예를 들어, 프로세싱 모듈(1200)이 비활성 환경, 또는 제작 시스템의 다른 밀봉된 부분 내의 입자 또는 오염물-제어된 환경으로부터 고립되는 동안, 문(3301)은 보수를 수행하는데 사용될 수 있다.
상기에서 언급된 바와 같이, 이러한 입자 또는 오염물-제어된 환경은 하나 이상의 FFU(1500)을 사용하여 적어도 부분적으로 유지될 수 있다. 도 13b의 예시에서, 크로스-흐름 컨피규레이션이 사용되어서, 기판을 포함할 수 있는 하나 이상의 셀(3350)의 각각에 걸쳐 가스(가령, 비반응성 가스)의 실질적인 층류를 유지시킨다. 열교환기(1502)는FFU(1500)의 근처에 또는 그 일부로서 위치될 수 있으나, 반드시 그럴 필요는 없다. 예를 들어, 열교환기(1502)는 복귀 덕트(5201)내에 또는 그 일부로서 포함되는 기판 핸들링 영역 아래에 위치될 수 있다. 온도는 온도 모니터(8701)에 연결된 온도 컨트롤러(8700)에 의해 제어될 수 있다. 덕트(5201)의 일부의 만곡된 프로필은 계산적 유체 동적 기술을 사용하여 적어도 부분적으로 명시될 수 있어서, 프로세싱 모듈(1200) 내의 명시된 흐름 특징(가령, 층류)을 유지할 수 있게 한다.
다양한 노트 및 예시
예시 1은 (작동을 수행하기 위한 장비, 방법, 수단 또는 장치에 의해 수행될 때, 장치가 작동을 수행할 수 있도록 할 수 있는 명령어를 포함하는 장치 판독 가능한 매체와 같은) 주제를 포함하거나 사용할 수 있는데, 이는 1 패턴화된 유기층을 기판상에 증착하도록 구성된 제1 프린팅 시스템 - 패턴화된 층은 기판 위에 제작된 발광 장치의 적어도 일부를 포함하고, 제1 프린팅 시스템은 제1 프로세싱 환경내에 위치되며, 제1 프로세싱 환경은 입자 오염물 레벨, 수증기 함량 및 오존 함량의 명시된 한계 미만으로 유지되도록 구축된 제어된 환경을 포함함 - 과,
열적으로 제어된 영역들의 스택형 컨피규레이션을 포함하는 밀봉된 열처리 모듈 - 열적으로 제어된 영역들은 서로 오프셋되고, 각각의 열적으로 제어된 영역들은 명시된 기판 온도 또는 명시된 기판 온도 균일성 중 하나 이상을 제공하는 기판을 수용하도록 구성되며, 밀봉된 열처리 모듈은 제어된 제2 프로세싱 환경을 제공하고, 제2 프로세싱 환경은 입자 오염물 레벨, 수증기 함량, 산소 함량 및 오존 함량의 명시된 한계 미만으로 유지되도록 구축된 제어된 환경을 포함함 - 과,
제1 프린팅 시스템으로부터 기판을 수용하고, 밀봉된 열처리 모듈 내의 제2 프로세싱 환경으로 기판을 제공하도록 구성된 기판 전송 모듈을 포함하는 전자 장치 제작 시스템을 포함하거나 사용할 수 있다. 예시 1에서, 제1 프린팅 시스템 내의 기판의 프린팅 동안의 제1 프로세싱 환경의 산소 함량은, 열처리 모듈 내의 기판의 열처리 동안의 제2 프로세싱 환경의 산소 함량보다 적어도 100배 많다.
예시 2는 예시 1의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로 하나 이상의 기판 고정 영역을 포함하는 밀봉된 기판 냉각 모듈을 선택적으로 포함하되, 각각의 기판 고정 영역은 기판을 수용하도록 구성되고, 기판 냉각 모듈은, 기판이 명시된 스레숄드 온도 미만이 될 때까지, 기판을 냉각하기 위해 명시된 구간 동안에 기판을 고정하도록 구성되며, 밀봉된 냉각 모듈은 제3 프로세싱 환경을 구축하도록 구성되는데, 제3 프로세싱 환경은 입자 오염물 레벨, 수증기 함량 산소 함량 및 오존 함량의 명시된 한계 미만으로 유지되도록 구축된 제어된 환경을 포함한다.
예시 3은 예시 2의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 기판 전송 모듈은 밀봉된 열처리 모듈 내의 제2 프로세싱 환경으로부터 기판을 수용하고, 기판을 밀봉된 냉각 모듈 내의 제3 프로세싱 환경으로 제공하도록 구성된다.
예시 4는 예시 2 또는 3의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 프린팅 모듈에서의 기판의 프린팅 동안에서의 제1 프로세싱 환경의 산소 함량은, 냉각 모듈 내의 기판의 냉각 동안에서의 제3 프로세싱 환경의 산소 함량 보다 적어도 100 배 많다.
예시 5는 예시 2 내지 4의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 명시된 스레숄드 온도는 100℃이다.
예시 6은 예시 2 내지 5의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 냉각 모듈은 스택형 컨피규레이션으로 복수의 기판 냉각 영역을 포함하는데, 각각의 스테이션은 서로 오프셋된다.
예시 7은 예시 2 내지 6의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 제2 및 제3 프로세싱 환경은 실질적으로 동일하다.
예시 8은 예시 1 내지 7의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 제1 프로세싱 환경은 100 ppm 이하의 물 함량 및 100 ppm 이하의 오존 함량을 유지하도록 제어된 클린 드라이 에어를 포함한다.
예시 9는 예시 1 내지 8의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 제2 프로세싱 환경은 기판상에 증착된 종(species)과 최소로 명시되거나 반응성이 없는 정화된 비반응성 가스를 포함한다.
예시 10은 예시 9의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 제2 프로세싱 환경은 대기압 보다 높은 질소를 포함한다.
예시 11은 예시 1 내지 10의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 제2 프로세싱 환경은 1000 파트-퍼-밀리언 이하의 산소 및 100 파트-퍼-밀리언 이하의 수증기 및 100 파트-퍼-밀리언 이하의 오존을 가진 환경을 유지하도록 구축된다.
예시 12는 예시 1 내지 11의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 제1 프로세싱 환경은 100,000 파트-퍼-밀리언을 초과하는 산소를 가진 환경을 포함한다.
예시 13은 예시 1 내지 12의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 프린팅 시스템으로부터 기판을 전송하도록 구성된 제1 핸들러를 포함한다.
예시 14는 예시 1 내지 13의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 제1 핸들러와 상이하고, 환경에 위치된 제2 핸들러를 포함하되, 상기 제2 핸들러는 열처리 모듈에 기판을 전송하도록 구성된다.
예시 15는 예시 1 내지 14의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 제2 핸들러는 열적으로 제어된 영역들 중 명시된 하나에 기판을 자리 배정하도록 구성된다.
예시 16은 예시 1 내지 15의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 기판 전송 모듈은 제1 프린팅 시스템 및 밀봉된 열처리 모듈과 분리된 적어도 하나의 챔버를 포함한다.
예시 17은 예시 1 내지 16의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 제1 프린팅 시스템은 밀봉되고, 기판 전송 모듈은 밀봉된 제1 프린팅 시스템과 밀봉된 열처리 모듈 사이에 위치된다.
예시 18은 예시 1 내지 17의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 밀봉된 열처리 모듈은 움직이는 플랫폼을 사용하여 기판 로딩 및 언로딩을 위한 열적으로 제어된 영역들 중 다양한 영역으로의 접근을 제공하도록 구성되고, 상기 움직이는 플랫폼은 적어도 하나의 축으로 열적으로 제어된 영역을 움직이도록 구성된다.
예시 19는 예시 1 내지 18의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 프린팅 시스템은 잉크젯 프린팅 시스템을 포함한다.
예시 20은 예시 1 내지 19의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 기판 전송 모듈은 제1 프로세싱 환경으로부터 기판을 수용하고, 기판을 제2 프로세싱 환경으로 제공하도록 구성되는 밀봉된 내부 모듈을 포함하되, 기판은 프린터로부터 열처리 모듈로 기판을 전송하는 과정에서 상기 제2 프로세싱 환경을 통과한다.
예시 21은 예시 1 내지 20의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 기판 전송 모듈은, 밀봉된 열처리 모듈 내의 제2 프로세싱 환경의 입자 오염물 레벨, 수증기 함량, 산소 함량 및 오존 함량의 명시된 한계를 유지하면서, 프린터에서 열처리 모듈로 기판을 전송하도록 구성된다.
예시 22는 예시 1 내지 21의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 기판 전송 모듈은 기판을 밀봉된 열처리 모듈로 제공하도록 구성되는데, 상기 열처리 모듈은, 1000 파트 퍼 밀리언 이상의 레벨로 열처리 모듈 내의 산소의 농도를 높이지 않으면서, 대기압 또는 대기압 근처의 환경으로 기판을 제공하는 것을 포함한다.
예시 23은 예시 1 내지 22의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 밀봉된 열처리 모듈 내에서 기판을 움직이도록 구성된 기판 핸들러를 포함한다.
예시 24는 예시 1 내지 23의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 열적으로 제어된 영역들은 명시된 기판 온도를 제공하도록 각각 구성된다.
예시 25는 예시 1 내지 24의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 열적으로 제어된 영역은 명시된 기판 온도 균일성을 제공하도록 각각 구성된다.
예시 26은 예시 1 내지 25의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 제1 패턴화된 유기층의 증착 이후에, 기판을 수용하고, 프린팅 작업 동안에 증착된 제1 패턴화된 유기층을 포함하는 잉크를 건조시키도록 구성된 건조 모듈을 포함한다.
예시 27은 예시 1 내지 26의 하나 또는 임의의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 건조 모듈은 건조 작업을 가능하게 하기 위해 건조 모듈 내의 대기를 적어도 부분적으로 이베큐에이트하거나 정화하도록 구성된다.
예시 28은 (작동을 수행하기 위한 장비, 방법, 수단 또는 장치에 의해 수행될 때, 장치가 작동을 수행할 수 있도록 할 수 있는 명령어를 포함하는 장치 판독 가능한 매체와 같은) 예시 1 내지 27의 하나 또는 임의의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 패턴화된 유기층을 기판상에 증착하도록 각각 구성된 두 개 이상의 프린팅 시스템을 포함하는데, 패턴화된 층은 기판 위에 제작된 발광 장치의 적어도 일부를 포함하고, 두 개 이상의 프린팅 시스템은 제1 프로세싱 환경내에 위치되며, 제1 프로세싱 환경은 입자 오염물 레벨, 수증기 함량 및 오존 함량의 명시된 한계 미만으로 유지되도록 구축된 제어된 환경을 포함한다. 예시 28에서, 밀봉된 열처리 모듈은 열적으로 제어된 영역들의 스택형 컨피규레이션을 포함하는 밀봉된 열처리 모듈을 포함하는데, 열적으로 제어된 영역들은 서로 오프셋되고, 각각의 열적으로 제어된 영역들은 명시된 기판 온도 또는 명시된 기판 온도 균일성 중 하나 이상을 제공하는 기판을 수용하도록 구성되며, 밀봉된 열처리 모듈은 제어된 제2 프로세싱 환경을 제공하고, 제2 프로세싱 환경은 입자 오염물 레벨, 수증기 함량, 산소 함량 및 오존 함량의 명시된 한계 미만으로 유지되도록 구축된 제어된 환경을 포함한다. 예시 28에서, 기판 전송 모듈은 두 개 이상의 프린팅 시스템으로부터 기판을 수용하고, 밀봉된 열처리 모듈 내의 제2 프로세싱 환경으로 기판을 제공하도록 구성된다. 예시 28에서, 두 개 이상의 프린팅 시스템 중 적어도 하나의 기판의 프린팅 동안의 제1 프로세싱 환경의 산소 함량은, 열처리 모듈 내의 기판의 열처리 동안의 제2 프로세싱 환경의 산소 함량보다 적어도 100배 많다.
예시 29는 예시 1 내지 28의 하나 또는 임의의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 두 개 이상의 프린팅 시스템의 각각은 서로 다른 패턴화된 유기층을 기판상에 증착하도록 구성되고, 밀봉된 열처리 모듈은 서로 다른 패턴화된 유기층의 증착 사이에 또는 이후에 기판에 열처리를 제공하도록 구성된다.
예시 30은 예시 1 내지 29의 하나 또는 임의의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 제2 프로세싱 환경은 10 파트-퍼-밀리언 이하의 산소를 가진 환경을 포함한다.
예시 31은 (작동을 수행하기 위한 장비, 방법, 수단 또는 장치에 의해 수행될 때, 장치가 작동을 수행할 수 있도록 할 수 있는 명령어를 포함하는 장치 판독 가능한 매체와 같은) 예시 1 내지 30의 하나 또는 임의의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 전자 장치 제작 시스템을 포함하거나 사용할 수 있는데, 이는, 제1 패턴화된 유기층을 기판상에 증착하도록 구성된 제1 프린팅 시스템 - 패턴화된 층은 기판 위에 제작된 발광 장치의 적어도 일부를 포함함 - 과, 열적으로 제어된 영역의 스택형 컨피규레이션을 포함하는 열처리 모듈 - 열적으로 제어된 영역은 서로 오프셋되고, 각각의 열적으로 제어된 영역들은 명시된 기판 온도 또는 명시된 기판 온도 균일성 중 하나 이상을 제공하는 기판을 수용하도록 구성되며, 열처리 모듈은 열적으로 제어된 영역의 명시된 영역 내의 제1 프린팅 시스템으로부터 기판을 수용하도록 구성됨 - 과, 하나 이상의 기판 고정 모듈을 포함하고 각각은 기판을 수용하도록 구성된 기판 냉각 모듈 - 기판 냉각 모듈은 기판이 명시된 스레숄드 온도 이하로 될 때까지, 기판을 냉각하기 위해 명시된 구간동안 기판을 고정하도록 구성됨 - 을 포함한다. 예시 30에서, 제1 프린팅 시스템, 열처리 모듈 및 기판 냉각 모듈은 밀봉되고, 입자 오염물 레벨, 수증기 함량, 산소 함량 및 오존 함량의 명시된 한계 미만으로 유지되도록 구축된 제어된 환경을 제공하도록 구성된다. 예시 30에서, 시스템은 제어된 프로세싱 환경과 상이한 환경으로부터 기판을 수용하도록 구성되고, 제1 프린팅 시스템이나 열처리 모듈이나 냉각 모듈에 의해 형성된 밀봉된 영역으로 기판을 제공하도록 구성된 기판 전송 모듈을 포함한다.
예시 32는 예시 31의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 기판 전송 모듈은 밀봉된 열처리 모듈로부터 기판을 수용하고, 밀봉된 냉각 모듈로 기판을 제공하도록 구성된다.
예시 33은 예시 31 또는 32의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 냉각 모듈 내에서 기판이 냉각되는 동안의 제어된 프로세싱 환경의 산소 함량에 비해, 기판이 전송되는, 환경은 적어도 100배가 많은 산소 함량을 포함한다.
예시 34는 예시 31 또는 33의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 명시된 스레숄드 온도는 100℃이다.
예시 35는 예시 31 또는 34의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 냉각 모듈은 스택형 컨피규레이션으로 복수의 기판 냉각 영역을 포함하는데, 각각의 스테이션은 서로 오프셋된다.
예시 36은 예시 31 또는 35의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 프로세싱 환경은 100 ppm 이하의 물 함량 및 100 ppm 이하의 오존 함량을 유지하도록 제어된 클린 드라이 에어를 포함하는 냉각 모듈, 프린팅 시스템 및 열처리 모듈 외부에 있는 프로세싱 환경을 포함한다.
예시 37은 예시 31 또는 36의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 기판상에 종(species)과 최소로 명시되거나 반응성이 없는 정화된 비반응성 가스를 포함하는 제어된 프로세싱 환경을 포함한다.
예시 38은 예시 31 또는 37의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 대기압 보다 높은 질소를 가진 제어된 프로세싱 환경을 포함한다.
실시예 39는 예시 31 또는 38의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 제어된 프로세싱 환경은 1000 파트-퍼-밀리언 이하의 산소 및 100 파트-퍼-밀리언 이하의 수증기 및 100 파트-퍼-밀리언 이하의 오존을 가진 환경을 유지하기 위해 구축된다.
예시 40은 예시 31 또는 39의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 냉각 모듈, 프린팅 시스템 및 열처리 모듈 외부의 프로세싱 환경은 100,000 파트-퍼-밀리언을 초과하는 산소를 가진 환경을 포함한다.
예시 41은 예시 31 또는 40의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 제1 핸들러는 프린팅 시스템으로부터 기판을 전송하도록 구성된다.
예시 42는 예시 41의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 제2 핸들러는 열적으로 제어된 영역들 중 명시된 영역 내에 기판을 자리배정하도록 구성된다.
예시 43은 예시 31 또는 42의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 열처리 모듈은 움직이는 플랫폼을 사용하여 열적으로 제어된 영역들 중 명시된 영역 내의 기판을 증착하도록 구성되고, 상기 움직이는 플랫폼은 적어도 하나의 축으로 열적으로 제어된 영역을 움직이도록 구성된다.
예시 44는 예시 31 또는 43의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 프린팅 시스템은 잉크젯 프린팅 시스템을 포함한다.
예시 45는 예시 31 또는 44의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 제1 로딩 모듈은 제1 프린팅 시스템 및 밀봉된 열처리 모듈과 분리된 챔버를 포함한다.
예시 46은 예시 31 또는 45의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 제1 로딩 모듈은 제1 로딩 모듈을 통해 시스템의 밀봉된 영역으로 기판을 제공하도록 구성되고, 1000 파트 퍼 밀리언 보다 높은 레벨로 열처리 모듈 내의 산소의 농도를 높이지 않으면서, 대기압 또는 대기압 근처의 환경으로 기판을 제공한다.
예시 47은 예시 31 또는 46의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 각각의 열적으로 제어된 영역들은 명시된 기판 온도를 제공하도록 구성된다.
예시 48은 예시 31 또는 47의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 각각의 열적으로 제어된 영역은 명시된 기판 온도 균일성을 제공하도록 구성된다.
예시 49는 예시 31 또는 48의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 두 개 이상의 프린팅 시스템은 기판상에 패턴화된 유기층을 증착하도록 구성된다.
예시 50은 예시 31 또는 49의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 두 개 이상의 프린팅 시스템은 기판상에 서로 다른 패턴화된 유기층을 증착하도록 구성되는데, 열처리 모듈은 서로 다른 패텅화된 유기층의 증착 이전 또는 이후에 기판에 열처리를 제공하도록 구성된다.
예시 51은 예시 31 또는 50의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 건조 모듈은 제1 패턴화된 유기층의 증착 이후에 기판을 수용하고, 프린팅 작업 동안에 증착되었던 제1 패턴화된 유기층을 포함하는 잉크를 건조시키도록 구성된다.
예시 52는 예시 31 또는 51의 주제를 포함하거나 이에 선택적으로 포함될 수 있는데, 이는 선택적으로, 건조 모듈은 건조 작업을 가능하게 하기 위해 건조 모듈 내에 대기를 적어도 부분적으로 이베큐에이트하거나 정화하도록 구성된다.
본 명세서에 기술되는 비제한적인 각각의 예시는 그 자체를 기초로 하거나, 하나 이상의 다른 예시와 다양한 치환 또는 조합으로 결합될 수 있다.
상기 상세한 설명은 첨부 도면에 대한 참조를 포함하고, 이는 상세한 설명의 일부를 형성한다. 도면은 발명이 실시될 수 있는 특정한 실시예를 도시에 의해 나타낸다. 이들 실시예는 본원에서 "예시"라고도 한다. 이러한 예시는 도시되거나 기술된 것에 추가로 요소를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명자는 도시되거나 기술된 이들 요소만 제공되는 예시를 고려한다. 게다가, 본 발명자는 도시되거나 기술되는 이들 요소(또는 이들의 하나 이상의 양태), 특정 예시(또는 이들의 하나 이상의 양태), 또는 본원에서 도시되거나 기술되는 다른 예시(또는 이들의 하나 이상의 양태)의 임의의 조합이나 치환을 사용하여 예시를 고려한다. 본 문서와 참조로서 포함된 다른 문서들 사이의 불일치된 사용법이 있는 경우에, 본 문서의 사용법이 우선한다.
본 문서에서, 특허 문서에서 흔히 사용되는 바와 같이, 용어 "하나" 또는 "하나의"가 사용되는데, "적어도 하나" 또는 "하나 이상"의 용법이나 임의의 다른 예시와 독립적으로 하나 또는 하나 이상을 포함한다. 본 문서에서, 용어 "또는"은 비배타적을 말하는데 사용되어서, "A 또는 B"는 다른 진술이 없다면, "A이나 B는 아님", "B이나 A는 아님" 및 "A 및 B"를 포함한다. 본 문세어서, 용어 "포함하는" 및 "여기서"는 각각 용어 "포함하여" 및 "이에"와 평이한 영어 등가로서 사용된다. 또한, 이하의 청구항에서, 용어 "포함하는" 및 "포함하여"는 개방형, 즉, 나열된 것에 추가적인 요소를 포함하는 시스템, 장치, 아티클, 구성, 공식 또는 공정은 청구항에서 이러한 용어 이후에 요소가 있어도 청구항의 범위에 포함되는 것으로 본다. 게다가, 이하의 청구항, 용어 "제1" "제2" 및 "제3" 등은 단지 표시로서 사용되는 것이지, 그 대상에 숫자적 제약사항을 부과하려는 의도는 아니다.
본 명세서에 기술된 방법 예시는 적어도 부분적으로 기계 또는 컴퓨터-실행될 수 있다. 일부 예시는, 상기 예시에 기술된 방법을 수행하기 위해, 전자 장치를 구성하기 위해 작동 가능한 명령어로 인코딩된, 컴퓨터-판독 가능한 매체 또는 머신-판독 가능한 매체를 포함할 수 있다. 이러한 방버의 실시예는 가령 마이크로코드, 어셈블리 언어 코드, 더 높은 레벨의 언어 코드 등을 포함할 수 있다. 이러한 코드는 다양한 방법을 수행하기 위해 컴퓨터 판독 가능한 명령어를 포함할 수 있다. 코드는 컴퓨터 프로그램 제품의 일부를 형성할 수 있다. 또한, 예시에서, 코드는 가령, 실행 또는 다른 시간 동안에, 하나 이상의 휘발성, 비-일시적 또는 비-휘발성 유형 컴퓨터-판독 가능한 매체상에 유형하게 저장될 수 있다. 이들 유형의 컴퓨터-판독 가능한 매체의 예시는 하드 디스크, 삭제가능한 자기 디스크, 삭제 가능한 광학 디스크(가령, 콤팩트 디스크 및 디지털 비디오 디스크), 자기 카세트, 메모리 카드 또는 스틱, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM) 등을 포함하나 이에 제한되지 않는다.
상기 설명은 제한적이지 않고, 설명적인 의도이다. 예를 들어, 상기 기술된 예시(또는 이들의 하나 이상의 양태)는 서로와 조합하여 사용될 수 있다. 상기 설명을 검토하면, 당업자에 의해 다른 실시예가 사용될 수 있다. 요약서가 37 C.F.R. §1.72(b)에 따라 제공되어서, 독자로 하여금 기술적 개시의 성질을 빠르게 확인하도록 할 수 있다. 청구항의 범위나 의미를 해석하거나 제한하는데 사용되지 않을 것이라는 이해로 진술된다. 또한, 상기 상세한 설명에서, 다양한 특징이 본 개시물의 스트림라인과 함께 그룹지어질 수 있다. 이는 청구되지 않고 개시된 특징은 임의의 청구항에 필수적이라고 해석되어서는 아니된다. 그 보다는, 발명적인 주제는 특정하게 개시된 실시예의 모든 특징보다 적게 기재될 수 있다. 따라서, 이하의 청구항은 별도의 실시예로서 자체로 기초가 되는 각각의 청구항과 예시 또는 실시예로서의 상세한 설명으로 통합될 수 있고, 이러한 실시예는 다양한 조합이나 치환으로 서로 결합될 수 있다고 고려된다. 본 발명의 범위는 이러한 청구항이 자격이 되는 등가의 전범위와 함께, 첨부된 청구항과 관련하여 결정되어야 한다.
Claims (30)
- 제1 패턴화된 유기층을 기판상에 증착하도록 구성된 제1 프린팅 시스템 - 패턴화된 층은 기판 위에 제작된 발광 장치의 적어도 일부를 포함하고, 제1 프린팅 시스템은 제1 프로세싱 환경내에 위치되며, 제1 프로세싱 환경은 입자 오염물 레벨, 수증기 함량 및 오존 함량의 명시된 한계 미만으로 유지되도록 구축된 제어된 환경을 포함함 - 과,
열적으로 제어된 영역들의 스택형 컨피규레이션을 포함하는 밀봉된 열처리 모듈 - 열적으로 제어된 영역들은 서로 오프셋되고, 각각의 열적으로 제어된 영역들은 명시된 기판 온도 또는 명시된 기판 온도 균일성 중 하나 이상을 제공하는 기판을 수용하도록 구성되며, 밀봉된 열처리 모듈은 제어된 제2 프로세싱 환경을 제공하고, 제2 프로세싱 환경은 입자 오염물 레벨, 수증기 함량, 산소 함량 및 오존 함량의 명시된 한계 미만으로 유지되도록 구축된 제어된 환경을 포함함 - 과,
제1 프린팅 시스템으로부터 기판을 수용하고, 밀봉된 열처리 모듈 내의 제2 프로세싱 환경으로 기판을 제공하도록 구성된 기판 전송 모듈을 포함하되,
제1 프린팅 시스템 내의 기판의 프린팅 동안의 제1 프로세싱 환경의 산소 함량은, 열처리 모듈 내의 기판의 열처리 동안의 제2 프로세싱 환경의 산소 함량보다 적어도 100배 많은 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템. - 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 기판 고정 영역을 포함하는 밀봉된 기판 냉각 모듈을 더 포함하되, 각각의 기판 고정 영역은 기판을 수용하도록 구성되고, 기판 냉각 모듈은, 기판이 명시된 스레숄드 온도 미만이 될 때까지, 기판을 냉각하기 위해 명시된 구간 동안에 기판을 고정하도록 구성되며,
밀봉된 냉각 모듈은 제3 프로세싱 환경을 구축하도록 구성되는데, 제3 프로세싱 환경은 입자 오염물 레벨, 수증기 함량 산소 함량 및 오존 함량의 명시된 한계 미만으로 유지되도록 구축된 제어된 환경을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템. - 제 2 항에 있어서, 기판 전송 모듈은 밀봉된 열처리 모듈 내의 제2 프로세싱 환경으로부터 기판을 수용하고, 기판을 밀봉된 냉각 모듈 내의 제3 프로세싱 환경으로 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 프린팅 모듈에서의 기판의 프린팅 동안에서의 제1 프로세싱 환경의 산소 함량은, 냉각 모듈 내의 기판의 냉각 동안에서의 제3 프로세싱 환경의 산소 함량 보다 적어도 100 배 많은 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 명시된 스레숄드 온도는 100℃인 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 냉각 모듈은 스택형 컨피규레이션으로 복수의 기판 냉각 영역을 포함하는데, 각각의 스테이션은 서로 오프셋되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 2 항에 있어서, 제2 및 제3 프로세싱 환경은 실질적으로 동일한 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 제1 프로세싱 환경은 100 ppm 이하의 물 함량 및 100 ppm 이하의 오존 함량을 유지하도록 제어된 클린 드라이 에어를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 제2 프로세싱 환경은 기판상에 증착된 종(species)과 최소로 명시되거나 반응성이 없는 정화된 비반응성 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 9 항에 있어서, 제2 프로세싱 환경은 대기압 보다 높은 질소를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 제2 프로세싱 환경은 1000 파트-퍼-밀리언 이하의 산소 및 100 파트-퍼-밀리언 이하의 수증기 및 100 파트-퍼-밀리언 이하의 오존을 가진 환경을 유지하도록 구축되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 제1 프로세싱 환경은 1,000 파트-퍼-밀리언을 초과하는 산소를 가진 환경을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 프린팅 시스템으로부터 기판을 전송하도록 구성된 제1 핸들러를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 제1 핸들러와 상이하고, 환경에 위치된 제2 핸들러를 포함하되, 상기 제2 핸들러는 열처리 모듈에 기판을 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 14 항에 있어서, 제2 핸들러는 열적으로 제어된 영역들 중 명시된 하나에 기판을 자리 배정하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 기판 전송 모듈은 제1 프린팅 시스템 및 밀봉된 열처리 모듈과 분리된 적어도 하나의 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 제1 프린팅 시스템은 밀봉되고, 기판 전송 모듈은 밀봉된 제1 프린팅 시스템과 밀봉된 열처리 모듈 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 밀봉된 열처리 모듈은 움직이는 플랫폼을 사용하여 기판 로딩 및 언로딩을 위한 열적으로 제어된 영역들 중 다양한 영역으로의 접근을 제공하도록 구성되고, 상기 움직이는 플랫폼은 적어도 하나의 축으로 열적으로 제어된 영역을 움직이도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 프린팅 시스템은 잉크젯 프린팅 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 기판 전송 모듈은 제1 프로세싱 환경으로부터 기판을 수용하고, 기판을 제2 프로세싱 환경으로 제공하도록 구성되는 밀봉된 내부 모듈을 포함하되, 기판은 프린터로부터 열처리 모듈로 기판을 전송하는 과정에서 상기 제2 프로세싱 환경을 통과하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 기판 전송 모듈은, 밀봉된 열처리 모듈 내의 제2 프로세싱 환경의 입자 오염물 레벨, 수증기 함량, 산소 함량 및 오존 함량의 명시된 한계를 유지하면서, 프린터에서 열처리 모듈로 기판을 전송하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 기판 전송 모듈은 기판을 밀봉된 열처리 모듈로 제공하도록 구성되는데, 상기 열처리 모듈은, 10 파트 퍼 밀리언 이상의 레벨로 열처리 모듈 내의 산소의 농도를 높이지 않으면서, 대기압 또는 대기압 근처의 환경으로 기판을 제공하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 밀봉된 열처리 모듈 내에서 기판을 움직이도록 구성된 기판 핸들러를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 열적으로 제어된 영역들은 명시된 기판 온도를 제공하도록 각각 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 열적으로 제어된 영역은 명시된 기판 온도 균일성을 제공하도록 각각 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 제1 패턴화된 유기층의 증착 이후에, 기판을 수용하고, 프린팅 작업 동안에 증착된 제1 패턴화된 유기층을 포함하는 잉크를 건조시키도록 구성된 건조 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 건조 모듈은 건조 작업을 가능하게 하기 위해 건조 모듈 내의 대기를 적어도 부분적으로 이베큐에이트하거나 정화하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 제2 프로세싱 환경은 10 파트-퍼-밀리언 이하의 산소를 가진 환경을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
- 패턴화된 유기층을 기판상에 증착하도록 각각 구성된 두 개 이상의 프린팅 시스템 - 패턴화된 층은 기판 위에 제작된 발광 장치의 적어도 일부를 포함하고, 두 개 이상의 프린팅 시스템은 제1 프로세싱 환경내에 위치되며, 제1 프로세싱 환경은 입자 오염물 레벨, 수증기 함량 및 오존 함량의 명시된 한계 미만으로 유지되도록 구축된 제어된 환경을 포함함 - 과,
열적으로 제어된 영역들의 스택형 컨피규레이션을 포함하는 밀봉된 열처리 모듈 - 열적으로 제어된 영역들은 서로 오프셋되고, 각각의 열적으로 제어된 영역들은 명시된 기판 온도 또는 명시된 기판 온도 균일성 중 하나 이상을 제공하는 기판을 수용하도록 구성되며, 밀봉된 열처리 모듈은 제어된 제2 프로세싱 환경을 제공하고, 제2 프로세싱 환경은 입자 오염물 레벨, 수증기 함량, 산소 함량 및 오존 함량의 명시된 한계 미만으로 유지되도록 구축된 제어된 환경을 포함함 - 과,
두 개 이상의 프린팅 시스템으로부터 기판을 수용하고, 밀봉된 열처리 모듈 내의 제2 프로세싱 환경으로 기판을 제공하도록 구성된 기판 전송 모듈을 포함하되,
두 개 이상의 프린팅 시스템 중 적어도 하나의 기판의 프린팅 동안의 제1 프로세싱 환경의 산소 함량은, 열처리 모듈 내의 기판의 열처리 동안의 제2 프로세싱 환경의 산소 함량보다 적어도 100배 많은 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템. - 제 28 항에 있어서, 두 개 이상의 프린팅 시스템의 각각은 서로 다른 패턴화된 유기층을 기판상에 증착하도록 구성되고, 밀봉된 열처리 모듈은 서로 다른 패턴화된 유기층의 증착 사이에 또는 이후에 기판에 열처리를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 장치 제작 시스템.
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