KR20170086616A

KR20170086616A - 유체로 표면을 인쇄하기 위한 방법 및 디바이스

Info

Publication number: KR20170086616A
Application number: KR1020177017014A
Authority: KR
Inventors: 귄터 하우케; 에드가르 뵘; 폴커 힐라리우스
Original assignee: 메르크 파텐트 게엠베하
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2017-07-26
Also published as: KR102455659B1; EP3221149B1; JP2018505039A; US10821740B2; US20180345676A1; CN107000441B; WO2016078739A1; DE102014017223A1; EP3221149A1; CN107000441A; JP6615885B2

Abstract

본 발명은 유기 반도체 재료를 포함하는 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 방법에 관한 것이다. 유체는 저장 컨테이너 (7) 로부터 공급 라인 (5) 을 통해, 표면 (2) 상으로 이동될 수 있는 인쇄 헤드 (3) 로 전달되고, 인쇄 헤드 (3) 에 의해 표면 (2) 상에 인쇄된다. 공급 라인 (5) 을 통해 인쇄 헤드 (3) 로 전달되는 유체의 적어도 일 부분은 리턴 라인 (6) 을 통해 저장 컨테이너 (7) 내로 리턴되고, 여기서 유체 회로가 형성되며, 유체 회로에서의 유체는 유체가 세정되게 하는 세정 디바이스 (12) 를 통해 흐른다. 저장 컨테이너 (7) 로 리턴되는 유체는 적어도 일부 영역들에서, 공급 라인 (5) 에서 인쇄 헤드 (3) 로 전달되는 유체 주위로 흐르고 그 유체를 둘러싼다. 인쇄 프로세스 동안, 저장 컨테이너 (7) 는 표면 (2) 까지 일정 거리에 있는 고정 위치에 배열되고, 플렉시블 공급 라인 (5) 과 플렉시블 리턴 라인 (6) 을 통해 저장 컨테이너 (7) 에 접속되는 인쇄 헤드 (3) 는 인쇄 목적을 위해 표면 (2) 상에서 이동된다.

Description

유체로 표면을 인쇄하기 위한 방법 및 디바이스{METHOD AND DEVICE FOR PRINTING A SURFACE WITH A FLUID}

본 발명은 유기 반도체 재료를 포함하는 유체로 표면을 인쇄하기 위한 방법에 관한 것이며, 여기서 유체는 저장 컨테이너로부터 공급 라인을 통해, 표면에 걸쳐 변위가능한 인쇄 헤드로 전달되며, 상기 유체는 인쇄 헤드에 의해 표면 상에 인쇄된다.

유기 반도체 재료들에 대한 다수의 애플리케이션 분야들 및 잠재적 이용들은 최근 몇 년 동안 다수의 애플리케이션 부문들에서 개발되었다. 유기 전자공학에서 또는 분자 전자공학에서, 유기 반도체 재료들은 전자 구조 엘리먼트들에서 유기 반도체 재료의 유리한 특성들을 활용할 수 있기 위해, 전자 구조 엘리먼트들과 결합된다. 적절한 유기 반도체 재료들을 사용하여, 유기 발광 다이오드들 (OLED들) 및 대면적 디스플레이들은 예컨대, 유기 발광 다이오드 어셈블리들로부터 제작될 수 있다.

유기 반도체 재료들은 또한, 프로세싱 포텐셜들에 있어서 그리고 전자 구조 엘리먼트들의 제작에 있어서 유리한 특성들 및 잠재적 이용들을 갖는다. 따라서 실제로 유기 반도체 재료들은 유체에 용해될 수 있고 인쇄 기술에 의해 프로세싱될 수 있는 것이 알려져 있고, 여기서 유체에 용해된 유기 반도체 재료는 특히 적절히 변형된 잉크젯 시스템들을 사용함으로써 인쇄될 대면적 표면상에 비-접촉식 방식으로 제공될 수 있다.

가능하면 결함없는 방식으로 유기 반도체 재료로부터 동종의 층들을 제작할 수 있기 위해, 유기 반도체 재료는 가능하면 매우 높은 순도를 가지고 가능하면 적은 부적절한 외부 입자들 또는 공기 함유물들을 포함하는 것이 필수적이다. 또한, 제품들의 제작에 유리하고 그것을 위해 사용되는 특성들을 가지는 유기 반도체 제료들의 대부분은 산소 및 공기와의 임의의 접촉에 대하여 극도로 민감한 반응을 갖는 것이 입증되었다. 가능하면 유기 반도체 재료의 어떤 오염도 각각 회피하거나 최소화하기 위해, 유기 반도체 재료는 종종 고순도 환경 조건들 하에 저장 컨테이너들 내로 충진되며, 이후 기밀 (gas-tight) 방식으로 폐쇄되는 저장 컨테이너들에서의 소비 사이트로 이동되고, 상기 소비 사이트에서 가능하면 오염된 입자들 또는 가스들로부터 그리고 특정 산소에서 차폐되도록 프로세싱된다.

각각의 경우에 사용시 인쇄 시스템들에 연속적으로 접속되고, 그 후에 비워지는 상이한 저장 컨테이너들 사이에서 변화할 때, 저장 컨테이너로부터 인쇄 시스템의 출구 개방부까지의 공급 라인이 플러시 (flush) 되어, 플러싱 절차를 위해 요구되는 유체의 양이 더 이상 인쇄를 위해 사용될 수 없도록 하는 것은 종종 필수적이다. 상이한 유체들 사이에서 변화할 때, 인쇄 시스템의 복잡한 클리닝이 또한 통상적으로 요구되어 유체와 관련하여 추가의 손실들이 불가피하다.

오염 물질, 예컨대 저장 컨테이너 벽으로부터 릴리즈된 입자들, 충진 또는 방전 개방들에 의해 그리고 가스들, 특히 산소의 확산에 의해 침투하는 입자들에 의한 유체의 오염은 저장 컨테이너의 충진 및 유체의 제작 사이트와 인쇄 시스템을 사용하여 표면을 인쇄하기 위한 유체의 소비 사이트 간에 광대한 이동 거리들에 의해, 그리고 저장 컨테이너에 위치된 유체의 양의 소모까지의 긴 저장 시간에 의해 용이하게 된다. 이러한 이유로, 작은 사용가능한 용적을 갖는 저장 컨테이너들이 종종 이용되고, 인쇄 절차 동안 인쇄 시스템의 출구 노즐로 공간적으로 가능하면 인접하게 배치되고 가능하면 신속하게 소모된다. 상당한 복잡도에도 불구하고, 유체의 바람직하지 않은 오염은 대부분의 경우 불가피하다.

본 발명의 목적은, 표면을 인쇄하기 위해 이용되는 유체의 최대 가능한 순도가 최소 가능한 유체 손실들로 달성되도록, 유기 반도체 재료를 포함하는 유체로 표면을 인쇄하는 방법을 설계하는 것으로 보여진다.

이러한 목적은 본 발명에 따라 달성되며, 본 발명에서 공급 라인을 통해 인쇄 헤드로 전달되는 유체의 적어도 일부는 리턴 라인에 의해 저장 컨테이너 내로 다시 전달되고, 여기서 유체 회로가 형성되며, 유체 회로에서의 유체는 유체가 정화되는 정화 장치를 관류 (perfuse) 한다. 정화 장치를 포함하는 유체 회로의 형성에 의해, 저장 컨테이너에 위치되는 유체가 정화 장치를 통해 흐를 수 있고 따라서 옵션적으로 다수 회, 세정될 수 있는 것이 가능하다.

이러한 유체의 정화는 각각, 유체의 사용 직전에 또는 인쇄 절차의 시작 이전에 실행될 수 있다. 유체가 저장 컨테이너 내로 충진되기 전에 상당한 복잡도로 정화되고, 저장 컨테이너의 제작 사이트로부터 의도된 소비 사이트로의 이동 동안 유체의 어떤 새로운 오염도 각각 가능하면 회피되거나 최소화되도록 하는 것을 추가로 보장하는 것은 더 이상 필수적이지 않다. 이전보다 덜 엄격한 인쇄 절차 이전에 그리고 인쇄 절차 동안 참여한 컴포넌트들의 순도 및 유체의 차폐와 관련된 요건들은, 인쇄 절차가 실행되게 하는 인쇄 디바이스에 대하여 세팅될 수 있고, 이는 인쇄 절차를 위해 제공되는 유체가 그 디바이스를 통해 전달될 수 있고 따라서 요구시마다 그리고 옵션적으로 다수 회, 그렇지 않으면 연속적으로 정화될 수 있기 때문이다.

유체 회로에서 재순환되고 있는 일정 양의 유체의 정화는 추가로 또한, 유체의 임의의 오염을 감소시키기 위해, 인쇄 절차가 실행되고 있는 시간 인터벌들 동안 또는 연속하여 수행될 수 있다. 그러므로, 저장 컨테이너에 위치된 유체의 양이 가능하면 빨리 소모되는 것은 불필요하다.

본 발명의 개념의 하나의 특히 유리한 설계 실시형태에 따르면, 본원에서 저장 컨테이너로 다시 전달되는 유체는 적어도 부분들에서, 공급 라인에서 인쇄 헤드로 전달되는 유체 주위로 흐르는 것이 제공된다. 예컨대, 대면적 디스플레이의 제작에 적합한 다수의 유기 반도체 재료들은 각각, 환경으로부터 흡수되거나 유체로 침투하는 산소에 의해 신속한 방식으로 바람직하지 않게 오염될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 인쇄 디바이스의 다수의 컴포넌트들이 그렇게 설계되고 예컨대 스테인리스 스틸과 같은 적절한 재료들로부터 제작되며, 산소의 유체로의 임의의 침투 또는 유체에서 상기 산소의 확산 절차는 각각, 가능하면 회피되고 최소화된다. 공급 라인을 통해 인쇄 헤드로 전달되는 유체로의 산소의 바람직하지 않은 침투는, 저장 컨테이너로 다시 전달되는 유체가 적어도 부분들에서 공급 라인을 완전히 둘러싸서 유체 라인들로 침투하는 환경으로부터의 산소가 실질적으로 오직 리턴 라인으로만, 따라서 다시 저장 컨테이너로 전달되는 유체로 침투할 수 있으므로, 방해되고 옵션적으로 대부분 방지될 수 있다. 공급 라인을 둘러싸는 리턴 라인은, 리턴 라인이 둘러싸고 있는 공급 라인에 대한 추가의 차폐 및 기능적 장벽을 형성한다. 리턴 라인을 통해 다시 전달되는 유체는, 인쇄 헤드에 재공급되기 전에, 임의의 잠재적 오염을 제거하기 위해 요구시에 또는 선제 방식으로 정화될 수 있다.

추가로, 인쇄 절차 동안 저장 컨테이너는 표면으로부터 이격되도록 위치 고정형 방식으로 배치되며, 인쇄를 위해, 플렉시블 공급 라인 및 플렉시블 리턴 라인에 의해 저장 컨테이너에 접속되는 인쇄 헤드는 표면에 걸쳐 변위되는 것이 제공된다. 저장 컨테이너와 인쇄 헤드 간의 큰 간격은 유체가 유체 회로에서 재순환되고 여기서 유체 회로에 통합된 정화 장치에 의해 정화되는 가능성에 의해 인에이블되며, 이는 인쇄 절차 동안 각각 인쇄 디바이스 내의 또는 유체 회로에서의 임의의 잠재적인 오염이 정화 장치에 의해 감소될 수 있기 때문이다. 저장 컨테이너가 인쇄 헤드에 직접 또는 인쇄 헤드 상에 배치되고 인쇄 절차 동안 표면에 걸쳐 인쇄 회로와 공동으로 변이되는 것은 불필요하다. 저장 컨테이너는 인쇄될 표면으로부터 이격되도록 위치 고정형 방식으로 배치될 수 있다. 저장 컨테이너의 인쇄 헤드로의 접속은 플렉시블 공급 라인 및 플렉시블 리턴 라인에 의해 인에이블된다. 플렉시블 공급 라인은 그 공급 라인을 둘러싸는 리턴 라인에 의해 추가로 차폐된다. 공급 라인에서의 더 긴 드웰 (dwell) 시간에 의해 옵션적으로 용이하게 되는 유체의 임의의 오염은, 유체가 리턴 라인을 통해 그리고 정화 장치를 통해 전달되므로, 요구시에 다시 감소될 수 있다.

유효한 그리고 신속한 인쇄 디바이스들의 비용-효율적인 제작은 표면으로부터 이격되고 특히 인쇄 헤드로부터 이격되도록 하는 저장 컨테이너의 배열에 의해, 그리고 플렉시블 공급 라인과 플렉시블 리턴 라인에 의한 후자의 통합에 의해 인에이블된다. 이격되어 그리고 위치 고정형 방식으로 배치된 저장 컨테이너들은 변위가능한 인쇄 헤드 상에 또는 인쇄 헤드에 배치되는 저장 컨테이너들 보다 상당히 더 큰 용량을 가질 수 있다. 개별적인 인쇄 절차는 상당히 더 신속한 방식으로 실행되고 완료될 수 있다. 다수의 인쇄 절차들은 저장 컨테이너의 교체가 요구되기 전에 대용량 저장 컨테이너들의 각각으로 실행될 수 있다.

가능하면 효율적이고 유효한 유체의 정화가 달성되기 위해, 정화 장치에서의 유체는 가스 제거 장치를 통해 그리고 입자 여과 장치를 통해 전달되는 것이 제공된다. 가스에 의한 바람직하지 않은 오염 및 특히 유기 반도체 재료들에 해로운 산소에 의한 임의의 오염은 가스 제거 장치에 의해 감소될 수 있다. 예를 들어 이동 동안 또는 장기 저장 동안 저장 컨테이너로부터, 또는 인쇄 디바이스의 컴포넌트들로부터 릴리즈되고 유체를 오염시키는 입자들은 입자 여과 장치에 의해 유체로부터 여과될 수 있다. 입자 여과 장치는 다수의 스테이지들을 가지거나 복수의 상이한 필터 컴포넌트들을 가지도록, 점점 더 미세한 입자들을 캐치할 수 있도록, 그리고 유체 흐름으로부터 미세 입자를 여과할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 헤드에 의해 제공되는 유체의 순도에 대하여 세팅된 덜 엄격한 요건들의 경우에, 또는 가격의 이유로, 인쇄 헤드로 공급되기 전에 그리고 인쇄될 표면상에 인쇄되고 있는 인쇄 헤드에 의해, 유체는 오직 가스 제거 장치를 통해 또는 오직 입자 여과 장치를 통해 전달되는 것이 또한 예상가능하다.

인쇄 절차 동안 오직 충분한 순도의 유체만이 사용되고 인쇄 헤드에 의해 인쇄될 표면상에 인쇄되는 것을 보장할 수 있게 하기 위해, 본 발명에 따라, 유체 회로에서의 유체는 분석 장치를 통해 전달되고, 유체의 분석이 실행되는 것이 제공된다. 예컨대, 분석 장치를 통해 전달되고 있는 유체의 순도와 유체에 대한 적절한 키 표시자들은 분석 장치에 의해 결정될 수 있다. 흐름 방향에 있어서 분석 장치는 편의상 정화 장치 뒤에 배치되어, 분석 장치에 의해 여기서 실행되는 분석들은 정화 이후 그리고 인쇄 헤드에 공급되기 바로 직전의 유체를 기술한다.

분석 장치는 예컨대, 인쇄 절차의 시작 이전에 또는 인쇄 절차 동안 계속해서 여기서 실행되는 분석들의 결과들을 검출하고 저장하기 위해, 데이터 저장 장치에 접속될 수 있다. 이러한 방식으로, 인쇄 절차 이전 또는 인쇄 절차 동안 실행된 분석들의 후행하는 평가가 또한 실행된다.

표면을 인쇄하기 위한 인쇄 헤드의 사용은 분석의 결과에 의존하도록 릴리즈되거나 차단되는 것이 유리하게 제공된다. 예를 들어, 분석의 결과가 긍정의 인쇄 결과들이 보장되게 하기에 유체가 불충분한 순도인 것을 입증한다면, 인쇄 헤드는 인쇄를 위해 차단될 수 있고, 유체는 정화 장치에서 유체의 정화를 시행하기 위해 유체 회로를 통해 전달될 수 있다. 여기서 분석들은 계속될 수 있고, 정화 장치에 의해 이미 시행된 유체의 정화는 인쇄 헤드가 표면을 인쇄하기 위해 다시 릴리즈되기 전에 체크될 수 있다.

본 발명은 또한 유기 반도체 재료를 포함하는 유체로 표면을 인쇄하기 위한 디바이스에 관한 것이며, 여기서 디바이스는 유체를 위한 저장 컨테이너, 유체로 표면을 인쇄하기 위해, 인쇄될 표면에 걸쳐 변위가능한 인쇄 헤드, 및 유체가 저장 컨테이너로부터 인쇄 헤드로 전달될 수 있게 하는 공급 라인을 갖는다.

본 발명에 따르면, 상기 디바이스는 인쇄 헤드로 전달되는 유체의 적어도 부분이 저장 컨테이너 내로 다시 전달될 수 있게 하는 리턴 라인을 가지고, 여기서 유체 회로는 리턴 라인과 공급 라인에 의해 공동으로 형성될 수 있으며, 상기 디바이스는 유체를 위한 정화 장치를 가지고, 상기 정화 장치는 유체 회로에 배치되고, 유체에 의해 관류되는 것이 가능한 것이 제공된다.

본 발명의 개념의 하나의 유리한 설계 실시형태에 따르면, 리턴 라인은 원주 방향에서 공급 라인의 적어도 일부를 완전히 둘러싸는 것이 제공된다. 리턴 라인은 적어도 부분들에서, 공동 원통형이도록 설계될 수 있고, 공동 실린더의 내부 공간에 동심원 방식으로 배치된 공급 라인을 둘러쌀 수 있다. 리턴 라인이 나선형 방식으로 공급 라인 주위를 이동하는 것이 또한 예상가능하다. 때문에, 리턴 라인은 환경에 대하여 공급 라인에 대한 차폐 및 공급 라인에서의 유체의 임의의 오염에 대한 차폐를 형성한다. 리턴 라인은 공급 라인의 실질적으로 전체 길이에 걸쳐 공급 라인을 완전히 둘러싸고 차폐할 수 있다. 리턴 라인이 오직 일부분을 따라 또는 특히 노출된 영역들에서 공급 라인을 둘러싸는 것이 또한 예상가능하다.

변위가능한 인쇄 헤드의 비용 효율적 적용이 인쇄 헤드로부터 이격되도록 배치되는 저장 컨테이너 상에서 가능하도록 하기 위해, 본 발명에 따라, 공급 라인 및 리턴 라인은 적어도 부분들에서 플렉시블하고 위치 고정형 방식으로 배치된 저장 컨테이너와 변위가능한 인쇄 헤드 사이에 배치되는 것이 제공된다. 저장 컨테이너는 예컨대, 하우징 벽 또는 룸 벽에 의해 인쇄될 표면 및 변위가능한 인쇄 헤드으로부터 분리되거나 차폐될 수 있어서, 인쇄될 표면의 직접적인 환경에서 환경적 조건들을 타협하지 않고 저장 컨테이너의 교체가 가능하다. 인쇄 헤드로부터 이격되도록 배치되는 저장 컨테이너의 용적은 수 리터 이상일 수 있다. 위치 고정형 방식으로 배치되는 저장 컨테이너는 적절한 신속-커플링 커넥터들이 제공되고, 신속하게 교체될 수 있다. 순차적인 방식으로 가동될 수 있는 복수의 저장 컨테이너들이 제공되는 것이 또한 예상가능하다. 제 1 저장 컨테이너가 완전히 비워졌으면, 전환 (switch over) 이 발생할 수 있고 제 2 저장 컨테이너가 사용될 수 있으며 인쇄 절차가 가능하면 빨리 계속되게 한다. 제 1 저장 컨테이너는 리필된 저장 컨테이너에 의해 리필되거나 교체될 수 있다. 이러한 방식으로, 다수의 인쇄 절차들이 거의 중단되지 않는 방식으로 실행될 수 있다.

정화 장치는 편의상 가스 제거 장치 및 입자 여과 장치를 갖는다. 옵션적으로 다수의 스테이지들로 구성되거나 다양한 컴포넌트들을 포함할 수 있는 가스 제거 장치 및 입자 여과 장치는 저장 컨테이너 외부에 배치될 수 있다. 가스 제거 장치 및 입자 여과 장치가 저장 컨테이너에 통합되고 저장 컨테이너와 공동으로 교체될 수 있으며 예컨대, 저장 컨테이너가 리필될 경우 재생되는 것이 또한 예상가능하다.

개별 경우들에서, 예컨대 비용의 이유들로, 유체의 가스 제거 및 여과가 불필요하거나 불균형적으로 비용-집약적인 것으로 고려된다면, 정화 장치는 오직 가스 제거 장치 또는 오직 입자 여과 장치만을 가지는 것이 유리할 수 있다. 가스 제거 장치 및 입자 여과 장치가 정화 장치의 영구적인 컴포넌트 부분이 아니고, 오직 요구시에만 유체를 위한 저장 컨테이너에 또는 회로에 통합되게 하는 것이 또한 가능하다.

디바이스는 추가로, 유체의 분석을 위한 분석 장치를 가질 수 있다. 신호-송신 방식으로 인쇄-헤드 릴리즈 장치에 접속되는 제어기 장치에 의해, 인쇄 헤드는 인쇄 절차를 위해 필요한 요건들이 만족되지 않는다면 다가오는 인쇄 절차를 위해 릴리즈되거나 그렇지 않으면 차단될 수 있다. 분석 결과들은 분석 장치와 제어기 장치 간의 접속에 의해 제어기 장치로 송신될 수 있고, 인쇄 헤드는 분석 결과들에 의존하여 릴리즈되거나 그렇지 않으면 차단될 수 있다.

분석 장치뿐만 아니라 제어기 장치 양자는 각각 저장 컨테이너에 배치되거나 또는 저장 컨테이너에 통합될 수 있다. 이 경우, 오직 인쇄 헤드에만 접속될 수 있기 위해 저장 컨테이너는 공급 라인으로 및 리턴 라인으로의 접속을 위한 커넥터들을 가져야만 한다. 저장 컨테이너가 공급 라인 및 리턴 라인에 접속되자 마자, 저장 컨테이너에 위치된 유체는 유체 회로를 통해 전달될 수 있고 분석될 수 있다. 분석들이 유체가 요구되는 순도를 가지지 않는다고 표시하면, 유체의 추가의 정화가 먼저 실행되기 위해 인쇄 헤드의 릴리즈가 거부될 수 있다. 요구되는 순도가 분석 장치에 의해 검증되자마자, 인쇄 헤드가 릴리즈될 수 있고, 보류중인 인쇄 절차가 시작될 수 있다.

이러한 방식으로, 인쇄 절차의 정화 및 제어는 적절히 설계된 저장 컨테이너의 도움으로 자율적인 방식으로 실행될 수 있다. 현장 (on site) 설치된 인쇄 디바이스의 복잡한 적응화가 요구되지 않는다.

구조적 및 공간적 방면들에서 유기 반도체 재료를 갖는 유체의 제공은, 통상적으로 인쇄 디바이스의 동작으로부터 그리고 표면들을 인쇄하기 위해 유기 반도체 재료를 갖는 유체의 의도된 이용으로부터 분리하여 수행된다. 유체의 순도에 대한 키 표시자들은, 인쇄 디바이스의 동작 및 저장 컨테이너의 점진적인 배출 동안 계속해서 획득되고 검출되는 분석 결과들의 데이터 저장의 도움으로, 유체의 사용 및 유체의 취출 동안 기록될 수 있다. 이러한 방식으로, 동작 동안 발생하는 잠재적 에러들의 원인들 및 그에 대한 책임은 더 용이하게 확립되고 할당될 수 있다.

저장 컨테이너에서 정화 장치의 통합된 배열의 경우에, 저장 컨테이너에 위치된 유체의 재순환 및 정화는, 저장 컨테이너가 인쇄 장치에 또는 공급 라인과 리턴 라인에 접속되지 않고, 저장 컨테이너의 내부에서 실행되는 것이 가능하다. 이 경우, 충진된 저장 컨테이너에 위치된 유체의 정화는, 잠재적으로 발생될 수 있는 유체의 임의의 개입하는 오염을 시간 인터벌들로 감소시키기 위해, 예컨대 충진된 저장 컨테이너가 사용되기 전에 입고 동안, 또한 가능하다.

도면에 도시된 본 발명의 개념의 다양한 설계 실시형태들이 이하 더 상세히 설명될 것이다.
도면에서:
도 1 은 표면을 인쇄하기 위한 디바이스의 개략도를 도시하고, 여기서 저장 컨테이너는 표면에 걸쳐 변위가능한 인쇄 헤드로부터 이격되도록 배치되고, 플렉시블 공급 라인과 플렉시블 리턴 라인에 의해 변위가능한 인쇄 헤드에 접속된다.
도 2 는 플렉시블 공급 라인 및 그 공급 라인을 둘러싸는 플렉시블 리턴 라인의 설계 실시형태의 개략도를 도시한다.
도 3 은 정화 장치와 분석 장치가 통합되는 저장 컨테이너의 개략도를 도시한다.
도 4 는 인쇄 디바이스의 부분-영역의 개략도를 도시하고, 여기서 2 개의 컨테이너들은 3 방향 밸브에 의해 공급 라인 및 리턴 라인에 선택적으로 접속될 수 있다.

표면 (2) 을 인쇄하기 위한, 도 1 에 개략적으로 도시된 디바이스 (1) 는 표면 (2) 에 걸쳐 변위가능한 인쇄 헤드 (3) 를 갖는다. 인쇄 헤드 (3) 의 인쇄 노즐 (4) 로부터의 유체가 표면 (2) 상에 분사되고, 따라서 표면 (2) 상에 인쇄될 수 있다.

플렉시블 공급 라인 (5) 및 플렉시블하도록 유사하게 설계된 리턴 라인 (6) 에 의해, 인쇄 헤드 (3) 는 표면 (2) 으로부터 이격되도록 배치된 저장 컨테이너 (7) 에 접속된다. 저장 컨테이너 (7) 는 위치 고정형 방식으로 배치된다. 플렉시블하도록 설계된 공급 라인 (5) 과 플렉시블하도록 유사하게 설계된 리턴 라인 (6) 은 위치 고정형 방식으로 배치된 저장 컨테이너 (7) 상에서 변위가능한 인쇄 헤드 (3) 의 통합을 가능하게 한다.

공급 라인 (5) 에 의해 인쇄 헤드 (3) 로 공급되는 유체가 인쇄 노즐 (4) 을통해 표면 (2) 상에 분사될 수 있거나, 그렇지 않으면 저장 컨테이너 (7) 내로 다시 전달되도록 리턴 라인 (6) 내로 유도될 수 있게 하는 제어 밸브 (8) 는 인쇄 헤드 (3) 에 배치된다. 공급 라인 (5) 및 리턴 라인 (6) 은 유체 회로를 형성한다.

유체가 저장 컨테이너 (7) 로부터 인쇄 헤드 (3) 를 향해 전달될 수 있게 하는 펌프 (8) 가 공급 라인 (5) 에 배치된다. 제어 밸브 (8) 가 인쇄 노즐 (4) 을 차단하고, 공급 라인 (5) 에 의해 인쇄 헤드 (3) 내로 전달되는 유체를 리턴 라인 (6) 내로 유도할 경우, 펌프 (9) 는 유체 회로에서 유체의 순환을 생성한다.

또한, 공급 라인 (5) 에는 가스 제거 장치 (10) 및 입자 여과 장치 (11) 가 배치되며, 그에 의해 공급 라인 (5) 을 통해 전달되는 유체가 정화된다. 여기서, 입자들은 여과되고, 가스에 의해 유체의 임의의 바람직하지 않은 오염이 감소된다.

공급 라인 (5) 과 리턴 라인 (6) 의 유리한 설계가 도 2 에 개략적으로 도시된다. 여기서 리턴 라인 (6) 은 공동 원통형이도록 설계되고, 공동 실린더의 내부 공간에 동심원 방식으로 배치된 공급 라인 (5) 을 둘러싼다. 공급 라인 (5) 에서 그리고 리턴 라인 (6) 에서 유체의 예시적인 흐름 방향들은 화살표들로 표시된다. 리턴 라인 (6) 은 도 1 에서 점선들로 표시된 넓은 영역 내에서, 여기서 원주 방향으로 공급 라인 (5) 을 완전히 둘러싸고, 그 환경에 대하여 공급 라인 (5) 의 차폐를 형성한다. 그로 인해, 플렉시블 라인 재료들이 사용될 때 거의 불가피한, 공급 라인 (5) 또는 리턴 라인 (6) 에 위치된 유체의 임의의 오염은 리턴 라인 (6) 에 위치된 유체에 대부분 집중되고 한정되며, 상기 유체는 다시 저장 컨테이너 (7) 내로 전달되고, 다시 인쇄 헤드 (3) 로 전달되기 전에, 가스 제거 장치 (10) 와 입자 여과 장치 (11) 에 의해 정화된다. 가스 제거 장치 (10) 및 입자 여과 장치 (11) 는 각 경우에, 다수의 스테이지들로 구성될 수 있거나, 각 경우에 복수의 컴포넌트들을 가질 수 있다. 가스 제거 장치 (10) 및 입자 여과 장치 (11) 는 관류하는 유체를 위한 정화 장치 (12) 를 형성한다.

편향적 설계인 저장 컨테이너 (7) 및 정화 장치 (12) 의 구성은 도 3 에서 거의 예시적인 방식으로 도시된다. 정화 장치 (12) 의 가스 제거 장치 (10) 및 입자 여과 장치 (11) 는 저장 컨테이너 (7) 의 내부 공간 (13) 에 배치된다. 저장 컨테이너 (7) 의 내부 공간 (13) 에는 제어기 장치 (15) 를 갖는 분석 장치 (14) 가 추가로 배치된다. 펌프 (9) 에 의해 공급 라인 (5) 내로 그리고 인쇄 헤드 (3) 를 향해 전달되는 유체는, 상기 유체가 공급 라인 (5) 내로 그리고 인쇄 헤드 (3) 로 전진하기 전에, 초기에 저장 컨테이너 (7) 의 내부 공간 (13) 으로부터 정화 장치 (12) 를 통해 그리고 후속하여 분석 장치 (14) 를 통해 전달된다. 유체의 정화에 후속하여, 분석이 분석 장치 (14) 에 의해 실행된다. 분석의 결과는 제어기 장치 (15) 의 도움으로, 공급 라인 (5) 을 통해 인쇄 헤드 (3) 를 향해 전달되는 유체를 리턴 라인 (6) 내로 지향하고, 반복적인 정화를 위해 상기 유체를 다시 저장 컨테이너 (7) 에 공급하도록, 인쇄 헤드 (3) 가 인쇄 절차를 위해 릴리즈되거나 그렇지 않으면 차단되게 하기 위해, 인쇄 헤드 (3) 의 제어 밸브 (8) 로 송신될 수 있다.

편향적 설계의 디바이스 (1) 의 일 변형의 부분 영역이 도 4 에 개략적으로 도시된다. 공급 라인 (5) 과 리턴 라인 (6) 은 3 방향 밸브 (16) 에 의해, 2 개의 저장 컨테이너들 (7) 중 하나에 선택적으로 접속된다. 2 개의 저장 컨테이너들 (7) 중 하나가 인쇄 절차들을 실행하기 위해 인쇄 헤드 (3) 에 접속되는 반면, 다른 저장 컨테이너 (7) 는 새로운 유체로 충진된 저장 컨테이너 (7) 로 교환 및 교체될 수 있다. 현재 사용되는 저장 컨테이너 (7) 로부터의 유체가 거의 소모되자마자, 3 방향 밸브 (16) 에 의해 스위칭이 발생할 수 있고, 새로운 유체로 충진된 다른 저장 컨테이너 (7) 가 계속해서 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 디바이스 (1) 의 동작 동안 정지 시간 (downtime) 주기들이 상당히 감소될 수 있다.

상기 예시적인 실시형태의 경우에 정화 장치 (12) 와 분석 장치 (14) 는 외부에 배치되고, 저장 컨테이너들 (7) 에 통합되지 않는다. 분석 장치 (14) 에 접속되는 제어기 장치 (15) 는 제어 정보의 아이템들을 인쇄 헤드 (3) 에서의 제어 밸브 (8) 로 무선 방식으로 송신한다.

펌프 (9) 는 예시적인 실시형태들에서 기술된 디바이스 (1) 의 어떤 변형에도 독립적인 방식으로, 유체 회로 내의 어떤 임의의 위치에도 배치될 수 있는 것이 또한 가능하다. 따라서, 흐름 방향에서 펌프 (9) 는 또한 정화 장치 (12) 의 앞에 또는 옵션으로 정화 장치 (12) 와 분석 장치 (14) 사이에 배치될 수 있다. 정화 장치 (12) 및 옵션적으로 또한 분석 장치 (14) 는 리턴 라인 (6) 에 배치되는 것이 또한 가능하다.

Claims

유기 반도체 재료를 포함하는 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 방법으로서,
상기 유체는 저장 컨테이너 (7) 로부터 공급 라인 (5) 을 통해, 상기 표면 (2) 에 걸쳐 변위가능한 인쇄 헤드 (3) 로 전달되고, 상기 유체는 상기 인쇄 헤드 (3) 에 의해 상기 표면 (2) 상에 인쇄되며,
상기 공급 라인 (5) 을 통해 상기 인쇄 헤드 (3) 로 전달되는 상기 유체의 적어도 부분은 리턴 라인 (6) 에 의해 상기 저장 컨테이너 (7) 내로 다시 전달되고, 여기서 유체 회로가 형성되고,
상기 유체 회로에서의 상기 유체는 상기 유체가 정화되게 하는 정화 장치 (12) 를 관류 (perfuse) 하는 것을 특징으로 하는 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 저장 컨테이너 (7) 로 다시 전달되는 유체는, 적어도 부분들에서, 상기 공급 라인 (5) 에서 상기 인쇄 헤드 (3) 로 전달되는 유체 주위로 흐르는 것을 특징으로 하는 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
인쇄 절차 동안, 상기 저장 컨테이너 (7) 는 상기 표면 (2) 으로부터 이격되도록 위치 고정형 방식으로 배치되고, 인쇄를 위해, 플렉시블 공급 라인 (5) 과 플렉시블 리턴 라인 (6) 에 의해 상기 저장 컨테이너 (7) 로 접속되는 상기 인쇄 헤드 (3) 는 상기 표면 (2) 에 걸쳐 변위되는 것을 특징으로 하는 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정화 장치 (12) 에서의 상기 유체는 가스 제거 장치 (10) 를 통해, 또는 입자 여과 장치 (11) 를 통해, 또는 가스 제거 장치 (10) 와 입자 여과 장치 (11) 를 통해 전달되는 특징으로 하는 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체 회로에서의 상기 유체는 분석 장치 (14) 를 통해 전달되고, 분석이 실행되는 특징으로 하는 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 상기 인쇄 헤드 (3) 의 사용은 상기 분석의 결과에 의존하도록 릴리즈되거나 차단되는 것을 특징으로 하는 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 방법.
유기 반도체 재료를 포함하는 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 디바이스 (1) 로서,
상기 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 디바이스 (1) 는 상기 유체를 위한 저장 컨테이너 (7), 상기 유체로 상기 표면 (2) 을 인쇄하기 위해, 인쇄될 상기 표면 (2) 에 걸쳐 변위가능한 인쇄 헤드 (3), 및 상기 유체가 상기 저장 컨테이너 (7) 로부터 상기 인쇄 헤드 (3) 로 전달될 수 있게 하는 공급 라인 (5) 을 가지고,
상기 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 디바이스 (1) 는 상기 인쇄 헤드 (3) 로 전달되는 상기 유체의 적어도 부분이 상기 저장 컨테이너 (7) 내로 다시 전달될 수 있게 하는 리턴 라인 (6) 을 가지고, 여기서 유체 회로가 상기 리턴 라인 (6) 및 상기 공급 라인 (5) 에 의해 공동으로 형성될 수 있고,
상기 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 디바이스 (1) 는 상기 유체를 위한 정화 장치 (12) 를 가지고, 상기 정화 장치 (12) 는 상기 유체 회로에 배치되고 상기 유체에 의해 관류될 수 있는 것을 특징으로 하는 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 디바이스 (1).
제 7 항에 있어서,
상기 리턴 라인 (6) 은 원주 방향에서 상기 공급 라인 (5) 의 적어도 일부를 완전히 둘러싸는 것을 특징으로 하는 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 디바이스 (1).
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 공급 라인 (5) 및 상기 리턴 라인 (6) 은 적어도 부분들에서 플렉시블하고, 위치 고정형 방식으로 배치된 상기 저장 컨테이너 (7) 와 변위가능한 상기 인쇄 헤드 (3) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 디바이스 (1).
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정화 장치 (12) 는 가스 제거 장치 (10), 또는 입자 여과 장치 (11), 또는 가스 제거 장치 (10) 와 입자 여과 장치 (11) 를 가지는 것을 특징으로 하는 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 디바이스 (1).
제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 디바이스 (1) 는 상기 유체를 분석하기 위한 분석 장치 (14) 를 가지는 것을 특징으로 하는 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 디바이스 (1).
제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 디바이스 (1) 는 인쇄-헤드 릴리즈 장치를 갖는 제어기 장치 (15) 를 가지는 것을 특징으로 하는 유체로 표면 (2) 을 인쇄하기 위한 디바이스 (1).