TW201304236A - 由墨水分離載體液體蒸氣之裝置與方法 - Google Patents
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Abstract
系統、設備、及方法被提供,其包含或使用一夾頭、一噴墨列印頭、及一氣刀,以在基材上形成薄膜層,該等薄膜層具有均勻之特色尺寸,且避免噴墨墨水之堆積。於一些系統中,氣體移動裝置被使用,代替氣刀。該等系統、設備、及方法能被使用,以在一基材上列印諸層,該等層被使用於有機發光裝置中。
Description
本教示有關在將墨水列印至基材上期間,於各種產品、譬如有機發光裝置之製造中,由墨水分離載體液體蒸氣之方法、設備、及系統。
本申請案主張2011年7月1日提出之美國臨時專利申請案第61/504,051號、及2012年5月25日提出之美國臨時專利申請案第61/651,847號的利益,該二臨時專利申請案係全部以引用的方式併入本文中。本申請案亦將2012年4月17日提出之美國臨時專利申請案第61/625,659號全部以引用的方式併入本文中。
有機發光裝置(OLEDs)之製造涉及高度準確性,以達成適當地起作用及滿足顧客期待的產品。有機材料之列印至基材上來形成此等裝置中之像素呈現各種挑戰。該目標係將有機材料沈積在基材上之正確位置中,且在那些位置具有材料之均勻沈積。此目標大致上係適用於列印技術,譬如,感熱式列印及噴墨列印。當如此產生之OLEDs無法滿足設計期待時,其可為難以查找對一特別來源之故障的成因。縱使列印被隔離當作一故障之成因,其通常未能決定該列印之哪一態樣需負責任,至於如何處理該問題就更不用說了。
美國專利申請案公告第US 2008/0308037 A1、US 2008/0311307 A1、US 2010/0171780 A1、及US 2010/0188457 A1號敘述感熱式列印設備,該設備包含一傳送表面,用於將呈墨水之形式的有機材料沈積在基材、如薄膜上。美國專利申請案公告第US 2011/0293818 A1號敘述一調節單元,以由該墨水清除不是該被沈積薄膜的一部份之材料、例如載體液體。該調節單元可為一熱源及/或氣體來源,並能將輻射熱、對流熱、或傳導熱傳輸至該傳送表面。然而,於各種情況下,只有熱未能必然地掃除該載體液體蒸氣,且氣體可僅只將該載體液體蒸氣掃至該設備的一不同部份。於此等情況下,該載體液體蒸氣不能被充分地移除,並可再冷凝,譬如,在該傳送表面之不同位置或在該沈積系統的不同部份。再冷凝能造成該設備中之不想要材料的累積。在該傳送表面上之此累積能導致載體液體之傳送至該想要之基材,造成該被沈積薄膜之污染或再溶解。
根據本教示之各種具體實施例,基材列印系統被提供,其包括一夾頭、一噴墨列印頭、及一氣刀。該夾頭包括一被建構用於固持基材之頂部表面。該噴墨列印頭被建構用於噴墨列印至藉由該夾頭所固持之基材的列印表面上。該氣刀包括一用於由加壓氣體來源承接加壓氣體的入口,及一出口凹槽,其具有一長度且被建構用於由該氣刀將呈薄層流之形式的加壓氣體引導朝向藉由該夾頭所固持之基材的頂部表面。該噴墨列印頭可為與墨水之供給量流
體連通。該墨水可為噴墨墨水,且能包括被溶解或懸浮在該載體流體中之載體流體或液體及薄膜形成有機材料。該薄膜形成有機材料可為有用的,用於形成一有機發光裝置之功能層。於一些具體實施例中,一基材被該夾頭所固持,且該基材包括至少二列之像素觸排。每一像素觸排能被建構來圍起有機材料,該有機材料當乾燥時可形成一有機發光裝置用之像素。像素觸排之每一列能具有一長度,且每一像素觸排能具有一長度及一比該長度較短之寬度。於一些具體實施例中,每一列中之像素觸排的長度實質上被配置來垂直於該個別列之長度。該出口凹槽之長度可被定向成實質上平行於每一像素觸排之長度,且實質上垂直於每一列之長度。於其他具體實施例中,該出口凹槽之長度被定向成實質上垂直於每一像素觸排之長度,且實質上平行於每一列之長度。
根據各種具體實施例,該基材列印系統能包括一排空通口及一與該排空通口流體連通之真空來源。該排空通口可相對該氣刀被定位,使得藉由該氣刀所產生之氣體的一薄層流係經過該排空通口被吸走。該排空通口能被安裝毗連該噴墨列印頭,且該排空通口及該噴墨列印頭能被建構用於相對該夾頭之頂部表面一前一後地移動。
於一些具體實施例中,基材可被定位在該夾頭之頂部表面上,且該基材能包括一頂部表面、一橫側邊緣、一長度、及一寬度,其中該氣刀係與該橫側邊緣隔開達第一距離。該第一距離可為該基材之長度的至少兩倍,且該基材
之長度可被定向成實質上垂直於該出口凹槽的長度。於一些案例中,該第一距離可為該基材之寬度的至少兩倍,且該基材之寬度可為實質上垂直於該出口凹槽的長度。
於一些具體實施例中,該基材列印系統被封圍在一外殼中,使得該外殼含有該夾頭、該噴墨列印頭、及該氣刀。該外殼能包括惰性大氣及被建構用於產生及維持此一大氣的循環系統。該惰性大氣可為氮氣大氣等。
該基材列印系統亦可包括一列印頭致動器,其被建構用於在噴墨列印至基材上期間相對該夾頭移動該噴墨列印頭,而該基材被該夾頭所固持。於一些案例中,至少一個致動器可被提供,其被建構用於在列印期間相對該噴墨列印頭移動該夾頭及該氣刀。
在本教示之又其他具體實施例中,一方法被提供,用於在基材上所形成之像素觸排中獲得薄膜形成有機材料之實質上均勻的分佈。該方法可包括以夾頭固持基材,其中該基材包括形成在該基材的列印表面上之複數個像素觸排。為促進每一像素觸排中之噴墨墨水的均勻分佈及在該像素觸排中形成均勻之墨水層,而沒有墨水堆積,氣體之薄層流可被由氣刀之出口凹槽引導朝向該基材的列印表面。該氣刀能包括一出口凹槽,其具有一長度。該方法可涉及將來自第一噴墨列印頭的第一噴墨墨水列印至該基材上所形成之第一複數個像素觸排。然後,更多該噴墨墨水、或不同(第二)噴墨墨水可由該相同之噴墨列印頭或由不同的噴墨列印頭被列印至該基材上所形成之第二複數個像素
觸排。於一些案例中,該第一噴墨列印頭及該第二噴墨列印頭可為相同的噴墨列印頭。於其他案例中,不同的噴墨列印頭及/或不同的墨水被使用。被引導在該列印表面的氣體之薄層流能促進該噴墨墨水在每一像素觸排內之均勻分佈,且能在每一像素觸排內防止一被稱為墨水之“堆積”的現象。
於一些具體實施例中,在列印該第一複數個像素觸排及該第二複數個像素觸排兩者期間,該方法能涉及將該氣體之薄層流引導朝向該基材。該氣體之薄層流可由該氣刀在任何合適之壓力、譬如在由大約1.0磅每平方英吋至大約25磅每平方英吋、或由2.0磅每平方英吋至大約15磅每平方英吋的壓力下被引導。該基材之列印表面可包括至少二列之像素觸排,其中每一列具有一長度。每一像素觸排能具有一長度及一比該長度較短之寬度,每一像素觸排之長度能被配置或定向成實質上垂直於該個別列之長度,而該像素觸排為該個別列的一部份。
在一些案例中,該氣刀之出口凹槽具有一長度,該長度實質上係平行於每一像素觸排之長度,且實質上垂直於每一列之長度。於其他案例中,該氣刀之出口凹槽具有一長度,該長度實質上係垂直於每一像素觸排之長度,且實質上平行於每一列之長度。用於具有不同黏性及其他性質之不同的墨水,不同之定向可為較佳的。本方法亦可包括經過排空通口施加一真空,以在該氣體的薄層流被引導朝向該基材之後吸起該氣體的薄層流。
在本教示之又其他具體實施例中,基材列印系統被提供,其包括一夾頭、一噴墨列印頭、及一相對及毗連該噴墨列印頭被定位在固定式關係中之氣體移動裝置。該夾頭可包括一頂部表面,其被建構用於在其上面固持一基材。該噴墨列印頭能被建構用於將噴墨墨水列印至一基材之列印表面上,而該基材被該夾頭所固持。噴墨墨水之供給可被與該噴墨列印頭流體連通地提供,且該噴墨墨水能包括一載體流體或液體及被溶解或懸浮在該載體流體中之薄膜形成有機材料。該氣體移動裝置能被建構用於引導一氣體之流動至該基材的列印表面上,而該噴墨列印頭將該噴墨墨水列印至該列印表面上。該氣體移動裝置能包括一風扇、二個以上的風扇、或一氣刀。該氣體移動裝置可為與惰性氣體、諸如氮氣之來源流體連通。
於一些具體實施例中,該基材列印系統可另包括一排空通口及一與該排空通口流體連通之真空來源。該排空通口可相對該氣體移動裝置被定位,使得藉由該氣體移動裝置所產生之氣體的流動係由該列印表面經過該排空通口被吸走。於一些案例中,外殼能被提供,以含有該夾頭、該噴墨列印頭、及該氣體移動裝置,且該外殼能含有惰性大氣、諸如氮氣之大氣。至少一加熱器可被提供,其被建構用於加熱該夾頭或加熱一藉由該夾頭所固持之基材。於一示範具體實施例中,該氣體移動裝置包括至少二台風扇,且該氣體之流動在由大約0.5公尺/秒至大約5.0公尺/秒的速度下被引導。
在本教示之又另一具體實施例中,用於乾燥載體液體中之薄膜形成材料的設備被提供。該設備對於感熱式列印可為有用的,且能包括譬如一傳送構件,用於承接該載體液體中之薄膜形成材料,且接著用於將經乾燥的薄膜形成材料沈積至基材上。該設備能包括至少藉由該傳送構件的一表面部份所局部地界定之蒸發區域。該表面部份能沿著第一平面被設置,且該蒸發區域能被建構用於支撐該載體液體中之薄膜形成材料的一部份。一加熱器能被配置來加熱該蒸發區域。一排空通口能被提供成鄰接該蒸發區域及可被定向,使得其與一延伸離開該蒸發區域、實質上正交於該第一平面的直線相交。再者,一真空來源可被提供,其係與該排空通口流體連通。在操作中,該真空來源能造成一由該蒸發區域延伸經過該排空通口之氣體流動,且具有充分之流動,以夾帶及移除位在或最接近該蒸發區域的蒸氣。
根據各種具體實施例,代替單一排空通口,該設備能包括鄰接該蒸發區域的一陣列之排空通口,且該陣列之排空通口與一延伸離開該蒸發區域及實質上正交於該第一平面的直線相交。於此等案例中,該真空來源能被建構用於與該陣列之排空通口流體連通。在操作中,該真空來源能造成一由該蒸發區域延伸經過該陣列之排空通口的氣體流動,且具有充分之流動,以夾帶及移除位在或最接近該蒸發區域的蒸氣。
在又其他具體實施例中,該設備能包括一清除氣體通
口,其鄰接該蒸發區域及位於該蒸發區域之與該排空通口相反的一側面上之第一平面中。一清除氣體來源可被提供,其被建構用於與該清除氣體通口流體連通。在操作中,該清除氣體來源及該真空來源能沿著一流動路徑造成氣體流動,該流動路徑延伸經過該蒸發區域附近及實質上平行於該蒸發區域,且經過該排空通口。該氣體流動可為具有充分之體積及流量率,以夾帶及移除位在或最接近該蒸發區域的蒸氣。
本教示有關面對在基材上之各種墨水的列印之令人苦惱問題的發現及解決方法。該問題涉及一在此被稱為“堆積”之現象。當像素之第一區域被列印在一基材上且接著第二鄰接區域被列印在該相同之基材上時,堆積能發生。在這些二區域間之介面,該第一列印區域中之一列像素能經歷堆積,亦即墨水以此一使得在該像素觸排的一端部比在該像素觸排之相反端部有更多墨水終止之方式來乾燥。其結果是,不均勻之像素被建立。此現象可參考圖1A、1B、及1C被較佳了解。
圖1A係基材40之示意代表圖的平面圖。基材40被顯示為分成二區域,即第一區域42與第二區域44,該二區域之介面為一分界線43。像素觸排48被顯示為在第一區域42中之第一列像素觸排46中。第二像素觸排52被顯示為在第二區域44中之第二列像素觸排50中。圖1B顯示在第一區域42及第二區域44中之列印的後作用。以黑色顯示
之墨水被平均地分佈在第二區域44中之列52的像素觸排中。該墨水被顯示為集中在區域42的列46中之像素觸排的一端部上。列46之像素觸排已經歷該堆積之現象。圖1C顯示一被列印的基材40,其能按照本教示被達成,並導致第一列46及第二列50兩者的像素觸排中之墨水的均勻分佈。
圖2A、2B、及2C係含有第一像素觸排62及第二像素觸排64的基材60之橫截面視圖。圖2A在噴墨列印頭的第一次操作已經發生及已將墨水滴66沈積進入像素觸排62之後顯示基材60。圖2B在噴墨列印頭的第一次操作及第二次操作已經發生之後顯示基材60。該噴墨列印頭之第二次操作已將第二墨水滴68沈積進入像素觸排64。在此時間中之抽點打印,在66之第一墨水滴已正以均勻之方式乾燥。圖2C在圖2B中所顯示者之後的一短時間點顯示基材60之橫截面視圖。在此時間點,雖然第二墨水滴68已經實質上均勻地乾燥,堆積之效應已造成在66之第一墨水滴以不均勻之方式乾燥。在66之第一墨水滴已經聚集在像素觸排62之遠的側面,並拉開遠離第一像素觸排62之近的側面。
圖3A係基材70之平面圖,該基材70被分成第一區域72及第二區域74。這些區域兩者包括呈行與列地被配置之複數個像素。第一區域72已被來自噴墨列印頭的第一次操作之以一個以上的墨水列印,且在分界線76的另一側面上,像素已在第二區域74中之噴墨列印頭的第二次操作期間被以一個以上的墨水著墨。行78被顯示為毗連第一區域
72中之分界線76。第一列78中之像素已經歷該堆積之現象,並顯示比區域72及第二區域74中之其他像素較輕的強度。對比之下,在區域74中且毗連分界線76的像素列80已被以墨水均勻地沈積及同樣被均勻地乾燥。
圖3B顯示基材84之平面圖,該基材84已按照本教示被以一個以上的墨水列印,且不會示範該堆積之現象。類似於圖3A中之基材70的,基材84被分成第一區域86及第二區域88,並藉由分界線90所分開。第一區域86已被以噴墨列印頭之第一次操作來列印,且第二區域88已被以噴墨列印頭之第二次操作來列印。對比於圖3A中之第一列78,毗連分界線90的第一區域86中之第一列像素92不會顯示該堆積之現象。毗連分界線90的第二像素列94被顯示於該等像素中具有墨水之均勻分佈,該墨水之均勻分佈係趕得上第二列92中之像素的墨水之均勻分佈。圖3B顯示能按照在此中敘述之各種教示被達成的令人驚訝及意外之結果。
圖4係馬拉高尼效應之示意圖。在一基材96上,水98之液滴被顯示,其係正在一方向100中移動,如藉由該虛線箭頭所指示。異丙醇蒸氣來源102被顯示為毗連微水滴98。虛線箭頭104顯示撞擊在微水滴98上之蒸氣方向。因為異丙醇蒸氣在位置106之相當高的濃度相對異丙醇蒸氣在位置108之相當低的濃度,由於該馬拉高尼效應之結果,微水滴98移動於藉由虛線箭頭100所指示之方向中。譬如,異丙醇蒸氣(大約22達因/公分之表面張力)能被使用於
“推動”水(大約72達因/公分之表面張力)液滴離開玻璃表面。該馬拉高尼效應可為對於藉本教示所提出之堆積效應負責。然而,本教示不依靠關於該堆積現象之成因的任何特別之理論、或藉由關於該堆積現象之成因的任何特別之理論所限制。
於流體中之表面張力中的斜度在該流體上於該較高表面張力之方向中施加一力量。此表面張力斜度典型係由於流體成份中之斜度。此效應係在所觀察之液滴乾燥現象中被觀察:由於該不同組成之不同乾燥比率與及該液滴之不同區域的不同乾燥比率(在邊緣相對中心之較快乾燥)的組合,在此於該等墨水滴中之成份中有斜度。此等斜度亦可經由二現象而由於周圍蒸氣斜度發生:該蒸氣之吸附進入該流體及/或抑制該液滴之乾燥(在兩案例中,與該空間變化濃度成比例)。
圖5A係按照本教示之各種具體實施例的噴墨列印系統及方法之一部份的示意代表圖之平面圖。於噴墨列印系統110中,氣刀112放射一道呈薄層流之形式的氣體114越過基材116,使得藉由該等虛線箭頭所代表之該道氣體114的方向係與各種像素之長度一致。亦即,於一被稱為“在像素中”的定向中,該氣體流動114移動越過基材115的表面上之列116及行118中的像素。圖5B係噴墨列印系統120之另一選擇組構的示意圖解,顯示放射一道呈薄層流的形式之氣體114的氣刀112。於此組構中,該道氣體垂直地移動至行118及越過列116,以及在被稱為“越過像素”的定
向中垂直於列116中之像素的長度。
圖6A係按照本教示之各種具體實施例的噴墨列印系統130之頂部、右側立體圖。系統130之各種零組件被附著於基底132。夾頭134經過夾頭安裝件136被附著於基底132。夾頭134包括一具有頂部夾頭表面140之頂部夾頭層136。頂部夾頭表面140能支撐一基材142。氣刀144係經過一氣刀支撐件146連接至基底132。氣刀144被定向,以使一道氣體於一在像素中之組構流動越過基材142。一支架148包括一軌道樑件150,該軌道樑件150允許噴墨列印頭總成152之移動,以在x軸方向中移動。噴墨列印頭總成152包括含有第一墨水匣156之第一墨水匣凹槽154。一直立之致動器158係與該噴墨列印頭總成152的z軸方向中之移動操作地相關聯,且允許在該噴墨列印頭總成152的z軸方向中之移動。第一y軸致動器160及第二y軸致動器162允許支架148於該y軸方向中之移動。沿著支架148相對於噴墨列印頭總成152者係一噴墨卡匣供給擱架164。噴墨供給擱架164包括第二噴墨卡匣凹槽166、第三墨水匣凹槽168、第四墨水匣凹槽170、第五墨水匣凹槽172、及第六墨水匣凹槽174。第二墨水匣176係藉由第二墨水匣凹槽166所固持,第三墨水匣178係藉由第三墨水匣凹槽168所固持,第四墨水匣180係藉由第四墨水匣凹槽170所固持,第五墨水匣182係藉由第五墨水匣凹槽172所固持,且第六墨水匣184係藉由第六墨水匣凹槽174所固持。
圖6B係在圖6A中所顯示之噴墨列印系統130的另一
選擇之頂部、右側立體圖。夾頭頂部表面140相對氣刀144支撐基材142,該氣刀144於一在像素中之組構中放射一道以虛線箭頭186所指示之氣體。圖6C係在圖6A中所顯示之噴墨列印系統130的又另一選擇之頂部、右側立體圖。基材142停靠在夾頭頂部表面140上,且相對氣刀144被定位。藉由虛線箭頭186所指示之一道氣體係藉由氣刀144放射越過基材142且於一在像素中之組構中。圖6D係在圖6A中所顯示之噴墨列印系統130的平面圖。基材142係再次藉由頂部夾頭表面140所支撐。氣刀144於一在像素中之組構中相對基材142放射一道藉由虛線箭頭186所指示之氣體。
圖7A係噴墨列印系統130之頂部、右側立體圖,顯示一越過像素組構。夾頭134係經過夾頭支撐件136附著於基底132。頂部夾頭層138具有一支撐基材142之頂部夾頭表面140。氣刀144係經過氣刀支撐件146連接至基底132。氣刀144被建構用於在一越過像素組構中相對基材142吹出一道氣體越過基材142。支架148包括軌道樑件150,允許噴墨列印頭總成152之移動。圖7B係在圖7A中所顯示之噴墨列印系統130的另一選擇之頂部、右側立體圖。夾頭頂部表面140相對氣刀144支撐基材142。一道氣體188係藉由氣刀144所放射及於一越過像素組構中移動越過基材142。圖7C係在圖7A中所顯示之噴墨列印系統130的平面圖。夾頭頂部表面140相對氣刀144支撐基材142。一道氣體188於一越過像素組構中由氣刀144放射越過基材
142。圖7D係在圖7A中所顯示之噴墨列印系統130的頂部、左側立體圖。夾頭頂部表面140支撐基材142。氣刀144被定向,使得該道氣體188係藉由氣刀144所放射及於一越過像素組構中吹出越過基材142。
根據本教示之各種具體實施例,包括夾頭、噴墨裝置、及列印頭的基材列印系統被提供。該夾頭能包括一被建構用於固持基材之頂部表面。該噴墨列印頭能被建構用於噴墨列印至該基材上。該氣刀能包括一用於由加壓氣體來源承接加壓氣體之入口、及一出口凹槽,其具有一長度且被建構用於由該氣刀將呈薄層流的加壓氣體引導朝向藉由該夾頭所固持之基材。
該噴墨列印頭可為與墨水之供給流體連通,且該墨水包括一載體流體及溶解或懸浮於該載體流體中之薄膜形成有機材料。任何合適之墨水能被使用。墨水之範例包含那些用於製成發射層、孔洞運送層、孔洞注射層、有機發光裝置之任何另一層、與類似者等。
任何合適之夾頭能被用作該基材列印系統之通口。譬如,多數個基材或萬用夾頭能被使用,其係能夠固持不同尺寸的基材。該夾頭能包含多數層,一個以上的該等層能提供特定之位置控制。該基材列印系統可另包括藉由該夾頭所固持之基材。任何合適型式之基材能被使用。譬如,玻璃基材及/或一包括銦錫氧化物(ITO)之基材能被使用。該基材可在藉由該基材列印系統處理之前被預先分層,以便提供各種積體電子零組件及被建構用於承接及圍起墨水
的像素觸排。該基材能包含任何數目之像素、像素觸排、像素列、像素觸排列、像素行、及像素行之各列。於一些具體實施例中,該基材包括至少二列之像素觸排,使每一像素觸排被建構來圍起有機材料,用於形成一像素,每一列具有一長度,每一像素觸排具有一長度,且每一像素觸排具有一比其長度較短的寬度。每一列中之像素觸排的長度可被配置成實質上垂直於該個別列之長度,且該氣刀之出口凹槽的長度可被定向成實質上平行於每一像素觸排之長度及實質上垂直於每一列的長度。
於一些具體實施例中,該基材包括至少二列之像素觸排,使每一像素觸排被建構來圍起有機材料,用於形成一像素。每一列具有一長度,且每一像素觸排具有一長度及一比該長度較短之寬度。每一列中之像素觸排的長度可被配置成實質上垂直於該個別列之長度,且該氣刀之出口凹槽的長度可被定向成實質上垂直於每一像素觸排之長度及實質上平行於每一列的長度。
任何合適之真空來源及所附的真空設備能被用作該基材列印系統的一部份及/或會同該基材列印系統。於一些具體實施例中,該基材列印系統包括一排空通口及一與該排空通口流體連通之真空來源,其中該排空通口係相對該氣刀定位,使得藉由該氣刀所產生之氣體的薄層流係經過該排空通口吸走。該排空通口能被安裝毗連該噴墨列印頭,且該排空通口及該噴墨列印頭被建構用於相對該夾頭之頂部表面一前一後地移動。於該另一選擇配置或除了此
配置以外,該排空通口可為位於其他位置中。排空通口之任何合適的數目能被使用。任何合適強度之真空能被使用。譬如,該真空能在由大約-3.0磅每平方英吋至大約-13磅每平方英吋、由大約-5.0磅每平方英吋至大約-10磅每平方英吋、或大約-7.5磅每平方英吋之負的壓力被拉經該排空通口。
該氣刀相對該夾頭上之基材的位置能被變化,使得氣體之合適的供給、流動、壓力、及速率被施加至該基材之表面及/或越過該基材之表面。於一些具體實施例中,該基材被定位在該夾頭之頂部表面。該基材包括一頂部表面、一橫側邊緣、一長度、及一寬度,其中該氣刀係由該橫側邊緣隔開第一距離。該第一距離可為大於該基材之長度,譬如,至少該基材之長度的兩倍。該基材之長度可被定向成實質上垂直於該出口凹槽之長度。於一些具體實施例中,該第一距離係大於該基材之寬度的一半、或大約等於該基材之寬度、或大於該基材之寬度、或至少該基材之寬度的兩倍。該基材之寬度可為相對該出口凹槽之長度實質上垂直的、實質上平行的、或於某一角度定向。
該基材列印系統能被含有該夾頭、該噴墨列印頭、及該氣刀之外殼所封圍。該外殼能含有一包括一個以上的氣體之大氣,該等氣體係與由該氣刀所放射之氣體或諸氣體相同或不同。於一些具體實施例中,該氣體或諸氣體包括一惰性氣體。於一些具體實施例中,該氣體或諸氣體之反應氣體含量係少於該道氣體或諸氣體大氣之總體積的1.0
體積百分比。合適之惰性氣體的範例包含氮、諸如氬之惰性氣體、或其任何組合。
該基材列印系統能包括一個以上的致動器,用於移動一個以上的零組件、諸如該噴墨列印頭總成、該夾頭、及該基材。於一些具體實施例中,一列印頭致動器被提供,其被建構用於在列印至藉由該夾頭所固持的基材期間相對該夾頭移動該噴墨列印頭。於一些具體實施例中,至少一致動器被提供及被建構用於在列印期間相對該噴墨列印頭移動該夾頭及該氣刀。
按照本教示之各種具體實施例,用於在像素觸排中獲得一薄膜形成有機材料的實質上均勻之分佈的方法被提供,譬如,於一基材上所形成之像素觸排中。該方法能包含一個以上的以下之步驟或特色。一基材能被夾頭所固持。該基材能包括被形成在其一列印表面上之複數個像素觸排。來自氣刀之出口凹槽的氣體之薄層流能被引導朝向該藉由該夾頭所固持之基材。該出口凹槽能具有一高度及一長度,且該長度可為該高度之尺寸的多倍。
噴墨墨水能被由第一噴墨列印頭列印至該列印表面上所形成之第一複數個像素觸排上。來自相同列印頭或來自第二噴墨列印頭的噴墨墨水可被列印至該基材上所形成之第二複數個像素觸排上。該第一及第二墨水可為相同或不同的。該方法能被施行,以致該氣體之薄層流有助於在每一像素觸排內之噴墨墨水的均勻分佈,且防止在每一像素觸排內之噴墨墨水的堆積。於一些具體實施例中,該第一
噴墨列印頭及該第二噴墨列印頭係相同的噴墨列印頭。
該方法能採用任何合適之噴墨列印系統或其零組件。譬如,該方法能採用該噴墨印表機工具或其任何零組件,如在2012年4月17日提出的美國專利申請案第61/625,659號中所者,其係全部以引用的方式併入本文中。
氣體之流動可在形狀上、壓力、速度、溫度、及方向中被變化。任何合適之氣刀、諸如傳統的氣刀能被使用於提供氣體之流動。譬如,能由依愛公司(俄亥俄州、辛辛那堤市)、埃泰克國際公司(俄亥俄州、辛辛那堤市)、JetAir技術公司、LLC(加州、范杜拉市)、STREAMTEK(北卡羅來那州、夏洛特市)、Sonic Air Systems公司(加州、布瑞亞市)、或Nex流動空氣產品公司(紐約州、威廉斯維爾市)獲得的氣刀可被使用。在一些具體實施例中,於該列印期間,氣體之薄層流被引導朝向該基材至該第一複數個及該第二複數個像素觸排兩者上。於一些具體實施例中,氣體之薄層流係從該氣刀在一由大約1.0磅每平方英吋至大約25磅每平方英吋、由大約2.0磅每平方英吋至大約20磅每平方英吋、由大約3.0磅每平方英吋至大約12磅每平方英吋、或由大約5磅每平方英吋至大約10磅每平方英吋的壓力被引導。於一些具體實施例中,一真空係經過一排空通口施加,以在該氣體的薄層流被引導朝向該基材之後吸起該氣體之薄層流。
於一些具體實施例中,該基材之列印表面能包括至少二列之像素觸排,使每一列具有一長度,使每一像素觸排
具有一長度及一比該長度較短之寬度,及使每一像素觸排之長度實質上被配置成垂直於其個別列之長度。於此等案例中,該氣刀之出口凹槽能具有一長度,該長度係實質上平行於每一像素觸排之長度及實質上垂直於每一列之長度。
於一些具體實施例中,該基材之列印表面能包括至少二列之像素觸排,使每一列具有一長度,使每一像素觸排具有一長度及一比該長度較短之寬度,及使每一像素觸排之長度被配置成實質上垂直於其個別列之長度。於此等案例中,該氣刀之出口凹槽能具有一長度,該長度係實質上垂直於每一像素觸排之長度及實質上平行於每一列的長度。
按照本教示之各種具體實施例,一基材列印系統被提供,其包括一夾頭、一噴墨列印頭、噴墨墨水之供給、及一氣體移動裝置。該氣體移動裝置可與在此中所敘述之氣刀不同,且能包括譬如風扇、二個以上的風扇、噴嘴、空氣泵等。該夾頭'能包括一頂部表面,且被建構用於將基材固持在該頂部表面上。該夾頭可為一真空夾頭或能包括夾子、對齊栓銷、或其他鎖固部件或緊固件。該噴墨列印頭能被建構用於將噴墨墨水列印至基材之列印表面上,同時該基材被該夾頭所固持。噴墨墨水之供給可為與該噴墨列印頭流體連通,且該噴墨墨水能包括一載體流體及溶解或懸浮在該載體流體中之薄膜形成有機材料。該氣體移動裝置可被以一固定式關係相對及毗連該噴墨列印頭來定位。
該氣體移動裝置能被建構用於將氣體之流動引導至該基材的列印表面上,同時該噴墨列印頭將該噴墨墨水列印至該列印表面上。於一些具體實施例中,該氣體移動裝置係與惰性氣體、諸如氮氣之來源流體連通。
該基材列印系統能包括一排空通口及一與該排空通口流體連通的真空來源,其中該排空通口係相對該氣體移動裝置定位,使得藉由該氣體移動裝置所產生的氣體之流動被由該列印表面經過該排空通口吸走,該基材列印系統可被封圍在一外殼中,該外殼含有該夾頭、該噴墨列印頭、及該氣體移動裝置。該外殼能含有惰性氣體大氣,譬如該惰性氣體大氣包括氮氣。該基材列印系統能包括至少一加熱器,其被建構用於加熱一藉由該夾頭所固持之基材。於一些具體實施例中,該氣體移動裝置包括產生氣體之流動的至少二台風扇。該氣體之流動能在任何合適之形狀、流量率、壓力。或速度被供給。於一示範具體實施例中,該氣體流動可從該氣體移動裝置在由大約0.1公尺/秒至大約10公尺/秒、由大約0.5公尺/秒至大約5.0公尺/秒、由大約1.0公尺/秒至大約3.5公尺/秒、或由大約1.5公尺/秒至大約2.5公尺/秒的速度被引導。
方法及設備亦被提供,用於移除由該墨水所蒸發之載體液體及如此用於防止載體液體之再冷凝。更明確地是,該方法及設備能被使用將一噴蠟、譬如有機發光裝置材料沈積至基材上,同時移除被蒸發的載體液體,其中該有機材料已被驅散或溶解。該設備能包括傳送構件、蒸發區域、
加熱器、排空通口、及真空通口。該傳送構件能被建構用於承接該載體液體中之有機材料、乾燥該有機材料、及將該被乾燥的有機材料沈積至基材上。該有機材料可為在形成有機發光裝置的一個以上之層中有用的有機薄膜形成材料。該蒸發區域可藉由該傳送構件的一表面部份被至少局部地界定,其中該表面部份係沿著第一平面設置,且再者其中該蒸發區域被建構用於支撐該載體液體中之薄膜形成材料的一部份。該加熱器能被設計成適於加熱該蒸發區域。該排空通口能坐落鄰接該蒸發區域及與一延伸遠離該蒸發區域、實質上正交於該第一平面之直線相交。該真空來源能被設計成適於與該排空通口流體連通。在操作中,該真空來源能造成一由該蒸發區域延伸經過該排空通口的氣體流動,且具有充分之體積及流量率,以夾帶及移除位在該蒸發區域或最接近該蒸發區域的蒸氣。
根據本教示之各種具體實施例,用於乾燥載體液體中之薄膜形成材料的設備被提供。該設備可包括傳送構件、蒸發區域、加熱器、一陣列之排空通口、及一真空來源。該傳送構件能被建構用於承接該載體液體中之薄膜形成材料,並將被乾燥的薄膜形成材料沈積至基材上。該蒸發區域可藉由該傳送構件的一表面部份被至少局部地界定,其中該表面部份係沿著第一平面設置,且再者其中該蒸發區域被建構用於支撐被配置在一陣列液滴中的載體液體中之薄膜形成材料的一部份。該加熱器能被設計成適於加熱該蒸發區域。該陣列之排空通口能被提供鄰接該蒸發區域、
及與一延伸遠離該蒸發區域且實質上正交於該第一平面之直線相交,其中該陣列之排空通口在數目、陣列尺寸、及陣列形狀中對應於該陣列之液滴。該真空來源能被設計成適用於與該等排空通口流體連通。在操作中,該真空來源能造成一由該蒸發區域延伸經過該等排空通口的氣體流動,且具有充分之體積及流量率,以夾帶及移除位在該蒸發區域或最接近該蒸發區域的蒸氣。
根據本教示之各種具體實施例,用於乾燥載體液體中之薄膜形成材料的設備被提供。該設備可包括傳送構件、蒸發區域、加熱器、排空通口、真空來源、清除氣體通口、及清除氣體來源。該傳送構件能被建構用於承接該載體液體中之薄膜形成材料,並將被乾燥的薄膜形成材料沈積至基材上。該蒸發區域可藉由該傳送構件的一表面部份被至少局部地界定,其中該表面部份係沿著第一平面設置,且再者其中該蒸發區域被建構用於支撐該載體液體中之薄膜形成材料的一部份。該加熱器能被設計成適於加熱該蒸發區域。該排空通口能被坐落鄰接該蒸發區域、及坐落於該第一平面中。該真空來源能被設計成適用於與該排空通口流體連通。一清除氣體通口能被坐落成鄰接該蒸發區域及坐落在該蒸發區域之與該排空通口相反的側面上之第一平面中。該清除氣體來源能被設計成適用於與該清除氣體通口流體連通。在操作中,該清除氣體來源及該真空來源造成氣體沿著一延伸經過該蒸發區域附近、且實質上平行於該蒸發區域及經過該排空通口之流動路徑流動。該氣體流
動可具有充分之體積及流量率,以夾帶及移除位在該蒸發區域或最接近該蒸發區域的蒸氣。
於一些具體實施例中,該氣體流動具有一由大約0.03至大約1.5標準公升每分鐘、或由大約0.1至大約0.8標準公升每分鐘的流量率。該排空通口能具有一由大約50至大約300微米、或由大約100至大約200微米的直徑。於一些具體實施例中,該排空通口能被由該蒸發區域分離達一由大約50至大約200微米、或由大約100至大約200微米的距離。於一些具體實施例中,在此可有一與該排空通口及該真空來源流體連通的溶劑回收系統。該薄膜形成材料能包含一有機發光裝置材料,譬如,用於形成一OLED層。於一些具體實施例中,該排空通口及該蒸發區域可相對彼此移動。
該表面部份能包含至少一表面特色。於一些具體實施例中,該至少一表面特色包括在該傳送構件的第一面上之第一開口,且再者其中該傳送構件包含一通道,該通道由第一開口、延伸經過該傳送構件至該傳送構件的第二、相反面上所形成之第二開口。該蒸發區域能被建構用於支撐該載體液體中之薄膜形成材料的一部份,該部份當作被配置在一陣列中之多數個液滴,且其中該排空通口被設計成適於造成一遍及該整個陣列之氣體流動,並足以夾帶及移除位在該蒸發區域或最接近該蒸發區域的蒸氣。於一些具體實施例中,該氣體流動具有每薄膜形成材料之液滴由大約0.03至大約1.5標準公升每分鐘之流量率、或每薄膜形
成材料之液滴由大約0.1至大約0.8標準公升每分鐘的流量率。
於一些具體實施例中,該蒸發區域被建構用於支撐該載體液體中之薄膜形成材料的一部份,該部份當作被配置在一陣列中之多數個液滴。該氣體流動可具有每薄膜形成材料之液滴由大約0.03至大約1.5標準公升每分鐘之流量率、或每薄膜形成材料之液滴由大約0.1至大約0.8標準公升每分鐘的流量率。該清除氣體通口及該排空通口之尺寸能被設計,使得該等通口中之氣體速度係少於1馬赫。於一些具體實施例中,該清除氣體通口及該排空通口被由該蒸發區域分離達大約200微米至大約2毫米。該清除氣體通口及/或該排空通口能被拉長。清除氣體通口之線性陣列及/或排空通口的線性陣列能被提供。
根據本教示之各種具體實施例,用於乾燥載體液體中之薄膜形成材料的設備被提供。該設備能包括傳送構件、複數個蒸發區域、加熱器、一陣列之排空通口、真空來源、一陣列之清除氣體通口、及清除氣體來源。該傳送構件可被建構用於承接該載體液體中之薄膜形成材料,並將被乾燥的薄膜形成材料沈積至基材上。該多數個蒸發區域可被配置在一陣列中,每一蒸發區域至少藉由該傳送構件之個別的表面部份所局部地界定,其中每一個別表面部份係沿著第一平面設置,且再者其中每一蒸發區域被建構用於支撐該載體液體中之薄膜形成材料的一個別部份。該加熱器能被設計成適於加熱該陣列之蒸發區域。該陣列之排空通
口可為位在該第一平面中,使得該至少一排空通口係毗連每一蒸發區域。該真空來源可被設計成適用於與該等排空通口流體連通。該陣列之清除氣體通口可為位在該第一平面中,使得該至少一清除氣體通口係鄰接每一蒸發區域及在該蒸發區域的一側面上,該側面係與毗連該蒸發區域的排空通口相反。該清除氣體來源能被設計成適用於與該等清除氣體通口流體連通。在操作中,該清除氣體來源及該真空來源造成氣體沿著延伸經過該等蒸發區域附近、且實質上平行於該等蒸發區域及經過該等排空通口之流動路徑流動,並足以夾帶及移除位在該等蒸發區域或最接近該等蒸發區域的蒸氣。於一些具體實施例中,該氣體流動具有每薄膜形成材料之液滴由大約0.03至大約1.5標準公升每分鐘之流量率、或每薄膜形成材料之液滴由大約0.1至大約0.8標準公升每分鐘的流量率。該清除氣體通口及該排空通口之尺寸能被設計,使得該等通口中之氣體速度係少於1馬赫。
根據本教示之各種具體實施例,用於乾燥載體液體中之薄膜形成材料及將該被乾燥的薄膜形成材料傳輸至基材之設備被提供。該設備能包括轉鼓薄膜形成設備、薄膜材料運送機件、溶劑蒸氣移除設備、加熱器、及材料傳送設備。具有一傳送表面的轉鼓薄膜形成設備可被建構用於在第一定向承接與支撐該載體液體中之薄膜形成材料,並在第二定向將被乾燥的薄膜形成材料沈積至基材上。該薄膜材料運送機件能被建構用於在第一定向量出該載體液體中
之薄膜形成材料至該傳送表面上。該溶劑蒸氣移除設備能在該第一及第二定向之間的一中介定向被坐落毗連該傳送表面,該溶劑蒸氣移除設備包括一個以上的排空通口、及一被設計成適用於與該一個以上的排空通口流體連通之真空來源。該加熱器能被設計成適於在該中介定向加熱該傳送表面。在該第二定向,該材料傳送設備能被建構用於將該實質上乾燥的薄膜形成材料傳送至該基材。在操作中,經由夾帶效應藉由在該中介定向進入該溶劑蒸氣移除設備所造成之氣體流動、及在該第二定向以實質上乾燥的形式被傳送至該基材,載體液體中之薄膜形成材料能在該第一定向以載體液體蒸氣之移除而被量出、加熱、及乾燥。
於一些具體實施例中,該轉鼓薄膜形成設備包括一有小平面的鼓。該材料傳送設備在該第二定向能包括一光源及用於藉由熱傳送該薄膜形成材料的光學路徑。於一些具體實施例中,該材料傳送設備在該第二定向包括一壓電材料,用於藉由攪拌傳送該薄膜形成材料。在由薄膜形成材料之每10皮升量出部份大約0.03至大約1.5標準公升每分鐘、或由薄膜形成材料之每10皮升量出部份大約0.1至大約0.8標準公升每分鐘的中介定向,該氣體流動能具有一流量率。於一些具體實施例中,該溶劑蒸氣移除設備係與該傳送表面分離達由100至200微米之距離。一溶劑回收系統能被提供成與該一個以上的排空通口及該真空來源流體連通。於一些具體實施例中。該薄膜形成材料包含OLED材料。
根據本教示之各種態樣,一用於形成薄膜之方法被提供。該方法可包括一個以上的以下步驟。薄膜形成材料之液滴係在想要位置被支撐在一載體液體中,其中該位置界定第一平面。該載體液體被蒸發,藉此在該位置之附近形成一載體液體蒸氣,且實質上乾燥該薄膜形成材料。一氣體流動係沿著一延伸遠離該位置之附近的路徑、沿著一實質上正交於該第一平面的直線建立。該載體液體蒸氣係藉由將其夾帶於該氣體流動中而在該位置之附近被移除。該實質上被乾燥的薄膜形成材料係傳送給一基材,藉此一薄膜被形成。
根據本申請案之各種具體實施例,一用於形成薄膜之方法被提供。該方法能包括一個以上的以下步驟。薄膜形成材料之液滴係在想要位置被支撐在一載體液體中,其中該位置界定第一平面。該載體液體被蒸發,藉此在該位置之附近形成一載體液體蒸氣,且實質上乾燥該薄膜形成材料。一氣體流動係沿著一在該位置之附近的路徑、沿著一實質上平行於該第一平面的直線建立。該位置的附近中之載體液體蒸氣係藉由將其夾帶於該氣體流動中而被移除。該實質上被乾燥的薄膜形成材料係傳送給一基材,藉此一薄膜被形成。於另外選擇之噴墨應用中,該薄膜形成材料可被直接地乾燥至一基材上,在此其將被使用,而非被傳送。
於一些具體實施例中,傳送該實質上被乾燥的薄膜形成材料至一基材的步驟包括蒸發該實質上被乾燥的薄膜形
成材料,並使該被蒸發之薄膜形成材料與一基材接觸。該薄膜形成材料能包含一有機發光裝置材料。該第一平面中之複數個想要位置能被包含,每一位置支撐載體液體中之薄膜形成材料的一液滴。
本教示提供用於移除在將均勻厚度之薄膜列印至一基材上所產生之載體液體蒸氣的設備及方法。該薄膜形成材料能包括一有機墨水成份。如於此揭示內容中所使用,該“墨水”一詞大致上被界定為任何在一體積之載體液體(亦被稱為流體成份、載體液體、或載體液體)中具有一體積之薄膜形成材料(亦被稱為固體材料、或固體部分)的混合物,其在一對於該設備之操作為有用的溫度範圍中係一起呈液相。此一般化“墨水”之範例包含懸浮或驅散於載體液體中之固體微粒、及載體液體中之固體材料的溶液之混合物。於一些具體實施例中,該載體液體在周遭溫度下可為在一固相中,但在該設備之操作期間有用的較高溫度下於一液相中。該固體材料在周遭溫度下為固體,但於一些具體實施例中在該設備之操作期間被使用的較高溫度下可為於該液相中。該載體液體關於該固體材料之顯著特徵係該載體液體在一比該固體材料之蒸發或昇華溫度較低的溫度下蒸發,如此允許該載體液體之選擇性蒸發。
於感加熱式列印應用中,該載體液體係於該薄膜形成製程期間藉由在一傳送構件上之熱所蒸發。該傳送構件係一構件,其被設計成適用於承接該載體液體中之薄膜形成材料,及將被乾燥的薄膜形成材料沈積至一基材上。於各
種具體實施例中,該傳送構件能包含一蒸發該載體液體之蒸發區域,且隨後能夠傳送該被乾燥的薄膜形成材料至一想要之目標,譬如,至一基材。除了別的以外,本揭示內容敘述該設備之各種具體實施例,包含譬如用於移除載體液體蒸氣及用於防止或減輕該'載體液體蒸氣在該設備或基材上之其他地方冷凝的溶劑蒸氣移除設備。
於該設備之各種具體實施例中,一溶劑蒸氣移除設備係位在該蒸發區域之上,亦即,實質上正交於該蒸發區域。該溶劑蒸氣移除設備包含位在蒸發區域之上的一個以上之排空通口,一數量之墨水成份已被提供在該蒸發區域上。該數量之墨水可為譬如大約由10至200微米直徑之液滴,該蒸發區域能具有大約200微米的直徑,且該一個以上的排空通口可為與該蒸發區域大約相同的直徑。該墨水成份被放置在其上之蒸發區域可為充分熱,以便蒸發該載體液體。另一選擇係,該蒸發區域可為首先在一溫度,該載體液體在該溫度實質上係未蒸發,且接著隨後被加熱至一足以蒸發該載體液體的溫度。該蒸發區域可被直接地加熱或藉由一外部來源所加熱。該溶劑蒸氣移除設備的一個以上之排空通口係與一真空來源連通,該真空來源具有經過該溶劑蒸氣移除設備之排空通口於一實質上正交於該蒸發區域的方向中抽吸氣體流動之作用。此舉亦夾帶該載體液體蒸氣及將其抽吸經過該排空通口。根據各種具體實施例,該溶劑蒸氣移除設備設計亦可包含位於該排空通口及該真空來源間之路徑中的溶劑回收系統或急冷器,為著要移除
載體液體蒸氣、恢復蒸發液體、及防止該真空來源的污染之目的。對於此設備之有效性的值得注意之考量包含:該氣體流動之位置,其應為接近該載體液體蒸氣之來源;該氣體流動方向,其應於任何再冷凝可發生之前被引導至承載該載體液體蒸氣遠離該薄膜形成設備;及該流量率,其應為足以防止載體液體蒸氣分子逸出或返回至該蒸發區域或至該薄膜形成設備之其他零件,而不打斷該薄膜形成製程。於一非限制之範例中,該墨水滴直徑可為高達200微米,譬如,由10至100微米,該溶劑蒸氣移除設備排空通口能具有一在由50至300微米範圍內之直徑,該排空通口能被放置在該被加熱的墨水滴上方之由50至200微米的間隙,且該氣體流量率可為於由0.1至1.5標準公升每分鐘(slm)之範圍中。
於各種具體實施例中,該排空通口及溶劑蒸氣移除設備可為相對該蒸發區域於一固定位置中。於其他具體實施例中,該排空通口及溶劑蒸氣移除設備可為相對該蒸發區域在一暫時定向中。於此揭示內容中,該“於一暫時定向中”或“於一暫時關係中”一詞將意指該等個別元件係可相對彼此移動。相對移動能被提供,以將該排空通口移動成與該蒸發區域有關係及無關係。此等具體實施例允許載體液體蒸氣於一定向中之移除,同時亦允許墨水於其他定向中載入或排出。
在各種具體實施例中,上面之溶劑蒸氣移除設備的多數個單元可被配置在一陣列中,以容納能夠同時地提供及
加熱一陣列中之多數個墨水滴的薄膜形成設備。
於進一步具體實施例中,此揭示內容提供該上面之溶劑蒸氣移除設備當作具有至少一傳送表面之旋轉或移動系統的一零件,其被以薄膜形成材料於一定向中所供給,並在第二定向將薄膜形成材料運送至基材,使得該薄膜形成材料於實質上該固相中沈積在該基材上。在該第一定向中所供給之薄膜形成材料可為如上面所述之墨水,亦即,一被提供於載體液體中之固體薄膜形成材料。一溶劑蒸氣移除站能被提供於該第一及第二定向之間,以能夠有一用於藉由蒸發移除該載體液體的手段,其能藉由加熱該旋轉系統之傳送表面所完成。該溶劑蒸氣移除站可為一排空通口或一陣列之排空通口,並與一真空來源連通及非常接近於該旋轉機件之表面。此一配置能具有經過該排空通口抽吸氣體及載體液體蒸氣之作用。其如此具有實質上減少或防止載體液體蒸氣分子逸出或再冷凝於該加熱表面上或在該薄膜形成設備的另一零件上、及污染該最後之想要薄膜的目的之作用。
於各種具體實施例中,此揭示內容提供一設備,其中清除氣體之流動被提供在該蒸發區域之上及平行於該蒸發區域。該設備能包含譬如一排空通口,其被放置成接近該蒸發區域及於藉由該蒸發區域所界定之平面中、或接近藉由該蒸發區域所界定之平面。該數量之墨水可為一大約10皮升體積而高達200微米直徑、及典型由10至100微米直徑之液滴。該氣體流動出口可為與該蒸發區域之出口有大
約相同之直徑、亦即由大約50至大約300微米。將被了解該墨水滴體積可為較大或較小的,且此揭示內容之元件的尺寸及配置基於液滴尺寸之修改可藉由那些熟諳該技藝者基於此揭示內容之教示被做成。
該墨水成份被放置在其上之蒸發區域可被充分地加熱,以蒸發該載體液體,或其可首先在該載體液體實質上未被蒸發之溫度,且接著隨後被加熱至一足以蒸發該載體液體的溫度。該排空通口係與一具有經過該排空通口抽吸氣體流動之作用的真空來源連通。於藉由該蒸發區域所界定之平面中或接近藉由該蒸發區域所界定之平面,在該墨水及蒸發區域對該排空通口之相反側面,一清除氣體通口被放置成接近該蒸發區域。該清除氣體通口之直徑應為由50至300微米。一清除氣體被供給至該清除氣體通口。在該墨水及該清除氣體通口之間、與該墨水及該排空通口之間的分離間隔係大約200微米或更少。於一平行於該蒸發區域之方向中,供給至該清除氣體通口的清除氣體及一與該排空通口連通的真空來源之結合造成該氣體流動在該蒸發區域及墨水之上,並抽吸該載體液體蒸氣遠離該墨水上方的區域及至該排空通口。這減少或消除載體液體蒸氣逸出或返回至該薄膜形成設備之蒸發區域或另一部份及污染該最後之想要薄膜的可能性。該氣體流量率可為於由0.1至1.5標準公升每分鐘之範圍中。為著要移除載體液體蒸氣及防止該真空來源的污染之目的,該排空通口設計亦可包含一位於該排空通口及該真空來源之間的路徑中之溶劑回收
系統。對於此設備之值得注意的考量包含:該氣體流動之位置,其應為接近該載體液體蒸氣之來源;該氣體流動方向應被引導,以便於任何再冷凝可發生之前在一遠離該薄膜形成設備之方向中承載該載體液體蒸氣;且該流量率係足以防止載體液體蒸氣分子逸出或返回至該傳送表面或至該薄膜形成設備之另一零件,而不打斷該薄膜形成製程。
於一些具體實施例中,該上面設備之多數個單元可被配置在一陣列中,以容納能夠同時地提供及加熱一陣列中之墨水的多數個液滴之薄膜形成設備。
於各種具體實施例中,該上述氣體流動配置係列印頭機件的一部份。譬如,一滴包含載體液體之墨水能被供給至一蒸發區域。該蒸發區域能包含微細孔、微柱、微通道、或其他微佈圖結構。該載體液體實質上係在該蒸發區域之上蒸發。由一清除氣體通口至一排空通口之氣體流動通過該墨水上方及抽吸該載體液體蒸氣遠離該墨水上方之區域及至該排空通口。這減少或消除載體液體蒸氣逸出或返回至該蒸發區域或至該薄膜形成設備之另一零件的可能性。該薄膜形成材料可接著被傳送至基材。
於各種具體實施例中,用於移除藉由加熱一墨水所產生之載體液體蒸氣的方法被提供。根據各種具體實施例,該方法可包含以下步驟:在一想要之位置支撐載體液體中之薄膜形成材料的液滴,其中該位置界定第一平面;蒸發該載體液體,藉此在該位置附近形成一載體液體蒸氣,且實質上乾燥該薄膜形成材料;沿著一延伸遠離該位置附近
之路徑、沿著一實質上正交於該第一平面的直線建立一氣體流動;於該位置之附近藉由夾帶該氣體流動中之載體液體蒸氣來移除該載體液體蒸氣;及將該實質上被乾燥的薄膜形成材料傳送至一基材,藉此一薄膜被形成。根據其他具體實施例,該方法能包含以下步驟:在一想要之位置支撐一載體液體所之薄膜形成材料的液滴,其中該位置界定第一平面;蒸發該載體液體,藉此在該位置之附近形成一載體液體蒸氣及實質上乾燥該薄膜形成材料;沿著該位置的附近中之路徑、沿著一實質上平行於該第一平面的直線建立一氣體流動;於該位置之附近藉由夾帶該氣體流動中之載體液體蒸氣來移除該載體液體蒸氣;及將該實質上被乾燥的薄膜形成材料傳送至一基材,藉此一薄膜被形成。被沈積於該基材上之薄膜材料能在該整個沈積區域之上具有一經佈圖的形狀或可為一均勻之塗層。
圖8示意地說明一用於根據此揭示內容的一具體實施例來乾燥載體液體中之薄膜形成材料的設備。該溶劑蒸氣移除設備200包括排空通口220及真空來源235。真空來源235被設計成適用於與排空通口220流體連通,以造成經過排空通口220至真空來源235的氣體之流動(例如氣體流動240)。氣體流動240能出自該周圍之環境、例如空氣。於一些具體實施例中,溶劑蒸氣移除設備200亦可包含溶劑回收系統230。
用於乾燥載體液體中之薄膜形成材料的設備另包含一傳送構件203。於一些有用的具體實施例中,傳送構件203
具有一蒸發區域205及一非蒸發區域270。一蒸發區域205係至少局部地藉由傳送構件203的一表面部份所界定,且蒸發區域205界定第一平面。於各種具體實施例中,傳送構件203亦可包含一非蒸發區域270。蒸發區域205被建構用於支撐該載體液體中之薄膜形成材料的一部份,如藉由墨水210所顯示。排空通口220係坐落毗連蒸發區域205,使得該排空通口220與一直線212相交,該直線212於一實質上正交於藉由蒸發區域205所界定之平面的方向中延伸遠離蒸發區域205。用於此揭示內容中之說明的單純故,排空通口220可'被敘述為“在蒸發區域205之上”或“位在蒸發區域205之上”。在上下文中,將被了解該“在之上”及“位在之上”等詞意指排空通口220及蒸發區域205相對彼此之位置,而不管那些部件之絕對定向。
傳送構件203可為用於將當作薄膜的有機材料沈積至基材上之設備或設備的一零件。傳送構件203可為用於將有機發光二極體薄膜沈積至基材上之設備或設備的一零件。此一亦被稱為熱噴射印表機或熱噴射列印設備的設備被敘述在美國專利申請案公告第US 2008/0308037 A1、US 2008/0311307 A1、US 2010/0171780 A1、及US 2010/0188457 A1號,其內容係全部以引用的方式併入本文中。蒸發區域205可為一未佈圖之表面,或能含有微佈圖的表面特色、諸如由第一開口延伸經過傳送構件203至形成在該傳送構件的第二相反面上之第二開口的微細孔、微柱、微通道,或其他微佈圖結構或奈米佈圖結構,並可另包含此等結構之
陣列(可替換地,微陣列)。用於乾燥載體液體中之薄膜形成材料的設備亦包含一加熱器,其被設計成適於加熱蒸發區域205。該加熱器(未示出)可為那些熟諳該技藝者所熟知之任何加熱器。於一些非限制性範例中,在一些具體實施例中,一被設計來選擇性地加熱蒸發區域205的電阻式加熱器可被併入傳送構件203。於其他具體實施例中,該加熱器可為一輻射式加熱器、例如紅外線或微波式,並位在蒸發區域205之上及被設計來選擇性地加熱蒸發區域205。
墨水210被沈積至蒸發區域205上。為著此揭示內容之目的,墨水210係一具有固體部份及載體液體部份之混合物,其中該載體液體部份在一比該固體部份較低的溫度下蒸發。此一般化墨水之範例包含懸浮在載體液體中之固體微粒及載體液體中之固體材料的溶液之混合物。該“固體”一詞被使用於敘述在正常之周遭溫度下為固相的材料。該等固體微粒或已溶解之固體材料包括薄膜形成材料。於此揭示內容之各種具體實施例中,墨水210之固體材料包括一有機發光二極體材料,其當作一薄膜於實質上該固相中被沈積在基材上。蒸發區域205可接著被充分地加熱,以蒸發墨水210中之載體液體,如此在蒸發區域205之上形成載體液體蒸氣215。在蒸發量本質上由其構成的固體材料所組成之後,墨水210可接著在一隨後之步驟中被排出,譬如藉由諸如額外加熱至較高溫度之瞬間脈衝、壓電脈衝、或氣體排出之方法。
真空來源235被設計成適用於與排空通口220流體連
通,並造成由蒸發區域205進入排空通口220的氣體流動240。氣體流動240係足以夾帶載體液體蒸氣215,且移除位在或最接近至蒸發區域205的載體液體蒸氣215,該氣體流動240亦將載體液體蒸氣215帶入排空通口220,如藉由載體液體蒸氣流動245所說明。排空通口220具有一孔口直徑260及一由蒸發區域205的分開距離265。排空通口220相對蒸發區域205之位置能被固定,或其可為一暫時之關係。該暫時之關係將在此揭示內容之進一步具體實施例中變得清楚。於此揭示內容的一具體實施例中,孔口直徑260及分開距離265係大約與蒸發區域205之直徑的量值相同。於一些有用的具體實施例中,孔口直徑260係在由50至300微米之範圍中,且分開距離265係在由100至200微米之範圍中,而蒸發區域205之直徑係200微米或更少。在調諧此設備的性能中值得注意之考量包含氣體流動240之位置,該位置於各種具體實施例中應為接近載體液體蒸氣215之來源。氣體流動240將起作用,以在任何再冷凝能發生之前,將載體液體蒸氣215載送遠離一薄膜形成設備之傳送表面、諸如蒸發區域205。氣體流動240可為來自該設備之環境的空氣。該氣體流量率係足以防止載體液體蒸氣分子逸出或返回至蒸發區域205或該薄膜形成設備的另一零件,而不會如此大以便打斷該薄膜形成製程,例如藉由在該載體液體蒸發之前扭曲墨水滴210。於一具體實施例中,譬如,墨水滴210具有大約10皮升之體積及高達200微米的直徑,且典型在由10至100微米之範圍中。於此具
體實施例中,當排空通口220具有大約300微米的孔口直徑260時,良好的清除條件能被獲得,分開距離265係200微米或更少,且該氣體流量率係由0.1至1.5標準公升每分鐘。
進一步之理論及實用的考量係在決定該最佳之分開距離、孔口直徑、與氣體流量率、以及在這些因素之中的相互作用中被考量。分開距離265可為足以允許傳送構件203及排空通口220之間的空氣流動。這可藉由在該設備之操作壓力下造成分開距離265大於該等空氣分子之平均自由路徑而被完成。在周圍之壓力下,該平均自由路徑係少於0.1微米,以致大於此之分開距離265將允許無粘性的空氣之流動。然而,一實用之考量係需要藉由設定一用於分開距離265之最小值來避免傳送構件203與排空通口220之碰撞。於諸具體實施例中,顯著之考量因素包含製造容差、設備於操作期間之震動、及零件相對彼此之移動,其中該傳送構件203及排空通口相對彼此係於一暫時之關係中。雖然這些因素之正確本質能決定於一給定系統中用於分開距離265之最小值為何,由50至100微米的一般之最小量能被指定。分開距離265之最大值係藉由該設備之有效性所決定。其已被決定當分開距離265係200微米或更少時,該載體液體蒸氣215可實質上被移除。
墨水滴210之體積典型係大約10皮升。用於載體液體蒸氣215之實質移除,該氣體流動240之比率應為至少0.03標準公升每分鐘(slm),且良好的結果以0.1標準公升每分
鐘或更大被獲得。孔口直徑260應為足以使經過該孔口的氣體流動之線性速度係少於1馬赫、即聲音之速率(在大氣壓力下大約340公尺/秒)。這導致大約50微米之想要的最小孔口直徑,以支撐0.03 slm的流量率,及導致大約100微米之想要的最小直徑,以支撐0.1 slm之流量率。該最大孔口直徑260係藉由考量幾何形狀、及特別藉由考量多數個墨水滴210之尺寸及間距、與因此多數個排空通口220間之可容許的距離所決定,如於在此中(下面)所揭示的一些具體實施例中。用於諸具體實施例,一實用之最大孔口直徑260係300微米,其導致1.5 slm之最大氣體流量率,其中單一排空通口220被設計來由單一墨水滴210移除載體液體蒸氣。
應了解該蒸發區域205通常不會存在於隔離中,但當作較大設備的一零件,該設備之很多零件不能被加熱。譬如,非蒸發區域270能圍繞蒸發區域205。墨水不被提供至非蒸發區域270,而非蒸發區域270也不被加熱。如此,縱使載體液體蒸氣215不會再冷凝於蒸發區域205上,其可再冷凝於該設備之另一零件上,該設備之蒸發區域205為一零件。如果載體液體蒸氣215確實靠近蒸發區域205再冷凝,其能以墨水210之固體部份蒸發及污染該想要之薄膜。載體液體蒸氣215藉由溶劑蒸氣移除設備200之實質移除可顯著地減少或消除這些問題。
真空來源235可為那些熟諳該技藝者所熟知之任何真空來源,其可產生在此中所揭示之空氣的流量率。溶劑回
收系統230可為例如一冷凝捕集器,其可甚至在減少壓力之下冷凝載體液體蒸氣。溶劑回收系統230是否為想要的將譬如藉由載體液體蒸氣215之性質及真空來源235之操作的性質與模式所決定。
圖9示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,其可為與根據此揭示內容之其他各種具體實施例的蒸發區域處於一暫時之關係中。圖10說明該相同之設備,但在一不同的時間點。該溶劑蒸氣移除設備係如上面對於圖8所敘述,包括一與真空來源235流體連通的排空通口220,且於一些具體實施例中,與溶劑回收系統230流體連通。於此設備中,該溶劑蒸氣移除設備係列印頭機件的一零件,其包含墨水來源275。蒸發區域205係亦該列印頭機件的一零件,並可相對該墨水來源及溶劑蒸氣移除設備移動,如藉由箭頭237所顯示。於圖9中,蒸發區域205係於一墨水載入位置中。墨水280能藉由墨水來源275所提供,以在蒸發區域205上形成墨水210。相對動作可接著被提供,其中蒸發區域205係由圖9之墨水載入位置移除,且被放置於如在圖10中所顯示之墨水蒸發位置中,如藉由箭頭237所顯示。於圖10之墨水蒸發位置中,墨水210能被加熱,以形成載體液體蒸氣,且在或最接近蒸發區域205之載體液體蒸氣可為實質上藉由排空通口220所移除,如上面對於圖8所敘述。
圖11示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,其可為與根據此揭示內容之其他各種具體實施例的蒸發區域處於一暫時
之關係中。圖12說明該相同之設備,但在一不同的時間點。該溶劑蒸氣移除設備係如上面對於圖8所敘述,包括一與真空來源235流體連通的排空通口220,且於一些具體實施例中,與溶劑回收系統230流體連通。此設備亦包含墨水來源275。傳送構件203能相對該墨水來源及溶劑蒸氣移除設備旋轉。於圖11中,蒸發區域205係於一墨水載入位置中。墨水280能藉由墨水來源275所提供,以在蒸發區域205上形成墨水210。傳送構件203接著由圖11之墨水載入位置被旋轉,如藉由箭頭255所顯示,且放置於一墨水蒸發位置中,如在圖12中所顯示。於此位置中,墨水210能被加熱,以形成載體液體蒸氣,且在或最接近蒸發區域205之載體液體蒸氣可為實質上藉由排空通口220所移除,如上面對於圖8所敘述。
圖13示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,其可為與根據此揭示內容之其他各種具體實施例的蒸發區域處於一暫時之關係中。該溶劑蒸氣移除設備200係如上面對於圖8所敘述,包括一與真空來源235流體連通的排空通口220,且於一些具體實施例中,與溶劑回收系統230流體連通。於此設備中,該溶劑蒸氣移除設備200可相對該蒸發區域移動。傳送構件283係列印頭機件的一零件,且於蒸發區域285中具有一陣列之孔隙290,如在美國專利申請案公告第US 2008/0308037 A1號中所揭示者。孔隙290係傳送構件283的第一面上之第一開口,具有由第一開口延伸經過傳送構件283至在傳送構件283的第二、相反面上之第二開口
的通道。墨水280能被墨水來源275所提供,以在蒸發區域285形成墨水210。孔隙290允許墨水210通過傳送構件283,且最後被沈積在基材293上。如藉由箭頭295所指示,溶劑蒸氣移除設備200及基材293能相對傳送構件283被移動進入一正交於蒸發區域285的位置,且接著墨水210能被加熱,以形成載體液體蒸氣,其可為實質上藉由排空通口220所移除,如上面對於圖8所敘述。隨後,溶劑蒸氣移除設備可接著被向後移動至圖13中所顯示之非蒸氣移除位置,如藉由箭頭297所指示,且墨水210可接著被傳送給基材293,以形成一實質上無載體液體污染的薄膜。
圖14示意地說明一用於根據此揭示內容之各種具體實施例來乾燥載體液體中之薄膜形成材料的設備,其中該溶劑蒸氣移除設備包括圖8之溶劑蒸氣移除設備的多數個單元。溶劑蒸氣移除設備300包括多數個排空通口220、及被設計成適用於經由歧管375與排空通口220流體連通的真空來源235,以造成一經過排空通口220至真空來源235的氣體流動。於一些具體實施例中,溶劑蒸氣移除設備300亦可包含溶劑回收系統230。
傳送構件303係一用於將當作薄膜的有機材料沈積至基材上之設備,且可為一用於將OLEO薄膜沈積至基材上之設備,譬如,一在此中所提及之一個以上的參考專利申請案公告中所敘述之設備。傳送構件303可為一蒸發區域305,如所示,一陣列之墨水210的液滴被沈積在該蒸發區域305上,且藉由非蒸發區域370作為邊界。於其他具體
實施例中,傳送構件303能包括一陣列之較小的的蒸發區域(例如圖8之蒸發區域205),其中墨水210可被沈積至該陣列之蒸發區域的每一者上,且該陣列之蒸發區域係藉由非蒸發區域所分離。該陣列之墨水滴能如所示包括一維陣列的墨水210、或二維陣列之墨水210。該陣列能包含任何數目之墨水210的液滴,並可為於任何想要之圖案中,例如正方形、長方形、圓形、三角形、人字紋形、或另一想要之形狀。溶劑蒸氣移除設備300包括一陣列之排空通口,其在數目、陣列尺寸、及陣列形狀中對應於該陣列之墨水210的液滴。溶劑蒸氣移除設備300之排空通口220係位在蒸發區域305之上。排空通口220相對蒸發區域305之位置能被固定,或其可在一暫時之關係中,如於譬如上面之圖9至13中。於此揭示內容之各種具體實施例中,排空通口220之直徑及排空通口220與蒸發區域305間之分開距離的量值係大約與墨水滴210之直徑相同,且該氣體流量率係由0.1至1.5標準公升每分鐘,如在上面所揭示者。該等墨水滴210之直徑可為高達200微米,且其直徑典型係由10至100微米。該等排空通口220能具有一在由50至300微米的範圍內之直徑,且該分開距離265可為200微米或更少。
墨水210被承接至蒸發區域305上。蒸發區域305能接著被充分地加熱,以蒸發墨水210中之載體液體,如此在蒸發區域305及墨水210上方形成載體液體蒸氣215。在蒸發量本質上由其構成的固體材料所組成之後,墨水210
可接著在一隨後之步驟中被排出。真空來源235被設計成適用於與排空通口220流體連通,且造成氣體流動進入排空通口220,如藉由氣體流動240(虛線)所顯示。由蒸發區域305延伸經過排空通口220之氣體流動240係亦足以夾帶載體液體蒸氣215進入排空通口220,如藉由載體液體蒸氣流動245所顯示,如此在該載體液體蒸氣的任何再冷凝能發生之前,移除位在或最接近至蒸發區域305的載體液體蒸氣215。氣體流動240能被包圍該設備的環境所供給。載體液體蒸氣215藉由溶劑蒸氣移除設備300之實質移除可顯著地減少或消除載體液體蒸氣再冷凝至該薄膜形成設備上之問題。
圖15示意地說明一根據此揭示內容之各種具體實施例的溶劑蒸氣移除設備,其中該溶劑蒸氣移除設備包括圖8之溶劑蒸氣移除設備的較大單元。溶劑蒸氣移除設備350包括排空通口320、及被設計成適用於與排空通口320流體連通的真空來源235,以造成一經過排空通口320至真空來源235的氣體流動。溶劑蒸氣移除設備350亦可包含溶劑回收系統230。
傳送構件303係一用於將當作薄膜的有機材料沈積至基材上之設備,如上面對於圖14所揭示者。排空通口320在尺寸及形狀中對應於該陣列之墨水210的液滴。溶劑蒸氣移除設備350之排空通口320係位在蒸發區域305之上。排空通口320相對蒸發區域305之位置能被固定,或其可譬如為在一暫時之關係中,如於圖9至13中。於此揭示內
容之各種具體實施例中,排空通口320及蒸發區域305間之分開距離係與墨水滴210之直徑具有大約相同的量值,如在上面所揭示者。該等墨水滴210的直徑可為高達200微米,且典型之直徑為由10至100微米。該分開距離265係200微米或更少。該氣體流量率可為每墨水滴210由0.03至1.5標準公升每分鐘(slm),且令人想望地係每墨水滴210由0.1至0.8 slm。
墨水210被承接至蒸發區域305上。蒸發區域305能接著被充分地加熱,以蒸發墨水210中之載體液體,如此在蒸發區域305及墨水210上方形成載體液體蒸氣215。在蒸發量本質上由其構成的固體材料所組成之後,墨水210可接著在一隨後之步驟中被排出。真空來源235被設計成適用於與排空通口320流體連通,且造成氣體流動進入排空通口320,如藉由氣體流動240所顯示。由蒸發區域305延伸經過排空通口320之氣體流動240係亦足以夾帶載體液體蒸氣215進入排空通口320,如藉由載體液體蒸氣流動245所顯示,如此在該載體液體蒸氣的任何再冷凝能發生之前,移除位在或最接近至蒸發區域305的載體液體蒸氣215。氣體流動240能被包圍該設備的環境所供給。載體液體蒸氣215藉由溶劑蒸氣移除設備350之實質移除可顯著地減少或消除載體液體蒸氣再冷凝至該薄膜形成設備上之問題。
圖16示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,當作根據此揭示內容之各種具體實施例的轉鼓薄膜形成設備之一零件。
此一轉鼓薄膜形成設備沒有溶劑蒸氣移除設備,已藉由美國專利申請案公告第US 2011/0293818 A1號被詳細地揭示,其內容係全部以引用的方式併入本文中。如藉由該公告所揭示,轉鼓415具有一傳送表面,該傳送表面可為等同於此揭示內容之其他具體實施例的蒸發區域。薄膜材料運送機件420量出薄膜材料425,該薄膜材料425可為如在此中所揭示的載體液體中之薄膜形成材料至轉鼓415的傳送表面上。該被量出的薄膜材料425可被計量當作一個以上的液滴或當作一液流。於一範例中,薄膜材料425能當作一液體墨水被運送及能於該液相中沈積在轉鼓415之傳送表面上。轉鼓415之傳送表面可起作用,以於第一定向中承接該被計量之薄膜材料425,且接著於第二定向中將其傳送至一沈積表面、例如一基材405上。於該第一定向中承接在轉鼓415的傳送表面上之被計量的薄膜材料425被移向基材405及藉由該轉鼓之旋轉進入該第二定向,如藉由箭頭430所顯示。於該第二定向中,藉由諸如攪拌或例如來自一整合之壓電材料的壓力、或藉由諸如來自光源435及光學路徑440的熱之手段,在轉鼓415的傳送表面上之被計量的薄膜材料425可被變位至光學激發區域445上,以在基材405上形成被沈積的薄膜410。
當作一具體實施例,美國專利申請案公告第US 2011/0293818 A1號揭示一調節單元,以在該第一定向、該第二定向、或一不同的中介定向清除不是被沈積薄膜410的一部份之材料、例如來自該墨水之載體液體。於該公告
中所揭示之調節單元可為一熱及/或氣體來源,且能傳輸輻射、對流、或傳導加熱至該傳送表面。然而,於各種情況中,僅只熱未能須要地掃除該載體液體蒸氣,且一氣體可僅只將其掃至該系統之一不同零件。於此等情況中,該載體液體蒸氣未能充分地被移除及可再冷凝、例如在轉鼓415之傳送表面的不同位置、或在該沈積系統之不同零件處。
於圖16中,溶劑蒸氣移除設備400之配置在一非常接近於轉鼓415之傳送表面的中介定向能減少或消除載體液體蒸氣再冷凝。溶劑蒸氣移除設備400之排空通口結構455能包含一如於上面溶劑蒸氣移除設備200中之排空通口220、一陣列的如於上面溶劑蒸氣移除設備200中之此排空通口、一如於上面溶劑蒸氣移除設備350中之較大的排空通口320、或甚至一陣列之此等較大的排空通口,其位於毗連轉鼓415的傳送表面及在該轉鼓415的傳送表面之上。排空通口結構的內部表面及轉鼓415的傳送表面之間的分開距離係300微米或更少。溶劑蒸氣移除設備400亦包含一真空來源235,如在上面所揭示者,且亦可包含一溶劑回收系統230。已被沈積至轉鼓415的傳送表面上之墨水係在一與溶劑蒸氣移除設備400為暫時之關係中藉由轉鼓415之旋轉來定位。熱被供給至該墨水,例如藉由轉鼓415中之一個以上的加熱器、或藉由排空通口結構455中之一個以上的加熱器。如此,轉鼓415的傳送表面係等同於此揭示內容中之其他具體實施例的蒸發區域。
墨水之加熱在該墨水上方及轉鼓415的傳送表面(蒸發區域)上方形成載體液體蒸氣。如對於此揭示內容之其他具體實施例所敘述,溶劑蒸氣移除設備400之真空來源被設計成適用於與排空通口或溶劑蒸氣移除設備400之通口流體連通,其造成一由轉鼓415之鄰接傳送表面延伸經過該排空通口或諸通口的氣體流動。該氣體流動係足以夾帶及移除位在或最接近該鄰接之傳送表面的載體液體蒸氣進入排空通口結構455之一個以上的排空通口,使得減少或消除該系統中之載體液體蒸氣的再冷凝。
圖17示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,當作根據此揭示內容之各種具體實施例的有小平面之轉鼓薄膜形成設備的一零件。此一有小平面的轉鼓薄膜形成設備沒有溶劑蒸氣移除設備,已被揭示在美國專利申請案公告第US 2011/0293818 A1號中。有小平面的轉鼓465具有一系列之傳送表面,該等傳送表面之每一者可為等同於此揭示內容之其他具體實施例的蒸發區域。薄膜材料運送機件420量出薄膜材料425,該薄膜材料425可為如在此中所揭示之墨水,且其可被計量當作一個以上的液滴。於一範例中,薄膜材料425能當作一液體墨水被運送及能於該液相中沈積在有小平面的轉鼓465之傳送表面上。有小平面的轉鼓465之傳送表面可起作用,以於第一定向中承接該被計量之薄膜材料425,該轉鼓能如藉由箭頭470所顯示地旋轉,且藉由上面對於動鼓415所敘述之手段,該被計量之薄膜材料能接著於第二定向中被傳送至一沈積表面上、例如一基材
405上。
於圖17中,溶劑蒸氣移除設備450之配置在一非常接近於有小平面的轉鼓465之傳送表面的中介定向能減少或消除載體液體蒸氣再冷凝。溶劑蒸氣移除設備450之排空通口結構460能包含一如於上面溶劑蒸氣移除設備200中之排空通口220、一陣列的如於上面溶劑蒸氣移除設備300中之此排空通口、一如於上面溶劑蒸氣移除設備350中之較大的排空通口320、或甚至一陣列之此等較大的排空通口,其位於非常接近至該有小平面的轉鼓465之傳送表面及在該有小平面的轉鼓465的傳送表面之上。溶劑蒸氣移除設備450亦包含一真空來源235,如在上面所揭示者,且亦可包含一溶劑回收系統230。已被沈積至有小平面的轉鼓465的傳送表面上之墨水係在一與溶劑蒸氣移除設備450為暫時之關係中藉由有小平面的轉鼓465之旋轉來定位。熱被供給至該墨水,例如藉由有小平面的轉鼓465中之一個以上的加熱器、或藉由排空通口結構460中之一個以上的加熱器。如此,有小平面的轉鼓465的傳送表面係等同於此揭示內容中之其他具體實施例的蒸發區域。墨水之加熱在該墨水上方及有小平面的轉鼓465之傳送表面(蒸發區域)上方形成載體液體蒸氣。如對於此揭示內容之其他具體實施例所敘述,溶劑蒸氣移除設備450之真空來源被設計成適用於與排空通口或溶劑蒸氣移除設備450之通口流體連通,其造成一由有小平面的轉鼓465之鄰接傳送表面延伸經過該排空通口或諸通口的氣體流動。該氣體流動係足以
夾帶及移除位在或最接近該鄰接之傳送表面的載體液體蒸氣進入溶劑蒸氣移除設備450之一個以上的排空通口,如此減少或消除該系統中之載體液體蒸氣的再冷凝。
圖18示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,其係根據此揭示內容之各種具體實施例的薄膜形成設備之一零件。該薄膜形成設備500包含一傳送構件503,其具有一蒸發區域505。傳送構件503被設計成適用於承接載體液體中之薄膜形成材料,及將被乾燥的薄膜形成材料沈積至一基材上。蒸發區域505係至少局部地藉由傳送構件503之表面部份所界定,且被沿著第一平面設置。蒸發區域505被建構用於支撐載體液體、例如墨水210中之薄膜形成材料的一部份。傳送構件503可另包含一加熱器(未示出),其被設計成適於加熱蒸發區域505。傳送構件503另包含毗連蒸發區域505及位於該第一平面中之排空通口520、和毗連蒸發區域505及位於蒸發區域505之與排空通口520相反的側面上之第一平面中的清除氣體通口525。真空來源235被設計成適用於與排空通口520流體連通,且清除氣體來源555被設計成適用於與清除氣體通口525流體連通。該清除氣體可為氮或惰性氣體、例如氬。於一些具體實施例中,薄膜形成設備500亦可包含溶劑回收系統230。沿著一延伸經過蒸發區域505附近、及實質上平行於蒸發區域505、及經過排空通口520的流動路徑,清除氣體來源555及真空來源235造成一氣體流動540,而足以夾帶及移除位在或最接近蒸發區域505的載體液體蒸氣215。蒸發區域505可為設備的一
零件,用於將當作薄膜之有機材料、諸如有機光放射二極體薄膜沈積至一基材上。蒸發區域505可為一未佈圖的表面,或能含有微佈圖的表面特色、諸如由第一開口延伸經過傳送構件503至形成在該傳送構件的第二相反面上之第二開口的微細孔、微柱、微通道,或其他微佈圖結構或奈米佈圖結構,並可另包含此等結構之陣列(可替換地,微陣列)。
墨水210被承接至蒸發區域505上。蒸發區域505能接著被充分地加熱,以蒸發墨水210中之載體液體,如此形成最接近蒸發區域505及墨水210的載體液體蒸氣215。在蒸發量本質上由其構成的固體材料所組成之後,墨水210可接著在一隨後之步驟中被排出。於一些具體實施例中,蒸發區域505可為一固體或實質上固體的表面,如所顯示。另一選擇係,於其他具體實施例中,蒸發區域505能具有一系列通道或以別的方式可滲透墨水210的,以致墨水210通過傳送構件503及在與其相反的方向中被傳送,而墨水210原來係在該相反方向中被沈積。排空通口520及清除氣體通口525係位於接近蒸發區域505及在蒸發區域505之相反側面上,且在藉由蒸發區域505所界定之平面中或接近藉由蒸發區域505所界定之平面。在蒸發區域505及墨水210之上的氣體流動540具有抽吸載體液體蒸氣215遠離墨水210及蒸發區域505之鄰近、及至排空通口520、且如此至真空來源235或至如果存在之溶劑回收系統230的作用。這減少或消除載體液體蒸氣215逸出或返回至蒸發
區域505或該薄膜形成設備的另一零件之可能性,藉此大幅地減少或消除載體液體蒸氣215在該薄膜形成設備的任何零件上之再冷凝、及減少或消除該想要之最後薄膜藉由該載體液體的污染。
在調諧此具體實施例之性能中值得注意的考量包含該等通口及該墨水之間的距離、該等通口之直徑、及該氣體流量率。於各種具體實施例中,墨水滴210能具有高達200微米之直徑,且典型由10至100微米。排空通口520及清除氣體通口525之直徑應為由50至300微米。分開距離565係該等通口的中心及墨水210的中心之間的距離,且應為由100至200微米。該氣體流量率係足以防止載體液體蒸氣分子逸出或返回至蒸發區域505或該薄膜形成設備的另一零件,同時不會大到打斷該薄膜形成製程,例如在該載體液體蒸發之前藉由扭曲墨水滴210。該氣體流量率可為於由0.03至1.5標準公升每分鐘之範圍中,及有用地於由0.1至0.8標準公升每分鐘之範圍中。
圖19示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,其係根據此揭示內容之另一具體實施例的薄膜形成設備508之一零件。圖19說明圖18之具體實施例的一變化,其中傳送構件510被設計來承接及傳送被配置在一陣列中之多數個墨水滴210。於此具體實施例中,排空通口520及清除氣體通口525係位於一陣列之墨水滴210的外面。排空通口520及清除氣體通口525可為單一個通口或一線性陣列的通口,並可為圓形或修長形,且通口的形狀及數目之選擇將視該陣列
墨水滴之形狀及尺寸而定,而載體液體將被由該等墨水滴移除。傳送構件510之傳送表面512係界定為被設計來承接及傳送墨水滴210的區域。傳送表面512能被加熱,以蒸發墨水滴210之載體液體當作被蒸發的載體液體215。排空通口520及清除氣體通口525被放置,使得氣體流動540被引導在墨水滴210之上,以便將被蒸發的載體液體215掃至排空通口520。這減少或消除載體液體蒸氣215逸出或返回至蒸發區域512或該薄膜形成設備的另一零件之可能性,藉此大幅地減少或消除載體液體蒸氣215在該薄膜形成設備的任何零件上之再冷凝、及減少或消除該想要之最後薄膜中藉由該載體液體的污染。該氣體流量率可為於由0.03至1.5標準公升每分鐘每墨水滴之範圍中,及有用地於由0.1至0.8標準公升每分鐘每墨水滴之範圍中。排空通口520及氣體清除通口525之尺寸係如在此中所教示地設計,以提供該想要之氣體流量率。
圖20示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,其係根據此揭示內容之各種具體實施例的薄膜形成設備之一零件,其中該溶劑蒸氣移除設備包括圖18之溶劑蒸氣移除設備的多數個單元,並與一較大的薄膜形成設備之多數個蒸發區域整合。薄膜形成設備600包括多數個排空通口520、多數個清除氣體通口525、及多數個蒸發區域505,且為一用於將當作薄膜的有機材料沈積至基材上之設備。每一蒸發區域505係至少局部地藉由一傳送構件的個別表面部份所界定,其中每一個別表面部份係沿著第一平面設置。薄膜形成設備
600可為一用於將OLED薄膜沈積至基材上之設備,如在此中併入參考的美國專利申請案公告中所揭示者。薄膜形成裝置設備600能包括一維陣列之蒸發區域505及相關的排空通口520與清除氣體通口525,如所顯示,或包括二維陣列的蒸發區域505及相關的排空通口520與清除氣體通口525。該陣列能包含任何數目之蒸發區域505,並可為在任何想要之圖案中,例如正方形、長方形、圓形、三角形、人字紋形、或另一想要之形狀。
排空通口520及清除氣體通口525能以交替的圖案在一列中被放置於蒸發區域505之間、或於二維陣列中被放置於各列蒸發區域505之間、或兩者。蒸發區域505被建構,以使每一蒸發區域支撐載體液體、例如在此中所界定的墨水中之薄膜形成材料的一個別部份。該多數個排空通口520係經由歧管(為清楚故而未示出)與一真空來源連通,且該多數個清除氣體通口525係經由第二歧管(未示出)與一清除氣體來源連通,以由清除氣體通口525沿著延伸經過蒸發區域505之附近、及實質上平行於蒸發區域505與經過排空通口520的流動路徑提供氣體之流動。該氣體流動係足以夾帶及移除位在或最接近蒸發區域505的載體液體蒸氣。於一些具體實施例中,該設備亦可包含一溶劑回收系統,如上面所揭示者。於此揭示內容的一些具體實施例中,排空通口520之直徑及排空通口520與蒸發區域505之間的分開距離之量值係大約與該墨水滴之直徑相同,且該氣體流量率係由0.03至1.5標準公升每分鐘每墨
水滴,如上面所揭示者。
來自墨水儲存器530的墨水係藉由墨水沈積系統535沈積至該等個別之蒸發區域505上。於圖20之設備中,蒸發區域505具有通道或以別的方式可滲透墨水的。蒸發區域505可接著被充分地加熱,以蒸發該墨水中之載體液體,如此在蒸發區域505及該墨水上方形成載體液體蒸氣。在蒸發量本質上由其構成的固體材料所組成之後,該墨水可在一隨後之步驟中例如被排出至基材515上。由清除氣體通口525至排空通口520之氣體流動造成氣體在蒸發區域505之上的流動,並在該載體液體蒸氣的任何再冷凝能發生之前,將載體液體蒸氣夾帶進入排空通口520。該載體液體蒸氣之實質移除可實質上減少或消除載體液體蒸氣再冷凝至薄膜形成設備600上、及被以該墨水之薄膜形成固體部份共同沈積的問題。
圖21係一流程圖,其說明一用於根據本教示之各種具體實施例來形成薄膜的方法。圖21能以在此中所敘述之各種設備具體實施例的觀點、譬如有關圖8被了解。於步驟1000中,載體液體(墨水)中之許多薄膜形成材料係在一想要位置(蒸發區域)被承接及藉由該想要位置(蒸發區域)所支撐。該想要位置界定第一平面。於步驟1005中,該墨水被加熱,這蒸發該載體液體,在該位置之附近形成載體液體蒸氣及實質上乾燥薄膜形成材料。於步驟1010中,氣體流動係沿著一路徑建立,該路徑延伸遠離該位置之附近,其中該氣體流動路徑順著一實質上正交於該第一平面的直
線。於步驟1015中,該氣體流動夾帶該載體液體蒸氣,藉此由該位置之附近移除。於步驟1020中,現在實質上被乾燥的薄膜形成材料係傳送至一基材,藉此形成一薄膜。
圖22係一流程圖,其說明一用於根據本教示之各種具體實施例來形成薄膜的方法。圖22能以在此中所敘述之各種設備具體實施例的觀點、譬如有關圖18被了解。於步驟1100中,載體液體(墨水)中之許多薄膜形成材料係在一想要位置(蒸發區域)被承接及藉由該想要位置(蒸發區域)所支撐。該想要位置界定第一平面。於步驟1105中,該墨水被加熱,這蒸發該載體液體,在該位置之附近形成載體液體蒸氣及實質上乾燥薄膜形成材料。於步驟1110中,氣體流動係沿著該位置附近中之一路徑建立,其中該氣體流動路徑順著一實質上平行於該第一平面的直線。於步驟1115中,該氣體流動夾帶該載體液體蒸氣,藉此由該位置之附近移除。於步驟1120中,現在實質上被乾燥的薄膜形成材料係傳送至一基材,藉此形成一薄膜。
以下之範例被給予,以說明本教示之本質。然而,應了解本教示不被限制於這些範例中所提出之特定條件或細節。
此範例示範本教示之優秀的利益。來自依愛公司(俄亥俄州、辛辛那堤市)的3英吋氣刀被連接至氮氣來源及被使用於一開放之套手工作箱中。該氣刀被安裝,使得由該氣
刀所放射之氮氣係在固持一基材的夾頭之頂部表面的高度。該氣刀係大約位於遠離該基材達10英吋距離處。該基材係事先以電氣線路層、一整個射出層、及一整個傳送層、以及中介之烘烤步驟製備。噴墨列印係在基材之個別區域中於一在像素中組構及越過像素組構兩者中於該基材上施行。用於該噴墨列印頭在該基材之上的每一次操作,120個噴嘴被採用,具有每像素10個噴嘴之裕度,雖然僅只每像素第一組五個噴嘴被利用。用於每一特別的區域,越過該基材之噴墨列印頭的二次操作被施行。該基材之噴墨列印在以空氣填充之套手工作箱中發生。固持該基材之夾頭被維持在室溫、或大約攝氏25.3度。該氮氣係在10磅每平方英吋之壓力由該氣刀所放射。總共七次測試係在對應於該基材之供準備的玻璃面板上被施行。該面板之該等區域或測試區段被標以T1至T7。T1係具有一控制之作用的測試,其中該氣刀被關掉。測試區段T2至T4係越過像素之定向。測試區段T5至T7係在像素中之定向。用於該越過像素及在像素中之定向測試兩者,有一測試,其中該氣刀僅只在該噴墨列印頭的第一次操作之後被開啟,該等測試的其中一者隨時開啟該氣刀,且一測試係僅只在該噴墨列印頭的第二次操作之後開啟該氣刀。測試T1至T7之結果被顯示在表1中。如為明顯者,隨時開啟該氣刀給與該最佳之結果,因在像素觸排中無墨水的堆積發生。用於T5之40/60標示指示該像素觸排的大約百分之60經歷所施加之墨水的堆積。於該測試中施加至該基材的墨水為G24墨水。
此範例示範本教示之優秀的利益。一類似於範例1中所使用者之基材再次使用噴墨列印頭被以一墨水列印。於此實驗中,該噴墨列印頭係與一被連接至該噴墨列印頭的真空孔口配對,使得該噴墨及真空孔口之移動於該基材的列印期間一前一後地移動。該基材被分成對應於14個不同測試條件的14個區域。於每一區域中,二次噴墨列印操作被施行,使該第二次噴墨列印操作係毗連該第一次噴墨列印頭操作。於該等各種測試條件中,真空被施加或不被施加,且該氣刀被應用或不被應用。當一氣刀被應用時,其被使用於吹出氮氣越過在越過像素組構中之基材。該等以下之測試條件被採用:一控制測試條件,其中該真空及氣刀兩者被關掉,一氣刀使用5磅每平方英吋之氮氣,一氣刀使用10磅每平方英吋的氮氣,一氣刀使用15磅每平方英吋之氮氣,一氣刀使用12磅每平方英吋的氮氣,一氣刀使用25磅每平方英吋之氮氣,一氣刀使用30磅每平方英吋的氮氣,一真空及一氣刀使用2磅每平方英吋之氮氣,
一真空及一氣刀使用5磅每平方英吋的氮氣,一真空及一氣刀使用10磅每平方英吋之氮氣,一在高功率上之真空獨自被使用,一在中等功率上之真空獨自被使用,一在中等/高功率上之真空獨自被使用,及一在小功率上之真空獨自被使用。此實驗之結果指示獨自使用高達30磅每平方英吋之氣刀壓力而沒有真空做用良好的。該真空之獨自使用給與比獨自使用該氣刀之結果看起來更糟。在中等/高功率之真空顯現為該最大有可為的。真空之施加與該氣刀的結合能造成該放射層(EML)墨水在該等像素觸排的外面移動。
此範例示範本教示之優秀的利益。於此實驗調整中,具有9英吋長孔口之氣刀被使用於在均勻之速度下放射氮氣越過一在2.9公尺/秒的速度於越過像素組構中之基材。該氣刀類似於範例1中所敘述地被安裝及定位在與該基材隔大約10英吋之距離處。噴墨列印係在各種區域中沿著該基材之長度被施行。用於這些列印行程之每一者,該噴墨列印係越過該基材之整個寬度被施行,再者,每一列印行程係以該噴墨列印頭之第一次操作及第二次操作來施行。這些測試區域之每一者涉及噴墨列印,其中該氣刀總是以10磅每平方英吋之壓力被開啟。僅只橫跨大約該基材的一半寬度之控制區域亦被列印,但未開啟該氣刀。毗連該控制區域,大約該寬度的另一半,一局部控制被施行,其中該氣刀僅只在噴墨列印的第一次操作之後被開啟。該控制區域顯示該等各種像素觸排中之被沈積墨水的堆積。在越
過該基材之整個寬度的所有該等測試區域中,無堆積被觀察到,而該氣刀在該等測試區域中總是被開啟。
圖23係一基材1200之示意代表圖,而具有9英吋孔口長度之氣刀係與該基材1200對齊,且氮氣被吹出越過該基材。此測試係在一通至該周圍空氣之開放的套手工作箱環境及在一包括氮氣大氣之封閉的套手工作箱兩者中被施行。於兩測試中,該氣刀在10磅每平方英吋之壓力下放射氮氣。圖23中之虛線箭頭1205指示來自該氣刀的氮氣之流動的方向。在9個不同位置1210、1220、1230、1240、1250、1260、1270、1280、及1290,該氮氣在該基材之上的速率被測量。當於該開放式空氣大氣及於該封閉式氮氣大氣中採用該氣刀時,本質上用於氮氣速率之相同值被偵測。在圖23中之各種位置所顯示的值係以公尺/秒為單位。2.8公尺/秒之平均氮氣速率係在該開放式空氣環境及於該氮氣封閉式套手工作箱環境兩者中被測量。
圖24顯示基材1300及三個不同的10x10像素區域1305、1320、及1330的示意圖,其中於各種像素觸排中之墨水的乾燥時間係使用相同之9英吋氣刀並使用一氮氣來源、或於噴墨列印期間吹出氮氣越過該基材來調查。在所有三個區域中,一在該區域的中心之像素及一朝向該區域之邊緣的像素被觀察達該等各種像素中之墨水乾燥所花費之時間量。區域1305具有一控制之作用,在此該氣刀被關掉。在區域1305中,在中心像素1310觀察到45秒之乾燥時間,且在邊緣像素1315中觀察到26秒之乾燥時間。這
對應於該邊緣及該中心像素之間的乾燥時間中之19秒的差值。於區域1320中,該氣刀被以在10磅每平方英吋的壓力下所放射之氮氣所開啟。乾燥被觀察到在中心像素1325花費18秒,且在邊緣像素1330花費15秒。那些乾燥時間對應於僅只3秒的差值。於區域1330中,由氣刀所放射之5磅每平方英吋的氮氣壓力被使用。在中心像素1335,20秒之乾燥時間被測量,且在邊緣像素1340中,17秒之乾燥時間被觀察到。再者,於該中心像素及該邊緣像素之間觀察到僅只3秒之乾燥時間差值。
圖25顯示一基材1400之示意圖,其在各種像素觸排位置被列印越過該基材之整個表面,包含中心像素1405及邊緣像素1410。列印係以該氣刀在使用20磅每平方英吋的氮氣時施行,且該測試亦被施行為一未使用該氣刀之控制。藉由使用該氣刀,比較於沒有該氣刀之110.3秒,在像素1405觀察到少於31秒之乾燥時間。在邊緣像素1410處,當使用該氣刀時,觀察到22秒之乾燥時間,且當未使用該氣刀時,觀察到42.7秒之乾燥時間。比較於當未使用該氣刀時之大約68秒的乾燥時間中之差值,該氣刀之使用在乾燥時間中產生僅只大約9秒之差值。這些結果顯示使用氣刀來達成一相對不變的乾燥時間之效用,其允許被列印基材之更快速的處理。
此範例示範本教示之優秀的利益。於此實驗調整中,氣刀不被使用。代替使用氣刀,二台風扇被使用。以此一
使得該二台風扇隨著噴墨列印頭於列印期間一前一後地移動的方式,該二台風扇被安裝毗連該噴墨列印頭。如果更局部的乾燥或溶劑混濁團分裂將對以該等氣刀實驗所觀察到者給與一類似結果,雙重電扇硬體設置被使用來測試。該二台風扇係購買現成產品,且被平行地接線至一可變的12伏特電源。它們被以C型夾來夾緊至該列印站上。該二台風扇之每一者具有8.5 CFM之最大空氣流量、30 dBA之噪音程度、40毫米x40毫米x20毫米之尺寸、單一滾珠軸承、及7200R微米之速率。該列印發生在一類似於範例1中所使用者之基材上。該列印係在一封閉式套手工作箱中於氮氣環境中施行。施加至該等風扇之電壓被改變,以達成大約1.4公尺/秒至大約3.8公尺/秒之速度範圍。表2顯示在各種測試期間所採用之電壓及藉由該等風扇所吹出之氮氣的對應速度。一控制亦被施行,其中該等電扇被關掉。於該控制狀態中,於該等各種像素觸排中之堆積發生。以該等風扇係開啟之所有該等測試條件,無墨水之堆積發生。這些結果係類似於那些使用氣刀之其他範例中所敘述者。
在與如果每一個別之公告、專利、或專利申請案被明確地及個別地指示為以引用的方式併入本文中之相同的程度下,在此說明書中所論及之所有公告、專利、及專利申請案係以引用的方式併入本文中。
雖然本教示之具體實施例已在此中被顯示及敘述,對於那些熟諳該技藝者將為明顯的是此等具體實施例僅只被提供當作範例。現在對於那些熟諳該技藝者將發生極多變動、改變、及替代,而不會由本教示脫離。應被了解對於本教示在此中所敘述之具體實施例的各種另外選擇可於實踐該等教示中被採用。
本教示之特色及優點的較佳理解將藉由參考所附圖面被獲得,該等圖面係意欲說明、而不限制本教示。於以下之插圖中,相像元件被標以類似編號。
圖1A係能按照本教示之各種具體實施例被列印的基材之平面圖。
圖1B係如在圖1A中所顯示之基材的平面圖,而該基材已被列印有一個以上的墨水。
圖1C係如在圖1A中所顯示之基材的平面圖,而該基材已被列印有一個以上的墨水。
圖2A係基材之橫截面視圖,而該基材已按照本教示之各種具體實施例被局部地列印。
圖2B係在圖2A中所顯示之基材的橫截面視圖,而該基材已藉由第一及第二印表機的多次操作被列印。
圖2C係在圖2A中所顯示之基材的橫截面視圖,而該基材已被列印及局部地乾燥。
圖3A係一基材之平面圖,該基材已使用噴墨列印頭之至少二次操作被以一個以上的墨水列印。
圖3B係一基材之平面圖,該基材已使用按照本教示之各種具體實施例的噴墨列印頭之至少二次操作被以一個以上的墨水列印。
圖4係一概要圖,示範該馬拉高尼(Marangoni)效應。
圖5A係一含有複數個像素之基材及一氣刀的平面圖,該氣刀在一方向中引導一股薄層流之空氣越過該基材,該方向與該複數個像素之長度一致。
圖5B係一含有複數個像素之基材及一氣刀的平面圖,該氣刀引導一股薄層流之氣體越過該基材,其中該基材被建構用於使得該股氣體係垂直於該複數個像素之長度。
圖6A係按照本教示之各種具體實施例的噴墨列印系統之頂部、右側立體視圖,其被建構用於使得含有複數個像
素之基材停靠在一夾頭上,且一氣刀係能夠在一方向中產生一股薄層流之氣體越過該基材,該方向與該複數個像素之長度一致。
圖6B係對於在圖6A中所顯示之噴墨列印系統的另一選擇之放大、頂部、右側立體視圖。
圖6C係對於在圖6A中所顯示之噴墨列印系統的另一選擇之頂部、右側立體視圖。
圖6D係在圖6A中所顯示之噴墨列印系統的平面圖。
圖7A係按照本教示之各種具體實施例的噴墨列印系統之頂部、右側立體視圖,其中一含有複數個像素之基材及一氣刀被建構,用於使得該氣刀引導一股薄層流之氣體越過該基材,該氣體係垂直於該複數個像素之長度。
圖7B係對於在圖7A中所顯示之噴墨列印系統的另一選擇之頂部、右側立體視圖。
圖7C係在圖7A中所顯示之噴墨列印系統的平面圖。
圖7D係在圖7A中所顯示之噴墨列印系統的頂部、左側立體視圖。
圖8示意地說明按照本教示之各種具體實施例的溶劑蒸氣移除設備。
圖9示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,其可為與按照本教示之各種具體實施例的傳送表面處於暫時之關係。
圖10說明與圖9相同之設備,但在一不同的時間點。
圖11示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,其可為與按照本教示之各種具體實施例的傳送表面處於暫時之關係。
圖12說明與圖11相同之設備,但在一不同的時間點。
圖13示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,其可為與按照本教示之又其他具體實施例的傳送表面處於暫時之關係。
圖14示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,其包括按照本教示之各種具體實施例的圖9之溶劑蒸氣移除設備的多數個單元。
圖15示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,其包括根據本教示之又其他具體實施例的圖8之溶劑蒸氣移除設備的一較大單元。
圖16示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,當作根據本教示的另一具體實施例之轉鼓沈積系統的一部份。
圖17示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,當作根據本教示的另一具體實施例之有小平面的轉鼓沈積系統之一部份。
圖18示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,其係根據本教示的又另一具體實施例之薄膜形成設備的一部份。
圖19示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,其係根據本教示的又另一具體實施例之薄膜形成設備的一部份。
圖20示意地說明一溶劑蒸氣移除設備,其包括根據本教示之又另一具體實施例的圖18之溶劑蒸氣移除設備的多數個單元。
圖21係一流程圖,說明用於根據本教示之各種具體實施例形成一薄膜的方法。
圖22係一流程圖,說明用於根據本教示之各種具體實
施例形成一薄膜的方法。
圖23係一示意圖,而按照本教示之各種具體實施例在基材上之各種位置顯示不同的氣體速率。
圖24係按照本教示之各種具體實施例的基材之示意代表圖,該基材已在各種位置被列印,在此乾燥時間為不同的。
圖25係按照本教示之各種具體實施例的基材之示意代表圖,該基材被以一個以上的墨水列印,並指示該基材之t個各種位置,在此乾燥時間為不同的。
Claims (27)
- 一種基材列印系統,包括:一夾頭,其包括一被建構用於固持基材之頂部表面;一噴墨列印頭,其被建構用於噴墨列印至該基材上;以及一氣刀,其包括一用於由加壓氣體來源承接加壓氣體的入口、及一出口凹槽,該出口凹槽具有一長度且被建構用於由該氣刀將呈薄層流之加壓氣體引導朝向藉由該夾頭所固持之基材。
- 如申請專利範圍第1項之基材列印系統,其中該噴墨列印頭係與墨水之供給流體連通,且該墨水包括一載體流體及被溶解或懸浮在該載體流體中之薄膜形成有機材料。
- 如申請專利範圍第1項之基材列印系統,另包括一藉由該夾頭所固持之基材,其中該基材包括至少二列之像素觸排,每一像素觸排能被建構來圍起有機材料,用於形成一像素,每一列具有一長度,每一像素觸排具有一長度及一比該長度較短之寬度,每一列中之像素觸排的長度被配置成實質上垂直於該個別列之長度,且該出口凹槽之長度被定向成實質上平行於每一像素觸排之長度,及實質上垂直於每一列之長度。
- 如申請專利範圍第1項之基材列印系統,另包括一藉由該夾頭所固持之基材,其中該基材包括至少二列之像素觸排,每一像素觸排能被建構來圍起有機材料,用於形成一像素,每一列具有一長度,每一像素觸排具有一長度及 一比該長度較短之寬度,每一列中之像素觸排的長度被配置成實質上垂直於該個別列之長度,且該出口凹槽之長度被定向成實質上垂直於每一像素觸排之長度,及實質上平行於每一列之長度。
- 如申請專利範圍第1項之基材列印系統,另包括一排空通口及一與該排空通口流體連通之真空來源,其中該排空通口係相對該氣刀定位,使得藉由該氣刀所產生之氣體的一薄層流係經過該排空通口被吸走。
- 如申請專利範圍第5項之基材列印系統,其中該排空通口被安裝毗連該噴墨列印頭,且該排空通口及該噴墨列印頭被建構用於相對該夾頭之頂部表面一前一後地移動。
- 如申請專利範圍第1項之基材列印系統,另包括一被定位在該夾頭的頂部表面上之基材,該基材包括一頂部表面、一橫側邊緣、一長度、及一寬度,其中該氣刀係與該橫側邊緣隔開達第一距離,該第一距離係該基材之長度的至少兩倍,且該基材之長度係實質上垂直於該出口凹槽的長度。
- 如申請專利範圍第7項之基材列印系統,其中該第一距離係該基材之寬度的至少兩倍,且該基材之寬度係實質上垂直於該出口凹槽的長度。
- 如申請專利範圍第1項之基材列印系統,另包括一外殼,其含有該夾頭、該噴墨列印頭、及該氣刀,且該外殼包括氮氣之惰性大氣。
- 如申請專利範圍第1項之基材列印系統,另包括一 列印頭致動器,其被建構用於在列印至藉由該夾頭所固持之基材上期間相對該夾頭移動該噴墨列印頭。
- 如申請專利範圍第1項之基材列印系統,另包括至少一個致動器,其被建構用於在列印至藉由該夾頭所固持之基材上期間相對該噴墨列印頭移動該夾頭及該氣刀。
- 一種用於在基材上所形成之像素觸排中獲得薄膜形成有機材料之實質上均勻的分佈之方法,該方法包括:以夾頭固持基材,該基材包括形成在該基材的列印表面上之複數個像素觸排;將氣體之薄層流由氣刀之出口凹槽引導朝向藉由該夾頭所固持之基材,且該出口凹槽具有一長度;將來自第一噴墨列印頭的噴墨墨水列印至該基材上所形成之第一複數個像素觸排上;及將來自第二噴墨列印頭的噴墨墨水列印至該基材上所形成之第二複數個像素觸排上,其中該氣體之薄層流促進該噴墨墨水在每一像素觸排內之均勻分佈,且在每一像素觸排內防止噴墨墨水之堆積。
- 如申請專利範圍第12項用於在基材上所形成之像素觸排中獲得薄膜形成有機材料之實質上均勻的分佈之方法,其中該氣體之薄層流在列印至該第一複數個像素觸排及該第二複數個像素觸排兩者期間被引導朝向該基材。
- 如申請專利範圍第12項用於在基材上所形成之像素觸排中獲得薄膜形成有機材料之實質上均勻的分佈之方法,其中該氣體之薄層流係由該氣刀在由大約每平方英吋 1.0磅至大約每平方英吋25磅的壓力下被引導。
- 如申請專利範圍第12項用於在基材上所形成之像素觸排中獲得薄膜形成有機材料之實質上均勻的分佈之方法,其中該基材之列印表面包括至少二列之像素觸排,每一列具有一長度,每一像素觸排具有一長度及一比該長度較短之寬度,每一像素觸排之長度被配置成實質上垂直於其個別列之長度,且該氣刀之出口凹槽具有一長度,該長度實質上係平行於每一像素觸排之長度及實質上垂直於每一列之長度。
- 如申請專利範圍第12項用於在基材上所形成之像素觸排中獲得薄膜形成有機材料之實質上均勻的分佈之方法,其中該基材之列印表面包括至少二列之像素觸排,每一列具有一長度,每一像素觸排具有一長度及一比該長度較短之寬度,每一像素觸排之長度被配置成實質上垂直於其個別列之長度,且該氣刀之出口凹槽具有一長度,該長度實質上係垂直於每一像素觸排之長度及實質上平行於每一列之長度。
- 如申請專利範圍第12項用於在基材上所形成之像素觸排中獲得薄膜形成有機材料之實質上均勻的分佈之方法,另包括經過排空通口施加一真空,以在該氣體的薄層流被引導朝向該基材之後吸起該氣體的薄層流。
- 如申請專利範圍第12項用於在基材上所形成之像素觸排中獲得薄膜形成有機材料之實質上均勻的分佈之方法,其中該第一噴墨列印頭及該第二噴墨列印頭為相同的 噴墨列印頭。
- 一種基材列印系統,包括:一夾頭,其包括一頂部表面且被建構用於在該頂部表面上固持一基材;一噴墨列印頭,其被建構用於將噴墨墨水列印至基材之列印表面上,而該基材被該夾頭所固持;一噴墨墨水之供給,其與該噴墨列印頭流體連通,該噴墨墨水包括一載體流體與被溶解或懸浮在該載體流體中之薄膜形成有機材料;以及氣體移動裝置,其相對及毗連該噴墨列印頭以固定之關係被定位,該氣體移動裝置被建構用於引導一氣體之流動至該基材的列印表面上,而該噴墨列印頭將該噴墨墨水列印至該列印表面上。
- 如申請專利範圍第19項之基材列印系統,其中該氣體移動裝置係與惰性氮氣之來源流體連通。
- 如申請專利範圍第21項之基材列印系統,另包括一排空通口及一與該排空通口流體連通之真空來源,其中該排空通口係相對該氣體移動裝置被定位,使得藉由該氣體移動裝置所產生之氣體的流動係由該列印表面經過該排空通口被吸走。
- 如申請專利範圍第19項之基材列印系統,另包括一外殼,其容納有該夾頭、該噴墨列印頭、及該氣體移動裝置,其中該外殼容納有包括氮氣之惰性大氣。
- 如申請專利範圍第19項之基材列印系統,另包括至 少一加熱器,其被建構用於加熱藉由該夾頭所固持之基材。
- 如申請專利範圍第19項之基材列印系統,其中該氣體移動裝置包括至少二台風扇,且該氣體之流動在由大約0.5公尺/秒至大約5.0公尺/秒的速度下被引導。
- 一種用於乾燥載體液體中之薄膜形成材料的設備,包括:一傳送構件,用於承接該載體液體中之薄膜形成材料,並將被乾燥的薄膜形成材料沈積至基材上;一蒸發區域,至少藉由該傳送構件的一表面部份所局部地界定,其中該表面部份係沿著第一平面被設置,且進一步其中該蒸發區域被建構用於支撐該載體液體中之薄膜形成材料的一部份;一加熱器,其被設計成適於加熱該蒸發區域;一排空通口,其鄰接該蒸發區域及與一延伸離開該蒸發區域、實質上正交於該第一平面的直線相交;以及一真空來源,其被設計成適用於與該排空通口流體連通;藉此,在操作中,該真空來源造成一由該蒸發區域延伸經過該排空通口之氣體流動,該氣體流動足以夾帶及移除位在或最接近該蒸發區域的蒸氣。
- 如申請專利範圍第25項用於乾燥載體液體中之薄膜形成材料的設備,另包括鄰接該蒸發區域的一陣列之排空通口,且該陣列之排空通口與一延伸離開該蒸發區域及實質上正交於該第一平面的直線相交,其中該排空通口係 該陣列之排空通口的一部份,該真空來源被設計成適用於與該陣列之排空通口流體連通,及在操作中,該真空來源造成一由該蒸發區域延伸經過該陣列之排空通口的氣體流動,且具有充分之流動,以夾帶及移除位在或最接近該蒸發區域的蒸氣。
- 如申請專利範圍第25項用於乾燥載體液體中之薄膜形成材料的設備,另包括:一清除氣體通口,其鄰接該蒸發區域及位於該蒸發區域之與該排空通口相反的側面上之第一平面中;以及一清除氣體來源,其被設計成適用於與該清除氣體通口流體連通;其中,在操作時,該清除氣體來源及該真空來源沿著一流動路徑造成氣體流動,該流動路徑延伸經過該蒸發區域附近及實質上平行於該蒸發區域,且經過該排空通口,並具有充分之流動,以夾帶及移除位在或最接近該蒸發區域的蒸氣。
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