TW201343948A - 氣體外殼裝配件及系統 - Google Patents
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Abstract
本發明教示係關於氣密密封式氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例,該氣體外殼裝配件及系統可被容易地輸送及裝配且準備用於維持最小惰性氣體體積及對該體積中所圍封之各種器件及裝置的最大近用。本發明教示之氣密密封式氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例可具有以如下方式而建構之氣體外殼裝配件:最小化氣體外殼裝配件之內部體積,且同時最佳化工作空間以容納各種OLED印刷系統之多種覆蓋區。如此建構之氣體外殼裝配件之各種具體實例另外提供在處理期間自外部對氣體外殼裝配件之內部的即可近用且容易地提供對該內部之近用以供維護,同時最小化停機時間。
Description
本發明教示係關於氣密密封式氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例,該氣體外殼裝配件及系統可被容易地輸送及裝配且準備用於維持最小惰性氣體體積及對該體積中所圍封之各種器件及裝置的最大近用(access)。
本申請案主張2011年12月22日申請之美國申請案第61/579,233號的優先權。本申請案主張2010年1月5日申請且在2010年8月12日作為US 2010/0201749公開之美國申請案第12/652,040號的優先權,該申請案又主張2008年6月13日申請且在2008年12月18日作為US 2008/0311307公開之美國申請案第12/139.391號的優先權,且另外又主張2009年1月5日申請之美國申請案第61/142,575號的優先權。本文所列出之所有交叉參考申請案的全文係以引用方式被併入。
對OLED顯示器技術之潛力的興趣已受到OLED顯示器技術屬性驅使,該等屬性包括具有高度飽和色彩、具高對比度、為超薄、具快速回應性且具能效之顯示器面板的示範。另外,包括可撓性聚合材料之多種基板材料可用於OLED顯示器技術之製造中。儘管用於小螢幕應用(主要是行動電話)之顯示器的示範已用以強調該技術之潛力,但在將該製造按比例調整至較大格式方面繼續存在挑戰。舉例而言,OLED顯示器在大於Gen 5.5基板(其尺寸為約130 cm×150 cm)之基板上之製造尚未被示範。
有機發光二極體(OLED)器件可藉由在基板上使用OLED印刷系統對各種有機薄膜以及其他材料之印刷予以製造。此類有機材料可容易受到氧化及其他化學程序損壞。以可針對各種基板大小而按比例調整且可在惰性的實質上無粒子印刷環境中進行的方式來收容OLED印刷系統可呈現多種挑戰。由於用於印刷大格式面板基板印刷之設備需要實質空間,故在連續地需要氣體純化以移除反應性大氣物種(諸如,水蒸氣及氧)以及有機溶劑蒸氣之惰性氛圍下維持大設施會呈現顯著工程挑戰。舉例而言,提供被氣密地密封之大設施可呈現工程挑戰。另外,進入及離開OLED印刷系統用於操作該印刷系統之各種佈纜、佈線及導管饋入可呈現使氣體外殼有效地達到關於大氣成分(諸如,氧及水蒸氣)之含量之規格的挑戰,此係因為該等饋入可產生可經吸留有此類反應性物種的顯著怠體積。此外,需要使保持於惰性環境中以供處理之此類設施提供即可近用(ready access)以供具有最小停機時間之維護。除了實質上無反應性物種之外,用於OLED器件之印刷環境亦需要實質上低粒子環境。就此而言,在整個圍封式系統中提供及維持實質上無粒子環境會對於可在大氣條件下(諸如,在露天的高流動層流過濾罩下)進行之程序提供未藉由粒子縮減呈現之額外挑戰。
因此,需要氣體外殼之各種具體實例,該氣體外殼可將OLED印刷系統收容於惰性的實質上無粒子環境中,且可被容易地按比例調整以準備用於OLED面板在多種基板大小及基板材料上之製造,同時亦提供在處理期間自外部對OLED印刷系統之即可近用以及對內部之即可近用以供具有最小停機時間之維護。
將藉由參看隨附圖式來獲得對本發明之特徵及優點的較好理解,該等圖式意欲說明而非限制本發明教示。
圖1為根據本發明教示之各種具體實例之氣體外殼裝配件及系統的示意圖。
圖2為根據本發明教示之各種具體實例之氣體外殼裝配件及系統的左邊正面透視圖。
圖3為根據本發明教示之各種具體實例之氣體外殼裝配件的右邊正面透視圖。
圖4描繪根據本發明教示之各種具體實例之氣體外殼裝配件的分解圖。
圖5為根據本發明教示之各種具體實例之框架部件裝配件的分解正面透視圖,其描繪各種面板框架區段及區段面板。
圖6A為根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例的手套套圈蓋罩(gloveport cap)的背面透視圖,而圖6B為根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例的手套套圈蓋罩之有肩螺釘(shoulder screw)的展開圖。
圖7A為手套套圈蓋罩裝配件之卡口閂鎖(bayonet latch)的展開透視圖,而圖7B為手套套圈蓋罩裝配件的截面圖,其展示有肩螺釘之頭部與卡口閂鎖中之凹座的嚙合。
圖8A至圖8C為用於形成接頭之墊片密封件之各種具體實例的俯視示意圖。
圖9A及圖9B為描繪根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例的框架部件之密封的各種透視圖。
圖10A至圖10B為根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例的關於用於收納容易移除式服務窗口之區段面板之密封的各種視圖。
圖11A至圖11B為根據本發明教示之各種具體實例的關於
用於收納插入物面板或窗口面板之區段面板之密封的放大透視截面圖。
圖12A為根據本發明教示之各種具體實例的包括底盤及擱置於底盤上之複數個隔塊之基座。圖12B為如圖12A所指示之隔塊的展開透視圖。
圖13為根據本發明教示之各種具體實例的與底盤成一定關係之壁框架部件及頂板部件的分解圖。
圖14A為根據本發明教示之各種具體實例的具有處於上升位置之升降桿裝配件之氣體外殼裝配件的建構之平台的透視圖。圖14B為如圖14A所指示之升降桿裝配件的分解圖。
圖15為根據本發明教示之各種具體實例之氣體外殼裝配件的幻影正面透視圖,其描繪裝設於氣體外殼裝配件之內部中之通風管道。
圖16為根據本發明教示之各種具體實例之氣體外殼裝配件的幻影俯視透視圖,其描繪裝設於氣體外殼裝配件之內部中之通風管道。
圖17為根據本發明教示之各種具體實例之氣體外殼裝配件的幻影仰視透視圖,其描繪裝設於氣體外殼裝配件之內部中之通風管道。
圖18A為展示纜線、電線及導管等等之捆束的示意性表示。圖18B描繪吹掃經過經由根據本發明教示之通風管道之各種具體實例而饋入的此類捆束的氣體。
圖19為展示吸留於纜線、電線及導管等等之捆束之死空間中的反應性物種(A)自吹掃通過管道之惰性氣體(B)被主動地淨化的方式的示意性表示,該等捆束已被佈線通過該管道。
圖20A為根據本發明教示之氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例的被佈線通過管道系統之纜線及導管的幻影透視圖。圖20B為根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例的圖20A所示之開口的放大圖,其展示用於在該開口上方閉合之外蓋之細節。
圖21為包括用於根據本發明教示之各種具體實例之氣體外殼裝配件及系統的照明系統之頂板的視圖。
圖22為描繪用於根據本發明教示之各種具體實例之氣體外殼裝配件及系統組件的照明系統之LED光譜的曲線圖。
圖23為根據本發明教示之各種具體實例之氣體外殼裝配件之視圖的正面透視圖。
圖24描繪根據本發明教示之各種具體實例的如圖23所描繪之氣體外殼裝配件及相關系統組件之各種具體實例的分解圖。
圖25為本發明教示之氣體外殼裝配件及相關系統組件之各種具體實例的示意圖。
圖26為根據本發明教示之各種具體實例之氣體外殼裝配件及系統的示意圖,其描繪氣體循環通過氣體外殼裝配件之具體實例。
圖27為根據本發明教示之各種具體實例之氣體外殼裝配件及系統的示意圖,其描繪氣體循環通過氣體外殼裝配件之具體實例。
圖28為根據本發明教示之各種具體實例之氣體外殼裝配件的橫截面示意圖。
圖29為根據本發明教示之各種具體實例之氣體外殼裝配件及系統的示意圖。
圖30為根據本發明教示之各種具體實例之氣體外殼裝配件及系統的示意圖。
圖31為根據本發明教示之各種具體實例的展示可利用外部氣體迴路之氣體外殼裝配件及系統之各種操作模式之閥位置的表。
本發明教示揭示氣體外殼裝配件之各種具體實例,該氣體外殼裝配件可被密封式地建構且與氣體循環、過濾及純化組件整合以形成氣
體外殼裝配件及系統,該氣體外殼裝配件及系統可支持惰性的實質上無粒子環境以供需要此類環境之程序使用。氣體外殼裝配件及系統之此類具體實例可使各種反應性物種之每一物種的含量維持於100 ppm或更低(例如,10 ppm或更低、1.0 ppm或更低,或0.1 ppm或更低),該等反應性物種包括各種反應性大氣氣體(諸如,水蒸氣及氧)以及有機溶劑蒸氣。此外,氣體外殼裝配件之各種具體實例可提供滿足ISO 14644級3及級4無塵室標準之低粒子環境。
一般熟習多種技術者可認識到氣體外殼裝配件之具體實例對於多種技術領域的實用性。雖然諸如化學、生物技術、高技術及醫藥技術之大量不同技術可受益於本發明教示,但使用OLED印刷來例示根據本發明教示之氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例的實用性。可收容OLED印刷系統之氣體外殼裝配件系統之各種具體實例可提供諸如(但不限於)以下各者之特徵:經由建構及解構之循環而提供氣密密封式外殼之密封、外殼體積之最小化,及在處理期間以及在維護期間自外部對內部之即可近用。如隨後將論述,氣體外殼裝配件之各種具體實例之此類特徵可對諸如(但不限於)以下各者之功能性有影響:提供在處理期間維持低含量之反應性物種之簡易性的結構完整性,以及在維護循環期間最小化停機時間之快速外殼體積周轉。因而,針對OLED面板印刷提供實用性之各種特徵及規格亦可為多種技術領域提供益處。
如先前所提及,OLED顯示器在大於Gen 5.5基板(其尺寸為約130 cm×150 cm)之基板上之製造尚未被示範。母玻璃基板大小之世代已自約1990年代早期起經歷藉由非OLED印刷製造之平板顯示器之演變。第一代母玻璃基板(被指定為Gen 1)為近似30 cm×40 cm,且因此可生產15"面板。在1990年代中期,用於生產平板顯示器之現有技術已演變至Gen 3.5之母玻璃基板大小,Gen 3.5具有約60 cm×72 cm之尺寸。
隨著世代已前進,Gen 7.5及Gen 8.5之母玻璃大小正在生產中以用於非OLED印刷製造程序。Gen 7.5母玻璃具有約195 cm×225 cm之尺寸,且可被切割為每基板八個42"或六個47"平板。Gen 8.5中使用之母玻璃為近似220×250 cm,且可被切割為每基板六個55"或八個46"平板。OLED平板顯示器對於諸如較真色彩、較高對比度、薄度、可撓性、透明度及能效之品質的承諾已被實現,同時,OLED製造實際上限於G 3.5及更小。當前,咸信OLED印刷為打破此限制且使OLED面板製造能夠不僅用於Gen 3.5及更小之母玻璃大小而且用於最大母玻璃大小(諸如,Gen 5.5、Gen 7.5及Gen 8.5)的最佳製造技術。一般熟習此項技術者將瞭解,OLED面板印刷之特徵中之一者包括可使用多種基板材料,例如(但不限於),多種玻璃基板材料以及多種聚合基板材料。就此而言,可將由於使用基於玻璃之基板而產生之術語所敍述的大小應用於適合在OLED印刷中使用之任何材料之基板。
關於OLED印刷,根據本發明教示,已發現維持實質上低含量之反應性物種(例如(但不限於),大氣成分(諸如,氧及水蒸氣),以及OLED墨水中使用之各種有機溶劑蒸氣)與提供滿足必要壽命規格之OLED平板顯示器相關。壽命規格對於OLED面板技術具有特定重要性,此係因為其直接與顯示器產品耐久性相關;所有面板技術之產品規格,其當前對於待滿足之OLED面板技術具挑戰性。為了提供滿足必要壽命規格之面板,用本發明教示之氣體外殼裝配件系統之各種具體實例可使反應性物種(諸如,水蒸氣、氧以及有機溶劑蒸氣)中每一者之含量維持於100 ppm或更低,例如,10 ppm或更低、1.0 ppm或更低,或0.1 ppm或更低。另外,OLED印刷需要實質上無粒子環境。維持用於OLED印刷之實質上無粒子環境具有特定重要性,此係因為即使極小的粒子亦可在OLED面板上導致可見缺陷。當前,具挑戰性的是使OLED顯示器滿足用於商業化之所需低缺
陷位準。在整個圍封式系統中維持實質上無粒子環境會對於可在大氣條件下(諸如,在露天的高流動層流過濾罩下)進行之程序提供未藉由粒子縮減呈現之額外挑戰。因而,在大設施中維持用於惰性的無粒子環境之必要規格可呈現多種挑戰。
可在審閱表1所概述之資訊時說明針對在一設施中印刷OLED面板之需要,在該設施中,可使反應性物種(諸如,水蒸氣、氧以及有機溶劑蒸氣)中每一者之含量維持於100 ppm或更低,例如,10 ppm或更低、1.0 ppm或更低,或0.1 ppm或更低。表1所概述之資料係由包含用於紅色、綠色及藍色中每一者且以大像素旋塗器件格式而製造之有機薄膜組合物之附體試片中每一者的測試而產生。此類附體試片實質上較易於被製造及測試以達成各種調配物及程序之快速評估目的。儘管附體試片測試不應與經印刷面板之壽命測試混淆,但其可指示各種調配物及程序對壽命之影響。下表所示之結果表示附體試片之製造中之程序步驟的變化,其中僅旋塗環境對於在氮環境中製造之附體試片變化,在氮環境中,反應性物種與被類似地製造但在空氣而非氮環境中之附體試片相比小於1 ppm。
經由關於在不同處理環境(尤其在紅色及藍色狀況下)下製造之附體試片之表1中資料的檢查顯而易見,在有效地縮減有機薄膜組合物對反應性物種之曝露的環境中印刷可對各種EL之穩定性且因此對壽命具有實質影響。
因而,在將OLED印刷自Gen 3.5按比例調整至Gen 8.5及更大時挑戰存在,且同時在提供可在惰性的實質上無粒子氣體外殼環境中含有OLED印刷系統的穩固外殼系統時存在挑戰。據預期,根據本發明教示,此類氣體外殼將具有包括(例如,但不限於)以下各者之屬性:氣體外殼可經容易地按比例調整以提供用於OLED印刷系統之最佳化工作空間,同時提供最小化惰性氣體體積,且另外提供在處理期間自外部對OLED印刷系統之即可近用,同時提供對內部之近用以供具有最小停機時間之維護。
根據本發明教示之各種具體實例,提供一種用於需要惰性環境之各種空氣敏感程序之氣體外殼裝配件,其可包括可被密封在一起之複數個壁框架及頂板框架部件。在一些具體實例中,可使用可再用扣件(例如,螺栓及螺紋孔)來將複數個壁框架及頂板框架部件系固在一起。對於根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例,複數個框架部件(每一框架部件包含複數個面板框架區段)可經建構以界定一氣體外殼框架裝配件。
本發明教示之氣體外殼裝配件可經設計成以可最小化一系統周圍之外殼體積的方式來容納一系統,諸如,OLED印刷系統。氣體外殼裝配件之各種具體實例可以如下方式予以建構:最小化氣體外殼裝配件之內部體積,且同時最佳化工作空間以容納各種OLED印刷系統之各種佔據面積。如此建構之氣體外殼裝配件之各種具體實例另外提供在處理期間自外部對氣體外殼裝配件之內部的即可近用且容易地提供對該內部之近用以供維護,同時最小化停機時間。就此而言,根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例可相對於各種OLED印刷系統之各種佔據面積予以仿形(contour)。根據各種具體實例,一旦經仿形框架部件經建構以形成一氣體外殼框架裝配件,各種類型之面板就可密封式地裝設於包含框架部件之複數個面板區段中以完成氣體外殼裝配件之裝設。在氣體外殼裝配件之各種具體實例中,包括(例如,但不限於)複數個壁框架部件及至少一頂板框架部件之複數個框架部件以及用於裝設於面板框架區段中之複數個面板可在一或多個位置被製造且接著在另一位置處被建構。此外,在用於建構本發明教示之氣體外殼裝配件之組件的可輸送性質的情況下,可經由建構及解構之循環來重複地裝設及移除氣體外殼裝配件之各種具體實例。
為了確保氣體外殼被氣密地密封,本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例準備用於接合每一框架部件以提供框架密封。內部可藉由緊密配合各種框架部件之間的相交(包括墊片或其他密封件)被充分地密封,例如,氣密地密封。一旦被完整地建構,密封式氣體外殼裝配件就可包含一內部及複數個內部拐角邊緣,至少一內部拐角邊緣提供於每一框架部件與一鄰近框架部件之間的相交處。框架部件中之一或多者(例如,框架部件之至少一半)可包含沿著其一或多個各別邊緣而固定之一或多個可壓縮墊片。一或多個可壓縮墊片可經組態以在一旦複數個框架部件接合在一起且不透氣面板被裝設時就產生一氣密密封式氣體外殼裝配件。密封
式氣體外殼裝配件可經形成為具有由複數個可壓縮墊片密封之框架部件之拐角邊緣。對於每一框架部件,例如(但不限於),內部壁框架表面、頂部壁框架表面、垂直側壁框架表面、底部壁框架表面及其組合可具備一或多個可壓縮墊片。
對於氣體外殼裝配件之各種具體實例,每一框架部件可包含複數個區段,該複數個區段經成框及製造以收納多種面板類型中任一者,該等面板類型可密封式地裝設於每一區段中以提供用於每一面板之不透氣面板密封件。在本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例中,每一區段框架可具有一區段框架墊片,該區段框架墊片在選定扣件之情況下確保裝設於每一區段框架中之每一面板可提供用於每一面板且因此用於一經完整建構氣體外殼之不透氣密封件。在各種具體實例中,一氣體外殼裝配件可在壁面板中每一者中具有窗口面板或服務窗口中之一或多者;其中每一窗口面板或服務窗口可具有至少一手套套圈。在氣體外殼裝配件之裝配期間,每一手套套圈可具有一手套,該手套經附接成使得該手套可延伸至內部中。根據各種具體實例,每一手套套圈可具有用於安裝一手套之硬體,其中此類硬體在每一手套套圈周圍利用墊片密封件,其提供不透氣密封件以最小化通過該手套套圈之洩漏或分子擴散。對於本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例,該硬體經進一步設計用於對終端使用者提供對一手套套圈進行加蓋及開蓋之簡易性。
根據本發明教示之氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例可包括由複數個框架部件及面板區段以及氣體循環、過濾及純化組件形成之氣體外殼裝配件。對於氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例,可在裝配程序期間裝設通風管道。根據本發明教示之各種具體實例,可將通風管道裝設於已由複數個框架部件建構之氣體外殼框架裝配件內。在各種具體實例中,可在複數個框架部件經接合以形成氣體外殼框架裝配件之前將通
風管道裝設於複數個框架部件上。用於氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例之通風管道可經組態成使得自一或多個通風管道入口拖曳至該通風管道中之實質上所有氣體移動通過氣體循環及過濾迴路之各種具體實例,以用於移除氣體外殼裝配件及系統內部之微粒物質。另外,氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例之通風管道可經組態以使在氣體外殼裝配件外部的氣體純化迴路之入口及出口與在氣體外殼裝配件內部的氣體循環及過濾迴路分離。
舉例而言,氣體外殼裝配件及系統可具有在氣體外殼裝配件內部之氣體循環及過濾系統。此類內部過濾系統可具有在內部之複數個風扇過濾器單元,且可經組態以提供氣體在內部之層流。該層流可處於自內部之頂部至內部之底部的方向或在任何其他方向上。儘管由循環系統產生之氣體流動無需為層狀,但可使用氣體之層流來確保氣體在內部之澈底且完整的周轉。亦可使用氣體之層流來最小化湍流,此類湍流係不當的,此係因為其可造成環境中之粒子收集於此類湍流區域中,從而防止過濾系統自環境移除彼等粒子。此外,為了維持內部中之所要溫度,可提供利用複數個熱交換器之熱調節系統,例如,與風扇或另一氣體循環器件一起操作、鄰近於風扇或另一氣體循環器件,或結合風扇或另一氣體循環器件而使用。氣體純化迴路可經組態以將來自氣體外殼裝配件內部之氣體循環通過該外殼外部之至少一氣體純化組件。就此而言,在氣體外殼裝配件內部之循環及過濾系統結合在氣體外殼裝配件外部之氣體純化迴路可在整個氣體外殼裝配件中提供具有實質上低含量之反應性物種之實質上低微粒惰性氣體的連續循環。氣體純化系統可經組態以維持極低含量之不當成分,例如,有機溶劑及其蒸氣,以及水、水蒸氣、氧及其類似物。
除了提供氣體循環、過濾及純化組件之外,通風管道亦可經設計大小及塑形以在其中容納電線、線束以及各種含流體導管中至少一
者,其在被捆紮在一起時可具有相當大的怠體積,該怠體積中可截留諸如水、水蒸氣、氧及其類似物之大氣成分且該等大氣成分難以由該純化系統移除。在一些具體實例中,纜線、電線及線束及含流體導管中任一者之組合可實質上安置於通風管道內,且可分別與安置於內部之電系統、機械系統、流體系統及冷卻系統中至少一者操作性地相關聯。由於氣體循環、過濾及純化組件可經組態成使得實質上所有循環惰性氣體被拖曳通過通風管道,故截留於不同捆紮材料之怠體積中的大氣成分可藉由使此類捆紮材料含於通風管道內而自此類捆紮材料之相當大的怠體積被有效地淨化。
根據本發明教示之氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例可包括由複數個框架部件及面板區段以及氣體循環、過濾及純化組件形成之氣體外殼裝配件,且另外包括經加壓惰性氣體再循環系統之各種具體實例。可在OLED印刷系統之操作中利用此類經加壓惰性氣體再循環系統以用於各種氣動驅動式器件及裝置,此隨後將予以更詳細地論述。
根據本發明教示,若干工程挑戰經處理以便提供氣體外殼裝配件及系統中之經加壓惰性氣體再循環系統之各種具體實例。首先,在沒有經加壓惰性氣體再循環系統之氣體外殼裝配件及系統之典型操作下,可使氣體外殼裝配件維持於相對於外部壓力稍微正的內部壓力,以便預防萬一在氣體外殼裝配件及系統中產生任何洩漏時外部氣體或空氣進入內部。舉例而言,在典型操作下,對於本發明教示之氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例,可使氣體外殼裝配件之內部維持於相對於在外殼系統外部的周圍氛圍的壓力,例如,至少2毫巴(mbarg)之壓力,例如,至少4毫巴之壓力、至少6毫巴之壓力、至少8毫巴之壓力或更高壓力。維持氣體外殼裝配件系統內之經加壓惰性氣體再循環系統可具挑戰性,此係因為其關於維持氣體外殼裝配件及系統之稍微正的內部壓力而呈現動態且進行中的平衡動作,同時將加壓氣體連續地引入至氣體外殼裝配件及系統中。此外,
各種器件及裝置之各種需求可產生關於本發明教示之各種氣體外殼裝配件及系統的不規則壓力分佈。在此類條件下為保持於相對於外部環境稍微正的壓力之氣體外殼裝配件維持動態壓力平衡可提供進行中之OLED印刷程序的完整性。
對於氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例,根據本發明教示之經加壓惰性氣體再循環系統可包括可利用壓縮器、累積器及吹風機及其組合中至少一者的經加壓惰性氣體迴路之各種具體實例。包括經加壓惰性氣體迴路之各種具體實例的經加壓惰性氣體再循環系統之各種具體實例可具有經特殊設計之壓力受控旁路迴路,其可提供處於穩定之經界定值的本發明教示之氣體外殼裝配件及系統中之惰性氣體之內部壓力。在氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例中,經加壓惰性氣體再循環系統可經組態以當經加壓惰性氣體迴路之累積器中的惰性氣體壓力超過預設定臨限壓力時經由壓力受控旁路迴路來再循環經加壓惰性氣體。舉例而言,臨限壓力可在介於約25 psig至約200 psig之間的範圍內,或更具體而言,在介於約75 psig至約125 psig之間的範圍內,或更具體而言,在介於約90 psig至約95 psig之間的範圍內。就此而言,經加壓惰性氣體再循環系統具有經特殊設計之壓力受控旁路迴路之各種具體實例的本發明教示之氣體外殼裝配件及系統可維持於氣密密封式氣體外殼中具有經加壓惰性氣體再循環系統的平衡。
根據本發明教示,各種器件及裝置可安置於內部中且與經加壓惰性氣體再循環系統之各種具體實例進行流體連通,經加壓惰性氣體再循環系統具有可利用多種加壓氣體源(諸如,壓縮器、吹風機及其組合中至少一者)之各種經加壓惰性氣體迴路。對於本發明教示之氣體外殼及系統之各種具體實例,各種氣動操作之器件及裝置之使用可提供低粒子產生效能以及需少量維護。可安置於氣體外殼裝配件及系統之內部中且與各種
經加壓惰性氣體迴路進行流體連通之例示性器件及裝置可包括(例如,但不限於)氣動機器人、基板浮動台、空氣軸承、空氣襯套、經壓縮氣體工具、氣動致動器及其組合中之一或多者。基板浮動台以及空氣軸承可用於根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例的操作一OLED印刷系統之各種態樣。舉例而言,利用空氣軸承技術之基板浮動台可用以將基板輸送至印刷頭腔室中之位置,以及用以在OLED印刷程序期間支撐基板。
如先前所論述,基板浮動台以及空氣軸承之各種具體實例可有用於收容於根據本發明教示之氣體外殼裝配件中的OLED印刷系統之各種具體實例的操作。如圖1中關於氣體外殼裝配件及系統2000示意性地所示,利用空氣軸承技術之基板浮動台可用以將基板輸送至印刷頭腔室中之位置,以及在OLED印刷程序期間支撐基板。在圖1中,氣體外殼裝配件1500可為一加載鎖定系統,其可具有用於經由第一入口閘1512及閘1514而收納基板之入口腔室1510,以用於將基板自入口腔室1510移動至氣體外殼裝配件1500以供印刷。根據本發明教示之各種閘可用於使腔室彼此隔離且與外部環境隔離。根據本發明教示,可自實體閘及氣簾(gas curtain)選擇各種閘。
在基板收納程序期間,閘1512可敞開,而閘1514可處於閉合位置以便防止大氣氣體進入氣體外殼裝配件1500。一旦基板收納於入口腔室1510中,閘1512及1514就可閉合且入口腔室1510可用惰性氣體(諸如,氮、稀有氣體中任一者及其任何組合)予以淨化,直至反應性大氣氣體處於100 ppm或更低之低含量(例如,10 ppm或更低、1.0 ppm或更低,或0.1 ppm或更低)為止。在大氣氣體已達到充分低含量之後,閘1514可敞開,而1515保持閉合,以允許基板1550自入口腔室1510輸送至氣體外殼裝配件腔室1500,如圖1所描繪。基板自入口腔室1510至氣體外殼裝配件腔室1500之輸送可經由(例如,但不限於)提供於腔室1500及1510中
之浮動台。基板自入口腔室1510至氣體外殼裝配件腔室1500之輸送亦可經由(例如,但不限於)基板輸送機器人,其可將基板1550置放於提供於腔室1500中之浮動台上。基板1550可在印刷程序期間保持支撐於基板浮動台上。
氣體外殼裝配件及系統2000之各種具體實例可具有通過閘1524而與氣體外殼裝配件1500進行流體連通之出口腔室1520。根據氣體外殼裝配件及系統2000之各種具體實例,在印刷程序完成之後,基板1550可通過閘1524而自氣體外殼裝配件1500輸送至出口腔室1520。基板自氣體外殼裝配件腔室1500至出口腔室1520之輸送可經由(例如,但不限於)提供於腔室1500及1520中之浮動台。基板自氣體外殼裝配件腔室1500至出口腔室1520之輸送亦可經由(例如,但不限於)基板輸送機器人,其可自提供於腔室1500中之浮動台拾取基板1550且將基板輸送至腔室1520中。對於氣體外殼裝配件及系統2000之各種具體實例,當閘1524處於閉合位置以便防止反應性大氣氣體進入氣體外殼裝配件1500中時,可經由閘1522而自出口腔室1520取回基板1550。
除了包括入口腔室1510及出口腔室1520(其分別經由閘1514及1524而與氣體外殼裝配件1500進行流體連通)之加載鎖定系統之外,氣體外殼裝配件及系統2000亦可包括系統控制器1600。系統控制器1600可包括與一或多個記憶體電路(圖中未示)通信之一或多個處理器電路(圖中未示)。系統控制器1600亦可與包括入口腔室1510及出口腔室1520之加載鎖定系統通信,且最終與OLED印刷系統之印刷噴嘴通信。以此方式,系統控制器1600可協調閘1512、1514、1522及1524之敞開及閉合。系統控制器1600亦可控制分配至OLED印刷系統之印刷噴嘴的墨水。基板1550可經由(例如,但不限於)利用空氣軸承技術之基板浮動台或利用空氣軸承技術之浮動台與基板輸送機器人之組合而輸送通過本發明教示之加載鎖
定系統的各種具體實例,該等具體實例包括分別經由閘1514及1524而與閘外殼裝配件1500進行流體連通之入口腔室1510及出口腔室1520。
圖1之加載鎖定系統之各種具體實例亦可包括氣動控制系統1700,其可包括真空源及可包括氮、稀有氣體中任一者及其任何組合之惰性氣體源。收容於氣體外殼裝配件及系統2000內之基板浮動系統可包括多個真空埠及氣體軸承埠,其通常配置於扁平表面上。基板1550可藉由惰性氣體(諸如,氮、稀有氣體中任一者及其任何組合)之壓力而升高且保持離開硬表面。軸承體積之流出係藉助於多個真空埠而實現。基板1550在基板浮動台上方之浮動高度通常為氣壓及氣體流動之函數。氣動控制系統1700之真空及壓力可用以在圖1之加載鎖定系統中之氣體外殼裝配件1500內部之處置期間(例如,在印刷期間)支撐基板1550。控制系統1700亦可用以在輸送通過圖1之加載鎖定系統期間支撐基板1550,加載鎖定系統包括分別經由閘1514及1524而與氣體外殼裝配件1500進行流體連通之入口腔室1510及出口腔室1520。為了控制輸送基板1550通過氣體外殼裝配件及系統2000,系統控制器1600分別通過閥1712及1722而與惰性氣體源1710及真空1720連通。可將額外真空及惰性氣體供應管線及閥控件(圖中未示)提供至藉由圖1中之加載鎖定系統說明之氣體外殼裝配件及系統2000,以進一步提供控制圍封環境所需之各種氣體及真空設施。
為了給予根據本發明教示之氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例的更多維度視角,圖2為氣體外殼裝配件及系統2000之各種具體實例的左邊正面透視圖。圖2描繪包括氣體外殼裝配件1500、入口腔室1510及第一閘1512之加載鎖定系統。圖2之氣體外殼裝配件及系統2000可包括一氣體純化系統2130,其為氣體外殼裝配件1500提供具有實質上低含量之反應性大氣物種(諸如,藉由OLED印刷程序產生之水蒸氣及氧,以及有機溶劑蒸氣)的惰性氣體之恆定供應。圖2之氣體外殼裝配件及系統2000
亦具有用於系統控制功能之控制器系統1600,如先前所論述。
圖3為根據本發明教示之各種具體實例之完整建構之氣體外殼裝配件100的右邊正面透視圖。氣體外殼裝配件100可含有一或多種氣體以用於在氣體外殼裝配件內部中維持惰性環境。本發明教示之氣體外殼裝配件及系統可有用於在內部中維持惰性氣體氛圍。惰性氣體可為在界定條件組下不經歷化學反應之任何氣體。惰性氣體之一些常用實例可包括氮、稀有氣體中任一者及其任何組合。氣體外殼裝配件100經組態以包圍及保護空氣敏感程序,諸如,使用工業印刷系統之有機發光二極體(OLED)墨水之印刷。對於OLED墨水為反應性之大氣氣體的實例包括水蒸氣及氧。如先前所論述,氣體外殼裝配件100可經組態以維持一密封氛圍,且允許組件或印刷系統在避免對另外反應性材料及基板之污染、氧化及損壞的同時而有效地操作。
如圖3所描繪,氣體外殼裝配件之各種具體實例可包含組件部分,其包括正面或第一壁面板210'、左邊或第二壁面板(圖中未示)、右邊或第三壁面板230'、背面或第四壁面板(圖中未示)及頂板面板250',該氣體外殼裝配件可附接至擱置於基座(圖中未示)上之底盤204。如隨後將更詳細地所論述,圖1之氣體外殼裝配件100之各種具體實例可由正面或第一壁框架210、左邊或第二壁框架(圖中未示)、右邊或第三壁框架230、背面或第四壁面板(圖中未示)及頂部框架250建構。頂板框架250之各種具體實例可包括風扇過濾器單元外蓋103,以及第一頂板框架管道105及第一頂板框架管道107。根據本發明教示之具體實例,可將各種類型之區段面板裝設於包含框架部件之複數個面板區段中任一者中。在圖1之氣體外殼裝配件100之各種具體實例中,可在框架之建構期間將薄片金屬面板區段109焊接至框架部件中。對於氣體外殼裝配件100之各種具體實例,可在氣體外殼裝配件之建構及解構之循環中重複裝設及移除的多類型區段面板可包
括插入物面板110(如針對壁面板210'所指示),以及窗口面板120及容易移除式服務窗口130(如針對壁面板230'所指示)。
儘管容易移除式服務窗口130可提供對外殼100內部之即可近用,但可使用可被移除之任何面板來提供對氣體外殼裝配件及系統內部之近用以用於修理及常規服務目的。用於服務或修理之此類近用區別於由諸如窗口面板120及容易移除之服務窗口130之面板提供的近用,後者之近用可為終端使用者手套提供在使用期間自氣體外殼裝配件外部至氣體外殼裝配件內部之近用。舉例而言,如圖3中關於面板230所示,諸如附接至手套套圈140之手套142的手套中任一者可在氣體外殼裝配件系統之使用期間提供對內部之終端使用者近用。
圖4描繪如圖3所描繪之氣體外殼裝配件之各種具體實例的分解圖。氣體外殼裝配件之各種具體實例可具有複數個壁面板,包括正面壁面板210'之外部透視圖、左邊壁面板220'之外部透視圖、右邊壁面板230'之內部透視圖、背面壁面板240'之內部透視圖及頂板面板250'之頂部透視圖,其如圖3所示可附接至擱置於基座202上之底盤204。可將OLED印刷系統安裝於底盤204之頂部上,其印刷程序被知道對於大氣條件敏感。根據本發明教示,一氣體外殼裝配件可由例如以下之框架部件建構:壁面板210'之壁框架210、壁面板220'之壁框架220、壁面板230'之壁框架230、壁面板240'之壁框架240及頂板面板250'之頂板框架250,接著可在其中裝設複數個區段面板。就此而言,可能需要使區段面板之設計流線化,該等區段面板可經由本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例的建構及解構之循環被重複地裝設及移除。此外,可進行氣體外殼裝配件100之仿形以容納OLED印刷系統之各種具體實例的佔據面積,以便最小化在氣體外殼裝配件中所需之惰性氣體體積以及為終端使用者提供在氣體外殼裝配件之使用期間以及在維護期間的即可近用。
使用正面壁面板210'及左邊壁面板220'作為例示,框架部件之各種具體實例可具有在框架部件建構期間焊接至框架部件中之薄片金屬面板區段109。可將插入物面板110、窗口面板120及容易移除式服務窗口130裝設於壁框架部件中每一者中,且可經由圖4之氣體外殼裝配件100之建構及解構的循環被重複地裝設及移除。可看出,在壁面板210'及壁面板220'之實例中,壁面板可具有接近於容易移除式服務窗口130的窗口面板120。類似地,如實例背面壁面板240'所描繪,一壁面板可具有諸如窗口面板125之窗口面板,其具有兩個鄰近手套套圈140。對於根據本發明教示之壁框架部件之各種具體實例,且如關於圖3之氣體外殼裝配件100所見,此類手套配置提供自氣體外殼外部至圍封式系統內之組件部分的容易近用。因此,氣體外殼之各種具體實例可提供兩個或兩個以上手套套圈,使得終端使用者可將左邊手套及右邊手套延伸至內部中且操縱內部中之一或多個項目,而不會干擾內部內之氣態氛圍之組合物。舉例而言,窗口面板120及服務窗口130中任一者可經定位以促進自氣體外殼裝配件外部至氣體外殼裝配件之內部中可調整組件的容易近用。根據窗口面板(諸如窗口面板120及服務窗口130)之各種具體實例,當未指示經由手套套圈手套之終端使用者近用時,此類窗口可不包括一手套套圈及手套套圈裝配件。
如圖4所描繪,壁及頂板面板之各種具體實例可具有複數個插入物面板110。在圖4中可看出,插入物面板可具有多種形狀及縱橫比。除了插入物面板之外,頂板面板250'亦可具有經安裝、栓住、擰緊、固定或以其他方式緊固至頂板框架250之風扇過濾器單元外蓋103,以及第一頂板框架管道105及第二頂板框架管道107。如隨後將更詳細地所論述,可將與頂板面板250'之管道107進行流體連通之通風管道裝設於氣體外殼裝配件之內部內。根據本發明教示,此類通風管道可為在氣體外殼裝配件內部之氣體循環系統之部分,以及提供分離退出氣體外殼裝配件之流動流以用於循
環通過在氣體外殼裝配件外部的至少一氣體純化組件。
圖5為框架部件裝配件200之分解正面透視圖,其中壁框架220可經建構以包括面板之完整補充。儘管不限於所示設計,但可將使用壁框架220之框架部件裝配件200用作例示根據本發明教示之框架部件裝配件的各種具體實例。框架部件裝配件之各種具體實例可包含各種框架部件及裝設於根據本發明教示之各種框架部件之各種框架面板區段中的區段面板。
根據本發明教示之各種框架部件裝配件之各種具體實例,框架部件裝配件200可包含框架部件,諸如,壁框架220。對於氣體外殼裝配件之各種具體實例,諸如,圖3之氣體外殼裝配件100,可利用收容於此類氣體外殼裝配件中之設備的程序可不僅需要提供惰性環境之氣密密封式外殼而且需要實質上無微粒物質之環境。就此而言,根據本發明教示之框架部件可利用各種尺寸之金屬管材料用於框架之各種具體實例的建構。此類金屬管材料處理所要的材料屬性,包括(但不限於)將不會降級而產生微粒物質之高完整性材料,以及產生具有高強度且最佳重量之框架部件,提供自包含各種框架部件及面板區段之氣體外殼裝配件之一處至另一處的即可輸送、建構及解構。一般熟習此項技術者可容易理解,可利用滿足此等需要之任何材料以用於產生根據本發明教示之各種框架部件。
舉例而言,根據本發明教示之框架部件之各種具體實例(諸如,框架部件裝配件200)可由經擠壓金屬導管建構。根據框架部件之各種具體實例,可利用鋁、鋼及多種金屬複合材料來建構一框架部件。在各種具體實例中,具有(例如,但不限於)2"w×2"h、4"w×2"h及4"w×4"h之尺寸且具有1/8"至1/4"壁厚度之金屬導管可用以建構根據本發明教示之框架部件的各種具體實例。另外,多種管或其他形式之多種加強纖維聚合複合材料為可用的,其具有以下材料屬性:包括(但不限於)將不會降級而產生
微粒物質之高完整性材料,以及產生具有高強度且最佳重量之框架部件,提供自一處至另一處的即可輸送、建構及解構。
關於由各種尺寸之金屬管材料建構各種框架部件,預期可進行焊接以產生框架焊件之各種具體實例。另外,可使用適當工業黏著劑進行由各種尺寸建築材料建構各種框架部件。預期各種框架部件之建構應以不會固有地產生通過框架部件之洩漏路徑的方式來進行。就此而言,可使用不會固有地產生通過氣體外殼裝配件之各種具體實例之框架部件的洩漏路徑的任何方法來進行各種框架部件之建構。此外,可塗漆或塗佈根據本發明教示之框架部件之各種具體實例,諸如,圖4之壁框架220。對於由易於(例如)氧化之金屬導管材料製成之框架部件的各種具體實例,其中在表面處形成之材料可產生微粒物質,可進行塗漆或塗佈或其他表面處理(諸如,陽極化)以防止微粒物質之形成。
框架部件裝配件(諸如,圖5之框架部件裝配件200)可具有框架部件,諸如,壁框架220。壁框架220可具有可在其上系固頂部壁框架隔板227之頂部226以及可在其上系固底部壁框架隔板229之底部228。如隨後將更詳細地所論述,安裝於框架部件之表面上之隔板為墊片密封系統之一部分,其結合安裝於框架部件區段中之面板之墊片密封提供根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例的氣密密封。框架部件(諸如,圖5之框架部件裝配件200之壁框架220)可具有若干面板框架區段,其中每一區段可經製造以收納各種類型之面板,諸如(但不限於),插入物面板110、窗口面板120及容易移除式服務窗口130。可在框架部件之建構中形成各種類型之面板區段。面板區段之類型可包括(例如,但不限於)用於收納插入物面板110之插入物面板區段10、用於收納窗口面板120之窗口面板區段20及用於收納容易移除式服務窗口130之服務窗口面板區段30。
每一類型之面板區段可具有用以收納面板之面板區段框
架,且可提供使每一面板密封式地系固至根據本發明教示之每一面板區段中以用於建構一氣密密封式氣體外殼裝配件。舉例而言,在描繪根據本發明教示之框架裝配件的圖5中,展示插入物面板區段10具有框架12,展示窗口面板區段20具有框架22,且展示服務窗口面板區段30具有框架32。對於本發明教示之壁框架裝配件之各種具體實例,各種面板區段框架可為藉由連續焊珠焊接至面板區段中以提供氣密密封件之金屬薄片材料。對於壁框架裝配件之各種具體實例,各種面板區段框架可由多種薄片材料製成,包括選自加強纖維聚合複合材料之建築材料,可使用適當工業黏著劑來將各種面板區段框架安裝於面板區段中。如將在關於密封之隨後教示中更詳細地所論述,每一面板區段框架可具有安置於其上之可壓縮墊片以確保可對於裝設且系固於每一面板區段中之每一面板形成不透氣密封件。除了面板區段框架之外,每一框架部件區段亦可具有與定位一面板以及將面板緊固系固至面板區段中相關之硬體。
用於窗口面板120之插入物面板110及面板框架122之各種具體實例可由薄片金屬材料建構,諸如(但不限於)鋁、鋁及不鏽鋼之各種合金。面板材料之屬性可與其對於構成框架部件之各種具體實例的結構材料的屬性相同。就此而言,具有各種面板部件之屬性之材料包括(但不限於)將不會降級而產生微粒物質之高完整性材料以及產生具有高強度且最佳重量之面板,以便提供自一處至另一處的即可輸送、建構及解構。舉例而言,蜂巢核心薄片材料之各種具體實例可具有必要屬性以用作用於插入物面板110及用於窗口面板120之面板框架122的建構之面板材料。蜂巢核心薄片材料可由多種材料製成;金屬以及金屬複合及聚合,以及聚合物複合蜂巢核心薄片材料。可移除面板之各種具體實例當由金屬材料製造時可具有包括於面板中之接地連接,以確保當氣體外殼裝配件經建構而使得整個結構接地。
在用以建構本發明教示之氣體外殼裝配件之氣體外殼裝配件組件的可輸送性質的情況下,本發明教示之區段面板之各種具體實例中任一者可在氣體外殼裝配件及系統之使用期間被重複地裝設及移除,以提供對氣體外殼裝配件之內部之近用。
舉例而言,用於收納容易移除式服務窗口面板130之面板區段30可具有一組四個隔片,其中之一被指示為窗口導引隔片34。另外,經建構用於收納容易移除式服務窗口面板130之面板區段30可具有一組四個夾持線夾36,可使用該四個夾持線夾36同時使用安裝於容易移除式服務窗口130中每一者的服務窗口框架132上的一組四個反作用鉸接夾(toggle clamp)136而將服務窗口130夾至服務窗口面板區段30中。此外,可將窗口把手138中每一者中兩者安裝於容易移除式服務窗口框架132上以為終端使用者提供服務窗口130之移除及裝設簡易性。移除式服務窗口把手之數目、類型及置放可變化。另外,用於收納容易移除式服務窗口面板130之服務窗口面板區段30可具有窗口夾35中至少兩者,其選擇性地裝設於每一服務窗口面板區段30中。儘管被描繪為在服務窗口面板區段30中每一者之頂部及底部中,但至少兩個窗口夾可以起作用以將服務窗口130緊固於面板區段框架32中的任何方式予以裝設。可使用一工具以移除及裝設窗口夾35,以便允許服務窗口130被移除及重新裝設。
服務窗口130之反作用鉸接夾136以及裝設於面板區段30上之硬體(包括夾持線夾36、窗口導引隔片34及窗口夾35)可由任何合適材料以及材料之組合建構。舉例而言,一或多個此類元件可包含至少一金屬、至少一陶瓷、至少一塑膠及其組合。移除式服務窗口把手138可由任何合適材料以及材料之組合建構。舉例而言,一或多個此類元件可包含至少一金屬、至少一陶瓷、至少一塑膠、至少一橡膠及其組合。外殼窗口(諸如,窗口面板120之窗口124或服務窗口130之窗口134)可包含任何合適
材料以及材料之組合。根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例,外殼窗口可包含透明及半透明材料。在氣體外殼裝配件之各種具體實例中,外殼窗口可包含基於二氧化矽之材料(例如,但不限於,玻璃及石英)以及各種類型之基於聚合之材料(例如,但不限於,各種種類之聚碳酸酯、丙烯酸系及乙烯樹脂)。一般熟習此項技術者可理解,例示性窗口材料之各種複合物及其組合亦可作為根據本發明教示之透明及半透明材料而有用。
如在圖5中關於框架部件裝配件200可看出,容易移除式服務窗口面板130可具有具蓋罩150之手套套圈。儘管圖3展示所有手套套圈具有向外延伸之手套,但如圖5所示,手套套圈亦可取決於終端使用者是否需要對氣體外殼裝配件內部之遠端近用而被加蓋。如圖6A至圖7B所描繪,加蓋裝配件之各種具體實例當收入未由終端使用者使用時提供將一罩蓋緊固閂鎖於手套上,且同時當終端使用者想要使用手套時提供即可近用。
在圖6A中,展示蓋罩150,其可具有內部表面151、外部表面153及可經仿形以用於抓握之側152。自蓋罩150之輪緣154延伸的是三個有肩螺釘156。如圖6B所示,每一有肩螺釘設定於輪緣154中,以致柄155自輪緣154延伸一設定距離,使得頭部157未鄰接於輪緣154。在圖7A至圖7B中,可修改手套套圈硬體裝配件160以提供一加蓋裝配件,其包括用於當外殼經加壓以具有相對於外殼外部之正壓力時對一手套套圈進行加蓋的鎖定機構。
對於圖6A之手套套圈硬體裝配件160之各種具體實例,卡口夾持可提供蓋罩150在手套套圈硬體裝配件160上之閉合,且同時提供快速耦接設計以用於由終端使用者對手套之即可近用。在圖7A所示之手套套圈硬體裝配件160之俯視展開圖中,手套套圈裝配件160可包含背板161及前板163,前板163具有用於安裝手套及凸緣164之螺紋螺釘頭162。在凸
緣164上展示卡口閂鎖166,其具有用於收納有肩螺釘156之有肩螺釘頭157的槽165(圖6B)。有肩螺釘156中每一者可與手套套圈硬體裝配件160之卡口閂鎖166中每一者對準及嚙合。卡口閂鎖166之槽168在一末端具有開口165且在槽168之另一末端具有鎖定凹座167。一旦將每一有肩螺釘頭157插入至每一開口165中,就可旋轉蓋罩150直至有肩螺釘頭鄰接槽168之接近於鎖定凹座167的末端為止。圖7B所示之截面圖描繪在氣體外殼裝配件系統在使用中的同時用於對一手套進行加蓋之鎖定特徵。在使用期間,外殼中惰性氣體之內部氣體壓力比氣體外殼裝配件外部之壓力大一設定量。正壓力可填充手套(圖3),使得當手套在本發明教示之氣體外殼裝配件之使用期間被壓縮在蓋罩150下方時,有肩螺釘頭157移動至鎖定凹座167中,從而確保手套套圈窗口將被緊固地加蓋。然而,終端使用可藉由經仿形用於抓握之側152而抓握蓋罩150,且當未使用時容易地使緊固於卡口閂鎖中之蓋罩脫離。圖7B另外展示在窗口134之內部表面131上之背板161以及在窗口134之外部表面上之前板163,兩板均具有O環密封件169。
如關於圖8A至圖9B之以下教示所論述,壁及頂板框架部件密封件結合不透氣區段面板框架密封件一起為需要惰性環境之空氣敏感程序提供氣密密封式氣體外殼裝配件之各種具體實例。有助於提供實質上低濃度反應性物種以及實質上低微粒環境之氣體外殼裝配件及系統的組件可包括(但不限於)氣密密封式氣體外殼裝配件以及高度有效氣體循環及粒子過濾系統(包括通風管道)。提供用於氣體外殼裝配件之有效氣密密封件可具挑戰性;尤其是在三個框架部件一起形成三側接頭的情況下。因而,三側接頭密封相對於提供用於氣體外殼裝配件之容易裝設式氣密密封可呈現一尤其困難的挑戰,該氣體外殼裝配件可經由建構及解構之循環而被裝配及拆卸。
就此而言,根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實
例經由接頭之有效墊片密封以及在負載支承建築組件周圍提供有效墊片密封而提供經完整建構之氣體外殼裝配件及系統。與習知接頭密封不同,根據本發明教示之接頭密封:1)在三個框架部件接合之頂部及底部終端框架接頭接合點包括來自正交定向之墊片長度的鄰接墊片區段之均一平行對準,藉此避免成角度之接縫對準及密封;2)提供跨越接頭之整個寬度形成鄰接長度,藉此增加三側接頭接合點處之密封接觸面積;3)經設計成具有跨越所有垂直及水平以及頂部及底部三側接頭墊片密封件上提供均一壓縮力的隔板。另外,墊片材料之選擇可影響提供氣密密封件之有效性,此隨後將予以論述。
圖8A至圖8C為描繪習知三側接頭密封件與根據本發明教示之三側接頭密封件的比較之俯視示意圖。根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例,可存在(例如,但不限於)至少四個壁框架部件、頂板框架部件及底盤,其可接合在一起以形成氣體外殼裝配件,從而產生需要氣密密封之複數個垂直、水平及三側接頭。在圖8A中,其為由第一墊片I形成之習知三側墊片密封件之俯視示意圖,第一墊片I在X-Y平面上相對於墊片II正交地定向。如圖8A所示,由X-Y平面中之正交定向形成之接縫在由墊片之寬度維度界定的兩區段之間具有接觸長度W1。另外,墊片III(其為在垂直方向上相對於墊片I及墊片II兩者正交地定向之墊片)之終端末端部分可鄰接於墊片I及墊片II,如由陰影所指示。在圖8B中,其為由第一墊片長度I形成之習知三側接頭墊片密封件的俯視示意圖,第一墊片長度I正交於第二墊片長度II且具有兩長度之接縫接合45°面,其中接縫具有大於墊片材料寬度之在兩區段之間的接觸長度W2。類似於圖8A之組態,墊片III(其在垂直方向上正交於墊片I及墊片II兩者)之末端部分可鄰接於墊片I及墊片II,如由陰影所指示。假定圖8A及圖8B中之墊片寬度相同,則圖8B之接觸長度W2大於圖8A之接觸長度W1。
圖8C為根據本發明教示之三側接頭墊片密封件的俯視示意圖。第一墊片長度I可具有正交於墊片長度I之方向而形成的墊片區段I',其中墊片區段I'具有可近似為經接合之結構組件之寬度的尺寸的長度,諸如,用以形成本發明教示之氣體外殼裝配件之各種壁框架部件的4"w×2"h或4"w×4"h金屬管。墊片II在X-Y平面上正交於墊片I,且具有墊片區段II',墊片區段II'與墊片區段I'具有一重疊長度,其近似為經接合之結構組件之寬度。墊片區段I'及II'之寬度為選定可壓縮墊片材料之寬度。墊片III在垂直方向上相對於墊片I及墊片II正交地定向。墊片區段III'為墊片III之末端部分。墊片區段III'由墊片區段III'對於墊片III之垂直長度的正交定向形成。墊片區段III'可經形成為使得其具有與墊片區段I'及II'近似相同之長度,且其寬度為選定可壓縮墊片材料之厚度。就此而言,圖8C所示之三個對準區段之接觸長度W3大於圖8A或圖8B中任一者所示之習知三拐角接頭密封件(分別具有接觸長度W1及W2)。
就此而言,根據本發明教示之三側接頭墊片密封在原本將為正交對準之墊片的終端接頭接合點處產生墊片區段之均一平行對準,如在圖8A及圖8B之狀況下所示。三側接頭墊片密封區段之此類均一平行對準提供跨越該等區段施加一均一橫向密封力,以促進在由壁框架部件形成之接頭的頂部及底部拐角處的氣密三側接頭密封件。另外,選擇每一三側接頭密封件之均一對準墊片區段之每一區段近似為經接合結構組件之寬度,從而提供均一對準區段之接觸的最大長度。此外,根據本發明教示之接頭密封經設計成具有跨越一建築接頭之所有垂直、水平及三側墊片密封件提供均一壓縮力的隔板。可證明,針對給定用於圖8A及圖8B之實例給出的習知三側密封件選擇的墊片材料寬度可至少為經接合結構組件之寬度。
圖9A之分解透視圖描繪在所有框架部件已經接合之前的根據本發明教示之密封裝配件300,使得墊片以未壓縮狀態被描繪。在圖9A
中,複數個壁框架部件(諸如,壁框架310、壁框架350以及頂部框架370)可在由氣體外殼裝配件之各種組件建構氣體外殼之第一步驟中被密封式地接合。根據本發明教示之框架部件密封為提供曾經完整建構之氣體外殼裝配件以及提供可經由氣體外殼裝配件之建構及結構的循環而實施之密封的實質部分。儘管以下關於圖9A至圖9B之教示所給出的實例係用於氣體外殼裝配件之部分的密封,一般但熟習此項技術者將瞭解,此類教示適用於本發明教示之氣體外殼裝配件中任一者的全部。
圖9A所描繪之第一壁框架310可具有經安裝有隔板312之內部側311、垂直側314及經安裝有隔板316之頂部表面315。第一壁框架310可具有安置於且黏附至由隔板312形成之空間中的第一墊片320。在第一墊片320安置於且黏附至由隔板312形成之空間中之後剩餘的間隙302可伸展第一墊片320之垂直長度,如圖9A所示。如圖9A所描繪,柔性墊片320可安置於且黏附至由隔板312形成之空間中,且可具有垂直墊片長度321、曲線墊片長度323及墊片長度325,墊片長度325在內部框架部件311上相對於垂直墊片長度321之平面以90°形成且終止於壁框架310之垂直側314。在圖9A中,第一壁框架310可具有經安裝有隔板316之頂部表面315,藉此在表面315上形成一空間,第二墊片340安置於且黏附至該空間以接近壁框架310之內部邊緣317。在第二墊片340安置於且黏附至由隔板316形成之空間中之後剩餘的間隙304可伸展第二墊片340之水平長度,如圖9A所示。此外,如由陰影線所指示,墊片340之長度345與墊片320之長度325均一地平行且相連地對準。
圖9A所描繪之第二壁框架350可具有外部框架側353、垂直側354及經安裝有隔板356之頂部表面355。第二壁框架350可具有安置於且黏附至由隔板356形成之第一墊片空間中的第一墊片360。在第一墊片360安置於且黏附至由隔板356形成之空間中之後剩餘的間隙306可伸展第
一墊片360之水平長度,如圖9A所示。如圖9A所描繪,柔性墊片360可具有水平長度361、曲線長度363及長度365,長度365在頂部表面355之平面中以90°形成且終止於外部框架部件353處。
如圖9A之分解透視圖所指示,壁框架310之內部框架部件311可接合至壁框架350之垂直側354以形成氣體外殼裝配件之一個建築接頭。關於如此形成之建築接頭之密封,在如圖9A所描繪的根據本發明教示之壁框架部件之終端接頭接合點處的墊片密封之各種具體實例中,墊片320之長度325、墊片360之長度365及墊片340之長度345全部相連地且均一地對準。另外,如隨後將更詳細地所論述,本發明教示之隔板之各種具體實例可提供介於用於氣密密封本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例的可壓縮墊片材料之約20%至約40%偏轉之間的均一壓縮。
圖9B描繪在所有框架部件已經接合之後的根據本發明教示之密封裝配件300,使得墊片以未壓縮狀態被描繪。圖9B為展示在第一壁框架310、第二壁框架350與頂板框架370之間的頂部終端接頭接合點處形成的三側接頭之拐角密封件之細節的透視圖;頂板框架370係以幻影圖被展示。如圖9B所示,由隔板界定之墊片空間可經判定為一寬度,使得在接合壁框架310、壁框架350及頂部框架370後(以幻影圖展示),介於用於形成垂直、水平及三側墊片密封件之可壓縮墊片材料的約20%至約40%偏轉之間的均一壓縮即確保在壁框架部件之接頭處密封的所有表面處之墊片密封可提供氣密密封。另外,墊片間隙302、304及306(圖中未示)經設定尺寸成使得在可壓縮墊片材料之約20%至約40%偏轉之間的最佳壓縮後,每一墊片即可填充如關於圖9B中之墊片340及墊片360所示的墊片間隙。因而,除了藉由界定其中安置及黏附每一墊片的空間而提供均一壓縮之外,經設計成提供間隙之隔板之各種具體實例亦確保每一經壓縮墊片可在由隔板界定之空間內一致,而不會以可能形成洩漏路徑的方式以壓縮狀
態起皺或膨脹或以其他方式不規則地形成。
根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例,可使用安置於面板區段框架中每一者上之可壓縮墊片材料來密封各種類型之區段面板。結合框架部件墊片密封,用以形成各種區段面板與面板區段框架之間的密封件之可壓縮墊片的位置及材料可提供具有很少或沒有氣體洩漏之氣密密封式氣體外殼裝配件。另外,用於所有類型之面板(諸如圖5之插入物面板110、窗口面板120及容易移除式服務窗口130)的密封設計在此類面板之重複移除及裝設之後可提供耐用面板密封,可能需要此類面板之重複移除及安裝以近用氣體外殼裝配件之內部(例如)以供維護。
舉例而言,圖10A為描繪服務窗口面板區段30及容易移除式服務窗口130之分解圖。如先前所論述,服務窗口面板區段30可經製造以用於收納容易移除式服務窗口130。對於氣體外殼裝配件之各種具體實例,諸如移除式服務面板區段30之面板區段可具有面板區段框架32以及安置於面板區段框架32上之可壓縮墊片38。在各種具體實例中,與將容易移除式服務窗口130系固於移除式服務窗口面板區段30中有關的硬體可為終端使用者提供裝設及重新裝設之簡易性,且同時確保當如終端使用者需要直接近用氣體外殼裝配件內部所需的在面板區段30中裝設及重新裝設移除式服務窗口130時維持不透氣密封件。容易移除式服務窗口130可包括硬質窗口框架132,其可由(例如,但不限於)如經描述用於建構本發明教示之框架部件中任一者的金屬管材料建構。服務窗口130可利用速動系固硬體(例如,但不限於,反作用鉸接夾136)以便提供服務窗口130之終端使用者即可移除及重新裝設。圖10A中展示先前所提及之圖7A至圖7B之手套套圈硬體裝配件160,其展示一組3個卡口閂鎖166。
如圖10A之移除式服務窗口面板區段30的正視圖所示,容易移除式服務窗口130可具有緊固於窗口框架132上之一組四個鉸接夾
136。服務窗口130可在預定義距離定位於面板區段框架30中以用於保證抵靠墊片38之適當壓縮力。如圖10B所示,使用一組四個窗口導引隔片34,可將其裝設於面板區段30之每一拐角中用於將服務窗口130定位於面板區段30中。可提供一組夾持線夾36中每一者以收納容易移除式服務窗口136之反作用鉸接夾136。根據經由裝設及移除之循環的服務窗口130之氣密密封的各種具體實例,服務窗口框架132之機械強度結合由一組窗口導引隔片34提供之服務窗口130相對於可壓縮墊片38的界定位置的組合可確保:一旦服務窗口130藉由(例如,但不限於)使用系固於各別夾持線夾36中之反作用鉸接夾136而緊固於適當位置,服務窗口框架132就可藉由如由一組窗口導引隔片34設定之界定壓縮而在面板區段框架32上提供均勻的力。該組窗口導引隔片34經定位成使得窗口130在墊片38上之壓縮力使可壓縮墊片38偏轉約20%至約40%。就此而言,服務窗口130之建構以及面板區段30之製造提供服務窗口130在面板區段30中之不透氣密封件。如先前所論述,可在將服務窗口130系固於面板區段30中之後而將窗口夾35裝設於面板區段30中,且當服務窗口130需要移除時移除窗口夾35。
可使用任何合適構件以及構件組合來將反作用鉸接夾136緊固至容易移除式服務窗口框架132。可使用之合適緊固構件的實例包括至少一黏著劑(例如,但不限於,環氧樹脂或膠合劑)、至少一螺栓、至少一螺釘、至少一其他扣件、至少一槽、至少一軌道、至少一焊接及其組合。反作用鉸接夾136可直接或經由轉接器板而間接連接至移除式服務窗口框架132。反作用鉸接夾136、夾持線夾36、窗口導引隔片34及窗口夾35可由任何合適材料以及材料之組合建構。舉例而言,一或多個此類元件可包含至少一金屬、至少一陶瓷、至少一塑膠及其組合。
除了密封容易移除式服務窗口之外,亦可為插入物面板及窗口面板提供不透氣密封。可在面板區段中重複地裝設及移除之其他類型之
區段面板包括(例如,但不限於)插入物面板110及窗口面板120,如圖5所示。在圖5中可看出,窗口面板120之面板框架122類似於插入物面板110而被建構。因而,根據氣體外殼裝配件之各種具體實例,用於收納插入物面板及窗口面板之面板區段的製造可相同。就此而言,插入物面板及窗口面板之密封可使用相同原理予以實施。
參看圖11A及圖11B,且根據本發明教示之各種具體實例,氣體外殼之面板中任一者(諸如,圖1之氣體外殼裝配件100)可包括一或多個插入物面板區段10,其可具有經組態以收納各別插入物面板110之框架12。圖11A為指示圖11B所示之放大部分的透視圖。在圖11A中,插入物面板110經描繪為相對於插入物框架12定位。在圖11B中可看出,插入物面板110貼附至框架12,其中框架12可由(例如)金屬建構。在一些具體實例中,金屬可包含鋁、鋼、銅、不鏽鋼、鉻、合金及其組合等等。可在插入物面板區段框架12中製造複數個盲螺孔(blind tapped hole)14。面板區段框架12經建構以便在插入物面板110與框架12之間包含墊片16,其中可安置可壓縮墊片18。盲螺孔14可具有M5品種。螺釘15可由盲螺孔14收納,從而壓縮插入物面板110與框架12之間的墊片16。一旦系固至抵靠墊片16之位置中,插入物面板110就在插入物面板區段10內形成不透氣密封件。如先前所論述,可針對多種區段面板實施此類面板密封,包括(但不限於)插入物面板110及窗口面板120,如圖5所示。
根據本發明教示之可壓縮墊片之各種具體實例,可自多種可壓縮聚合材料選擇用於框架部件密封及面板密封之可壓縮墊片材料,例如(但不限於),封閉氣室式聚合材料之種類中任一者,其在此項技術中亦稱作膨脹橡膠材料或膨脹聚合物材料。簡要而言,以藉此將氣體圍封於離散氣室中的方式來製備封閉氣室式聚合物;其中每一離散氣室由聚合材料圍封。在框架及面板組件之不透氣密封中使用所需要之可壓縮封閉氣室式聚
合墊片材料之性質包括(但不限於):其對於廣泛範圍之化學物種內之化學侵蝕為穩固的、擁有極佳濕氣障壁性質、在廣泛溫度範圍內有彈性,且其為耐永久壓縮變形的。一般而言,與開放氣室式聚合材料相比,封閉氣室式聚合材料具有較高尺寸穩定性、較低吸濕係數及較高強度。可供製造封閉氣室式聚合材料之各種類型聚合材料可包括(例如,但不限於)聚矽氧、氯丁橡膠、乙烯-丙烯-二烯烴三共聚物(EPT);使用乙烯-丙烯-二烯烴-單體(EPDM)、乙烯腈、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)及其各種共聚物及摻合物製造之聚合物及複合物。
僅在包含散裝材料之氣室在使用期間保持完整的情況下維持封閉氣室式聚合物的所要材料性質。就此而言,以可超出針對封閉氣室式聚合物設定之材料規格(例如,超出用於在規定溫度或壓縮範圍內使用之規格)的方式來使用此類材料可引起墊片密封件之降級。在用於密封框架部件及框架面板區段中之區段面板之封閉氣室式聚合物墊片之各種具體實例中,此類材料之壓縮不應超出約50%至約70%偏轉之間,且為了最佳效能可在約20%至約40%偏轉之間。
除了封閉氣室式可壓縮墊片材料之外,具有用於在構成根據本發明教示之氣體外殼裝配件之具體實例中使用的所要屬性之可壓縮墊片材料種類之另一實例亦包括中空擠壓可壓縮墊片材料種類。作為材料種類之中空擠壓墊片材料具有所要之屬性,包括(但不限於):其對於廣泛範圍之化學物種內之化學侵蝕為穩固的、擁有極佳濕氣障壁性質、在廣泛溫度範圍內有彈性,且其為耐永久壓縮變形的。此類中空擠壓可壓縮墊片材料可具有廣泛多種形式因子,諸如(但不限於),U氣室、D氣室、方形氣室、矩形氣室以及多種定製形式因子中空擠壓墊片材料中任一者。可由用於封閉氣室式可壓縮墊片製造之聚合材料來製造各種中空擠壓墊片材料。舉例而言(但不限於),中空擠壓墊片之各種具體實例可由以下各者製造:聚矽
氧、氯丁橡膠、乙烯-丙烯-二烯烴三共聚物(EPT);使用乙烯-丙烯-二烯烴-單體(EPDM)、乙烯腈、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)及其各種共聚物及摻合物製造之聚合物及複合物。此類中空氣室墊片材料之壓縮不應超過約50%偏轉以便維持所要屬性。
一般熟習此項技術者可容易理解,雖然已給出封閉氣室式可壓縮墊片材料種類及中空擠壓可壓縮墊片材料種類作為實例,但可將具有所要屬性之任何可壓縮墊片材料用於密封結構組件(諸如,各種壁及頂板框架部件)以及密封面板區段框架中之各種面板(如本發明教示所提供)。
可進行由複數個框架部件來建構氣體外殼裝配件(諸如圖3及圖4之氣體外殼裝配件100,或如隨後將論述之圖23及圖24之氣體外殼裝配件1000),以最小化損壞系統組件之風險,諸如(但不限於),墊片密封件、框架部件、管道系統及區段面板。舉例而言,墊片密封件為可易於在由複數個框架部件建構氣體外殼期間損壞的組件。根據本發明教示之各種具體實例,提供材料及方法用於最小化或消除在根據本發明教示之氣體外殼之建構期間對氣體外殼裝配件之各種組件的損壞風險。
圖12A為氣體外殼裝配件(諸如,圖3之氣體外殼裝配件100)之建構之初始階段的透視圖。儘管使用一氣體外殼裝配件(諸如,氣體外殼裝配件100)來例示本發明教示之氣體外殼裝配件的建構,但一般熟習此項技術者可認識到,此類教示適用於氣體外殼裝配件之各種具體實例。如圖12A所描繪,在氣體外殼裝配件之建構之初始階段期間,首先將複數個隔塊置放於底盤204上,底盤204係由基座202支撐。該等隔塊可厚於安置於安裝在底盤204上之各種壁框架部件上之可壓縮墊片材料。可將一系列隔塊置放於底盤204之周邊邊緣上多個位置處,在該等位置處可將氣體外殼裝配件之各種壁框架部件置放於一系列隔塊上且在裝配期間置放至接近於底盤204之位置,而不接觸底盤204。出於與底盤204一起密封的
目的,需要以可防護對安置於各種壁框架部件上之可壓縮墊片材料的任何損壞的方式來將各種壁框架部件裝配於底盤204上。因此,出於與底盤204形成氣密密封件的目的,使用可供將各種壁面板組件置放於底盤204上之初始位置中的隔塊防止對安置於各種壁框架部件上之可壓縮墊片材料的此類損壞。舉例而言(但非限於),如圖12A所示,正面周邊邊緣201可具有可擱置有正面壁框架部件之隔片93、95及97,右邊周邊邊緣205可具有可擱置有右邊壁框架部件之隔片89及91,且背面周邊邊緣207可具有可擱置有背面壁框架隔片之兩個隔片(其被展示為隔片87)。可使用隔塊之任何數目、類型及組合。一般熟習此項技術者將理解,可將隔塊定位於根據本發明教示之底盤204上,即使在圖12A至圖14B中每一者中未說明相異隔塊亦如此。
圖12B中展示用於由組件框架部件裝配氣體外殼的根據本發明教示之各種具體實例之例示性隔塊,圖12B為圖9A之畫圈部分所示之第三隔塊91的透視圖。例示性隔塊91可包括附接至隔塊之橫側92之隔塊條帶90。隔塊可由任何合適材料以及材料之組合製造。舉例而言,每一隔塊可包含超高分子量聚乙烯。隔塊條帶90可由任何合適材料以及材料之組合製造。在一些具體實例中,隔塊條帶90包含耐綸材料、聚伸烷基材料或其類似物。隔塊91具有頂部表面94及底部表面96。隔塊87、89、93、95、97及所使用之任何其他可以相同或類似實體屬性予以組態,且可包含相同或類似材料。可以允許對於底盤204之周邊上部邊緣穩定置放且即可移除的方式來擱置、夾持或以其他方式容易地安置隔塊。
在圖13所呈現之分解透視圖中,框架部件可包含正面壁框架210、左邊壁框架220、右邊壁框架230、背面壁框架240及頂板或頂部框架250,可將該等框架附接至擱置於基座202上之底盤204。可將OLED印刷系統50安裝於底盤204頂部上。
根據本發明教示之氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例的OLED印刷系統50可包含(例如)花崗岩基座、可支撐OLED印刷器件之可移動橋、自各種經加壓惰性氣體再循環系統之各種具體實例伸展的一或多個器件及裝置(諸如,基板浮動台、空氣軸承、軌道、軌條)、用於將OLED膜形成材料沈積於基板上之噴墨印表機系統(包括OLED墨水供應子系統及噴墨印刷頭)、一或多個機器人及其類似物。在可包含OLED印刷系統50之多種組件的情況下,OLED印刷系統50之各種具體實例可具有多種佔據面積及形式因子。
OLED噴墨印刷系統可包含允許將墨滴可靠地置放於基板上之特定位置的若干器件及裝置。此等器件及裝置可包括(但不限於)印刷頭裝配件、墨水遞送系統、運動系統、基板裝載及卸載系統及印刷頭維護系統。印刷頭裝配件由至少一噴墨頭組成,其中至少一孔口能夠以受控速率、速度及大小噴射墨水液滴。噴墨頭由將墨水提供至噴墨頭之墨水供應系統饋入。印刷需要印刷頭裝配件與基板之間的相對運動。此情形係藉由一運動系統(通常為高架或分軸XYZ系統)而完成。印刷頭裝配件可在靜止基板(高架型式)上移動,或印刷頭及基板兩者可在分軸組態之狀況下移動。在另一具體實例中,印刷站可固定,且基板可在X及Y軸上相對於印刷頭而移動,其中之基板或印刷頭上提供Z軸運動。當印刷頭相對於基板移動時,在正確時間彈射墨水之液滴以沈積於基板上所要位置。使用基板裝載及卸載系統來將基板插入於印表機及自印表機移除。取決於印表機組態,可藉由機械輸送機、基板浮動台或具有末端執行器之機器人來實現此。印刷頭維護系統可包含若干子系統,其允許諸如以下各者之維護任務:滴體積校準、噴墨噴嘴表面之擦拭、用於將墨水噴射至廢料盆中的啟動。
根據用於氣體外殼之裝配件的本發明教示之各種具體實
例,可按系統次序將如圖13所示之正面或第一壁框架210、左邊或第二壁框架220、右邊或第三壁框架230、背面或第四壁框架250及頂板框架250建構在一起,且接著附接至安裝於基座202上之底盤204。可將框架部件之各種具體實例定位於隔塊上以便使用一高架起重機來預防對可壓縮墊片材料之損壞(如先前所論述)。舉例而言,藉由使用一高架起重機,可將正面壁框架210擱置於至少三隔塊上,諸如,圖12A所示之底盤204之周邊上部邊緣201上的隔塊93、95及97。在將正面壁框架210置放於隔塊上之後,可依次或依序地以任何次序將壁框架220及壁框架230置放於已分別設定於底盤204之周邊邊緣203及周邊邊緣205上之隔塊上。根據用於由組件框架部件裝配氣體外殼的本發明教示之各種具體實例,可將正面壁框架210置放於隔塊上,接著將左邊壁框架220及右邊壁框架230置放於隔塊上,使得其處於將被栓住或以其他方式系固至正面壁框架210的位置中。在各種具體實例中,可將背面壁框架240置放於隔塊上,使得其處於將被栓住或系固至左邊壁框架220及右邊壁框架230的位置中。對於各種具體實例,一旦已將壁框架部件緊固在一起以形成一相連壁框架外殼裝配件,就可將頂部頂板框架250貼附至此類壁框架外殼裝配件以形成一完整氣體外殼框架裝配件。在用於建構氣體外殼裝配件之本發明教示之各種具體實例中,在此裝配階段之完整氣體外殼框架裝配件正擱置於複數個隔塊上以便保護各種框架部件墊片之完整性。
如圖14A所示,對於用於建構氣體外殼裝配件之本發明教示之各種具體實例,接著可定位氣體外殼框架裝配件400以使得可在用於將氣體外殼裝配件400附接至底盤204之準備期間移除隔片。圖14A描繪氣體外殼框架裝配件400,其使用升降桿裝配件402、升降桿裝配件404及升降桿裝配件406而上升至自隔塊提昇且離開之位置。在本發明教示之各種具體實例中,可將升降桿裝配件402、404及406附接在氣體外殼框架裝
配件400周邊周圍。在附接升降桿裝配件之後,可藉由致動每一升降桿裝配件以提昇或延伸升降桿裝配件中每一者而自隔塊升高經完整建構之氣體外殼框架裝配件,藉此提昇氣體外殼框架裝配件400。如圖14A所示,氣體外殼框架裝配件400經展示為升高於其先前擱置之複數個隔塊上方。接著可將複數個隔塊自其在底盤204上之擱置位置移除,使得接著可將框架降低至底盤204上,且接著附接至底盤204。
圖14B為根據本發明教示之升降桿裝配件之各種具體實例且如圖11A中所描述的相同升降桿裝配件402之分解圖。如圖所示,升降桿裝配件402包括咬接墊408、安裝板410、第一夾安裝台412及第二夾安裝台413。第一夾414及第二夾415經展示為與各別夾安裝台412及413成一直線。將千斤頂曲柄416附接至千斤頂軸418之頂部。尾部千斤頂520經展示為垂直且附接至千斤頂軸418。千斤頂基座422經展示為千斤頂軸418之下部末端的部分。在千斤頂基座422下方為經組態以收納且可連接至千斤頂軸418之下部末端的腳部安裝台424。調平腳部426亦經展示及組態以由腳部安裝台424收納。一熟習此項技術者可容易認識到,可使用適合用於升高操作之任何構件來自隔塊上升氣體外殼框架裝配件,使得可移除隔塊且可將完整氣體外殼裝配件降低至底盤上。舉例而言,替代上文所描述之一或多個升降機裝配件(諸如402、404及406),可使用液壓、氣動或電動升降桿。
根據用於氣體外殼裝配件之建構的本發明教示之各種具體實例,複數個扣件可經提供及組態以將複數個框架部件系固在一起,且接著將一氣體外殼框架裝配件系固至底盤。複數個扣件可包括沿著每一框架部件之每一邊緣而安置之一或多個扣件零件,在每一框架部件所處之位置處,各別框架部件經組態以與複數個框架部件之鄰近框架部件相交。複數個扣件及可壓縮墊片可經組態成使得當框架部件接合在一起時,可壓縮墊
片經安置成接近於內部且硬體接近於外部,以便使硬體不提供用於本發明教示之不透氣外殼裝配件的複數個洩漏路徑。
複數個扣件可包含沿著框架部件中之一或多者之邊緣的複數個螺栓,及沿著複數個框架部件之一或多個不同框架部件之邊緣的複數個螺紋孔。複數個扣件可包含複數個螺帽固定螺栓(captured bolt)。螺栓可包含延伸遠離於各別面板之外表面之螺栓頭。可使螺栓陷入於框架部件中之凹座中。可使用夾、螺釘、鉚釘、黏著劑及其他扣件來將框架部件緊固在一起。螺栓或其他扣件可延伸通過框架部件中之一或多者之外壁且至一或多個鄰近框架部件之側壁或頂部壁中的螺紋孔或其他互補扣件特徵中。
如圖15至圖17所描繪,對於用於氣體外殼之建構之方法之各種具體實例,可將通風管道裝設於藉由壁框架及頂板框架部件之接合而形成的內部部分中。對於氣體外殼裝配件之各種具體實例,可在建構程序期間裝設通風管道。根據本發明教示之各種具體實例,可將通風管道裝設於已由複數個框架部件建構之氣體外殼框架裝配件內。在各種具體實例中,可在複數個框架部件接合以形成一氣體外殼框架裝配件之前將通風管道裝設於該複數個框架部件上。用於氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例之通風管道可經組態成使得自一或多個通風管道入口拖曳該通風管道中之實質上所有氣體移動通過氣體循環及過濾迴路的各種具體實例,以用於移除氣體外殼裝配件內部之微粒物質。另外,氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例之通風管道可經組態以將在氣體外殼裝配件外部的氣體純化迴路之入口及出口與在氣體外殼裝配件內部的用於移除微粒物質的氣體循環及過濾迴路分離。根據本發明教示之通風管道之各種具體實例可由金屬薄片製造,例如(但不限於),具有約80密耳厚度之鋁薄片。
圖15描繪氣體外殼裝配件100之通風管道裝配件500之右邊正面幻影透視圖。外殼通風管道裝配件500可具有正面壁面板通風管道
裝配件510。如圖所示,正面壁面板通風管道裝配件510可具有正面壁面板入口管道512、第一正面壁面板升管514及第二正面壁面板升管516,其兩者均與正面壁面板入口管道512進行流體連通。第一正面壁面板升管514經展示為具有出口515,其與風扇過濾器單元外蓋103之頂板管道505密封式地嚙合。以類似方式,第二正面壁面板升管516經展示為具有出口517,其與風扇過濾器單元外蓋103之頂板管道507密封式地嚙合。就此而言,正面壁面板通風管道裝配件510提供在氣體外殼裝配件內自底部循環惰性氣體,該循環利用正面壁面板入口管道512通過每一正面壁面板升管514及516,及遞送空氣分別通過出口505及507,使得空氣可由(例如)風扇過濾器單元752過濾。如隨後將更詳細地所論述,可根據在處理期間基板在印刷系統中之實體位置來選擇風扇過濾器單元之數目、大小及形狀。近端風扇過濾器單元752為熱交換器742,其作為熱調節系統之部分可在所要溫度下維持惰性氣體循環通過氣體外殼裝配件100。
右邊壁面板通風管道裝配件530可具有右邊壁面板入口管道532,其通過右邊壁面板第一升管534及右邊壁面板第二升管536而與右邊壁面板上部管道538進行流體連通。右邊壁面板上部管道538可具有第一管道入口末端535及第二管道出口末端537,該第二管道出口末端537與背面壁通風管道裝配件540之背面壁面板上部管道536進行流體連通。左邊壁面板通風管道裝配件520可具有與關於右邊壁面板裝配件530所描述之組件相同的組件,左邊壁面板通風管道裝配件520之左邊壁面板入口管道522通過圖15中顯而易見的第一左邊壁面板升管524及第一左邊壁面板升管524而與左邊壁面板上部管道(圖中未示)進行流體連通。背面壁面板通風管道裝配件540可具有背面壁面板入口管道542,其與左邊壁面板裝配件520及右邊壁面板裝配件530進行流體連通。另外,背面壁面板通風管道裝配件540可具有背面壁面板底部管道544,其可具有背面壁面板第一入口541
及背面壁面板第二入口543。背面壁面板底部管道544可經由第一隔框(bulkhead)547及第二隔框549而與背面壁面板上部管道536進行流體連通,該等隔框結構可用以(例如,但不限於)自氣體外殼裝配件100外部饋入纜線、電線及導管等等之各種捆束至內部中。管道開口533提供用於將纜線、電線及導管等等之捆束移動出背面壁面板上部管道536,該等捆束可經由隔框549而穿過上部管道536。隔框547及隔框549可使用移除式插入物面板而氣密地密封於外部上,如先前所描述。背面壁面板上部管道通過通風口545(圖15中展示其拐角)而與(例如,但不限於)風扇過濾器單元754進行流體連通。就此而言,左邊壁面板通風管道裝配件520、右邊壁面板通風管道裝配件530及背面壁面板通風管道裝配件540提供在氣體外殼裝配件內自底部循環惰性氣體,該循環分別利用壁面板入口管道522、532及542以及背面面板下部管道544,該等管道通過各種升管、管道、隔框通道及其類似物(如先前所描述)而與通風口545進行流體連通,使得空氣可由(例如)風扇過濾器單元752過濾。近端風扇過濾器單元754為熱交換器744,其作為熱調節系統之部分可在所要溫度下維持惰性氣體循環通過氣體外殼裝配件100。
在圖15中,展示纜線饋通開口533。如隨後將更詳細地所論述,本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例提供使纜線、電線及導管等等之捆束通過通風管道。為了消除在此類捆束周圍形成之洩漏路徑,可使用用於將不同大小之纜線、電線及導管密封於使用適型材料(conforming material)之捆束中的各種方法。圖15中對於外殼通風管道裝配件500亦展示導線管I及導線管II,其經展示為風扇過濾器單元外蓋103之部分。導線管I為外部氣體純化系統提供惰性氣體之出口,而導線管II為氣體外殼裝配件100內部的氣體循環及粒子過濾迴路提供經純化惰性氣體的返回。
在圖16中,展示外殼通風管道裝配件500的俯視幻影透視圖。可看到左邊壁面板通風管道裝配件520與右邊壁面板通風管道裝配件530的對稱性質。對於右邊壁面板通風管道裝配件530,右邊壁面板入口管道532通過右邊壁面板第一升管534及右邊壁面板第二升管536而與右邊壁面板上部管道538進行流體連通。右邊壁面板上部管道538可具有第一管道入口末端535及第二管道出口末端537,該第二管道出口末端537與背面壁通風管道裝配件540之背面壁面板上部管道536進行流體連通。類似地,左邊壁面板通風管道裝配件520可具有左邊壁面板入口管道522,其通過左邊壁面板第一升管524及左邊壁面板第二升管526而與左邊壁面板上部管道528進行流體連通。左邊壁面板上部管道528可具有第一管道入口末端525及第二管道出口末端527,該第二管道出口末端527與背面壁通風管道裝配件540之背面壁面板上部管道536進行流體連通。另外,背面壁面板通風管道裝配件可具有背面壁面板入口管道542,其與左邊壁面板裝配件520及右邊壁面板裝配件530進行流體連通。另外,背面壁面板通風管道裝配件540可具有背面壁面板底部管道544,其可具有背面壁面板第一入口541及背面壁面板第二入口543。背面壁面板底部管道544可經由第一隔框547及第二隔框549而與背面壁面板上部管道536進行流體連通。如圖15及圖16所示的通風管道裝配件500可提供來自正面壁面板通風管道裝配件510之惰性氣體的有效循環,其分別經由正面壁面板出口515及517將惰性氣體自正面壁面板入口管道512循環至頂板面板管道505及507,以及來自左邊壁面板裝配件520、右邊壁面板裝配件530及背面壁面板通風管道裝配件540的循環,其將空氣分別自入口管道522、532及542循環至通風口545。一旦惰性氣體經由頂部面板管道505及507及通風口545排出至外殼100之風扇過濾器單元外蓋103下方的外殼區域中,如此排出之惰性氣體就可通過風扇過濾器單元752及754被過濾。另外,可藉由熱交換器742及744將循環之惰性氣
體維持於所要溫度,熱交換器742及744為熱調節系統的部分。
圖17為外殼通風管道裝配件500之仰視幻影圖。入口通風管道裝配件502包括正面壁面板入口管道512、左邊壁面板入口管道522、右邊壁面板入口管道532及背面壁面板入口管道542,該等管道彼此進行流體連通。對於包括於入口通風管道裝配件502中之每一入口管道,存在跨越每一管道之底部均勻分佈之明顯開口,多組開口為了本發明教示之目的而被特定地精選,如正面壁面板入口管道512之開口511、左邊壁面板入口管道522之開口521、右邊壁面板入口管道532之開口531及右邊面板入口管道542之開口541。跨越每一入口管道之底部明顯之此類開口提供惰性氣體在外殼100內之有效升道用於連續循環及過濾。藉由惰性氣體之連續循環及過濾,氣體外殼裝配件之各種具體實例提供之氣體外殼裝配件系統之各種具體實例內維持實質上無粒子環境。可將氣體外殼裝配件系統之各種具體實例維持於用於微粒物質之ISO 14644級4。對於對粒子污染特別敏感之程序,可使氣體外殼裝配件系統之各種具體實例維持於ISO 14644級3規格。如先前所論述,導線管I為外部氣體純化系統提供惰性氣體之出口,而導線管II為氣體外殼裝配件100內部的過濾及循環迴路提供經純化惰性氣體的返回。
在根據本發明教示之氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例中,纜線、電線及導管等等之捆束可以操作方式與安置於氣體外殼裝配件及系統內部的電系統、機械系統、流體系統及冷卻系統相關聯以(例如)用於OLED印刷系統之操作。此類捆束可通過管道系統而饋入以便淨化吸留於纜線、電線及導管等等之捆束之死空間中的反應性大體氣體,諸如,水蒸氣及氧。根據本發明教示,已發現形成於纜線、電線及導管之捆束內之死空間產生所吸留反應性物種的儲集器,此情形可顯著地延長使氣體外殼裝配件達到用於執行空氣敏感程序之規格內的時間。對於本發明教示之
有用於印刷OLED器件之氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例,可使各種反應性物種中之每一物種維持於100 ppm或更低(例如,10 ppm或更低、1.0 ppm或更低、或0.1 ppm或更低),反應性物種包括各種反應性大氣氣體(諸如,水蒸氣及氧)以及有機溶劑蒸氣。
為了理解通過管道系統之佈纜饋入如何導致減低自捆紮纜線、電線及導管等等中之怠體積淨化所吸留反應性大氣氣體所需的時間,參看圖18A至圖19。圖18A描繪捆束I之展開圖,其可為可包括用於遞送各種墨水、溶劑等等至印刷系統(諸如,圖13之印刷系統50)之導管(諸如,導管A)的捆束。圖18A之捆束1可另外包括電佈線(諸如,電線B)或佈纜(諸如,同軸纜線C)。可將此類導管、線及纜線捆紮在一起且自外部佈線至內部以連接至包含OLED印刷系統之各種器件及裝置。在圖18A之陰影區域中可看出,此類捆束可產生明顯的死空間D。在圖18B之示意性透視圖中,當纜線、電線及導管捆束I通過管道II而饋入時,惰性氣體III可連續地吹掃經過該捆束。圖19之展開截面圖描繪連續地吹掃經過捆紮之導管、線及纜線之惰性氣體可增加自形成於此類捆束中之怠體積移除所吸留反應性物種的速率的有效程度。反應性物種A擴散出怠體積之速率(圖19中藉由物種A所佔據之集體面積指示)與怠體積外部之反應性物種濃度(圖19中藉由惰性氣體物種B所佔據之集體面積指示)成反比。亦即,若反應性物種之濃度僅在怠體積外部之體積中高,則擴散速率減低。若在此類區域中之反應性物種濃度由於惰性氣體之流動流而自僅在怠體積空間外部之體積連續地減低,則藉由質量作用,反應性物種自怠體積擴散之速率增加。另外,藉由相同原理,惰性氣體可在所吸留反應性物種有效地移除出怠體積時擴散至彼等空間中。
圖20A為氣體外殼裝配件600之各種具體實例之背面拐角的透視圖,以及通過返回管道605而至氣體外殼裝配件600內部中之幻影圖。
對於氣體外殼裝配件600之各種具體實例,背面壁面板640可具有插入物面板610,其經組態以提供對(例如)電隔框的近用。可將纜線、電線及導管等等之捆束通過隔框而饋入至纜線佈線管道(諸如,右邊壁面板630中所示之管道632)中,已移除該右邊壁面板630之移除式插入物面板以展現經佈線至第一纜線、電線及導管捆束管道進口636中的捆束。自其處,可將捆束饋入至氣體外殼裝配件600之內部中,且以幻影圖展示為通過氣體外殼裝配件600內部中之返回管道605。用於纜線、電線及導管捆束佈線之氣體外殼裝配件之各種具體實例可具有一個以上纜線、電線及導管捆束進口,諸如圖20A所示,其描繪用於另一捆束之第一捆束管道進口634及第二捆束管道進口636。圖20B描繪用於纜線、電線及導管捆束之捆束管道進口634的展開圖。捆束管道進口634可具有開口631,其經設計成形成與滑動外蓋633之密封件。在各種具體實例中,開口631可容納一可撓性密封模組(諸如,由Roxtec公司提供用於纜線進口密封件之彼等模組),其可容納捆束中之各種直徑之纜線、電線及導管等等。或者,開口631之滑動外蓋633之頂部635及上部部分637可具有安置於每一表面上之適型材料,使得該適型材料可在通過一進口(諸如,捆束管道進口634)而饋入之捆束中之各種直徑大小的纜線、電線及導管周圍形成一密封件。
圖21為本發明教示之頂板面板之各種具體實例的仰視圖,例如,圖3之氣體外殼裝配件及系統100之頂板面板250'。根據用於氣體外殼裝配件之本發明之各種具體實例,可將照明裝設於頂板面板之內部頂部表面上,諸如,圖3之氣體外殼裝配件及系統100之頂板面板250'。如圖21所描繪,具有內部部分251之頂板框架250、可具有安置於各種框架部件之內部部分上之照明。舉例而言,頂板框架250可具有兩個頂板框架區段40,其共同地具有兩個頂板框架樑42及44。每一頂板框架區段40可具有定位朝向頂板框架250內部之第一側41及定位朝向頂板框架250外部之第
二側43。對於提供用於氣體外殼之照明的根據本發明教示之各種具體實例,可裝設若干對照明元件46。每一對照明元件46可包括接近於第一側41之第一照明元件45及接近於頂板框架區段40之第二側43之第二照明元件47。圖21所示之照明元件之數目、定位及分組為例示性的。照明元件之數目及分組可以任何所要或合適方式變化。在各種具體實例中,照明元件可經安裝成扁平,而在其他具體實例中可經安裝成使得其可移動至各種位置及角度。照明元件之置放並不限於頂部面板頂板433,但此外或在替代例中可位於圖3所示之氣體外殼裝配件及系統100之任何其他內部表面、外部表面及表面之組合中。
各種照明元件可包含任何數目、類型之燈或燈之組合,例如,鹵素燈、白色燈、白熾燈、弧光燈或發光二極體或器件(LED)。舉例而言,每一照明元件可包含1個LED至約100個LED、約10個LED至約50個LED,或100個以上LED。LED或其他照明器件可發射在色彩頻譜中、色彩頻譜外或其組合的任何色彩或色彩之組合。根據用於OLED材料之噴墨印刷之氣體外殼裝配件的各種具體實例,由於一些材料對於一些波長之光敏感,故可特定地選擇用於裝設於氣體外殼裝配件中之照明器件的光之波長以避免材料在處理期間降級。舉例而言,可使用4X冷白LED或4X黃色LED或其任何組合。4X冷白LED之實例為可購自California之Sunnyvale之IDEC Corporation的LF1B-D4S-2THWW4。可使用之4X黃色LED之實例為亦可購自IDEC Corporation的LF1B-D4S-2SHY6。可將LED或其他照明元件定位於頂板框架250之內部部分251上任何位置或氣體外殼裝配件之另一表面上或自其處懸掛。照明元件不限於LED。可使用任何合適照明元件或照明元件之組合。圖22為IDEC LED燈光譜之曲線圖,且展示x軸對應於強度(當峰值強度為100%時)且y軸對應於波長(以奈米為單位)。展示LF1B黃色類型、黃色螢光燈、LF1B白色類型LED、LF1B冷白類型LED及
LF1B紅色類型LED之光譜。可根據本發明教示之各種具體實例使用其他燈光譜及燈光譜之組合。
回顧氣體外殼裝配件之各種具體實例係以如下方式而建構:最小化氣體外殼裝配件之內部體積,且同時最佳化工作空間以容納各種OLED印刷系統之各種佔據面積。如此建構之氣體外殼裝配件之各種具體實例另外提供在處理期間自外部對氣體外殼裝配件內部的即可近用且容易地提供對該內部之近用以供維護,同時最小化停機時間。就此而言,根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例可相對於各種OLED印刷系統之各種覆蓋區予以仿形。
一般熟習此項技術者可瞭解,可將關於框架部件建構、面板建構、框架及面板密封以及氣體外殼裝配件(圖3之氣體外殼裝配件)之建構的本發明教示應用於多種大小及設計的氣體外殼裝配件。舉例而言(但不限於),本發明教示之經仿形氣體外殼裝配件之各種具體實例(涵蓋自Gen 3.5至Gen 10的基板大小)可具有介於約6 m3至約95 m3之間的內部體積,其對於未經仿形且具有相當毛重尺寸之外殼而言體積可節省約30%至約70%。氣體外殼裝配件之各種具體實例可具有可經建構以提供用於氣體外殼裝配件之仿形的各種框架部件,以便容納OLED印刷系統(為其功能)且同時最佳化工作空間以最小化惰性氣體體積,且亦允許在處理期間自外部對OLED印刷系統之即可近用。就此而言,本發明教示之各種氣體外殼裝配件可在經仿形拓撲及體積方面變化。
圖23提供根據本發明教示之氣體外殼裝配件的實例。氣體外殼裝配件1000可包括正面框架裝配件1100、中間框架裝配件1200及背面框架裝配件1300。正面框架裝配件1100可包括正面框架基座1120、正面壁框架1140(其具有用於收納基板之開口1142)及正面頂板框架1160。中間框架裝配件1200可包括中間框架基座1220、右端壁框架1240、中間壁框架
1260及左端壁框架1280。背面框架裝配件1300可包括背面框架基座1320、背面壁框架1340及背面頂板框架1360。以陰影展示之區域描繪氣體外殼裝配件1000之可用工作體積,其為可用以容納OLED印刷系統之體積。氣體外殼裝配件1000之各種具體實例經仿形以便最小化操作一空氣敏感程序(諸如,OLED印刷程序)所需之再循環惰性氣體體積,且同時允許對OLED印刷系統之即可近用;在操作期間以遠端方式或藉由經由容易移除式面板容易近用而以直接方式。根據本發明教示之經仿形氣體外殼裝配件之各種具體實例對於本發明教示之涵蓋自Gen 3.5至Gen 10m之基板大小的氣體外殼裝配件的各種具體實例可具有約6 m3至約95 m3的氣體外殼體積,且例如(但不限於)約15m3至約30 m3的氣體外殼體積,其對於(例如)Gen 5.5至Gen 8.5基板大小之OLED印刷可為有用的。
氣體外殼裝配件1000可具有在用於例示性氣體外殼裝配件100之本發明教示中敍述的所有特徵。舉例而言(但不限於),氣體外殼裝配件1000可利用根據本發明教示之密封,其經由建構及解構之循環提供氣密密封式外殼。基於氣體外殼裝配件1000之氣體外殼系統之各種具體實例可具有一氣體純化系統,其可使各種反應性物種中每一物種的含量維持於100 ppm或更低(例如,10 ppm或更低、1.0 ppm或更低、或0.1 ppm或更低),反應性物種包括各種反應性大氣氣體(諸如,水蒸氣及氧)以及有機溶劑蒸氣。
此外,基於氣體外殼裝配件1000之氣體外殼裝配件系統之各種具體實例可具有一循環及過濾系統,其可提供滿足ISO 14644級3及級4無塵室標準之無粒子環境。另外,如隨後將更詳細地所論述,基於本發明教示之氣體外殼裝配件之氣體外殼裝配件系統(諸如,氣體外殼裝配件100及氣體外殼裝配件1000)可具有經加壓惰性氣體再循環系統之各種具體實例,經加壓惰性氣體再循環系統可用以操作(例如,但不限於)氣動機器
人、基板浮動台、空氣軸承、空氣襯套、經壓縮氣體工具、氣動致動器及其組合中之一或多者。對於本發明教示之氣體外殼及系統之各種具體實例,各種氣動操作之器件及裝置之使用可提供低粒子產生效能以及需少量維護。
圖24為根據本發明教示之氣體外殼裝配件1000之分解圖,其描繪可經建構以提供氣密密封式氣體外殼之各種框架部件。如先前關於圖3及圖13之氣體外殼100之各種具體實例所論述,OLED噴墨印刷系統50可包含若干器件及裝置,其允許將墨滴可靠置放於基板(諸如,基板60)上之特定位置上,經展示為接近於基板浮動台54。在可包含OLED印刷系統50之多種組件的情況下,OLED印刷系統50之各種具體實例可具有多種佔據面積及形式因子。根據OLED噴墨印刷系統之各種具體實例,多種基板材料可用於基板60,例如(但不限於),多種玻璃基板材料以及多種聚合基板材料。
根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例,如先前關於氣體外殼裝配件100所描述,可在OLED印刷系統整體周圍進行氣體外殼裝配件之建構以最小化氣體外殼裝配件之體積以及提供對內部之即可近用。在圖24中,可在考慮OLED印刷系統50時給定仿形之實例。
如圖24所示,在OLED印刷系統50上存在六個隔離器,可看到其中兩者為第一隔離器51及第二隔離器53,其支撐OLED印刷系統50之基板浮動台54。除了各自被看到與第一隔離器51及第二隔離器53相對之兩個額外隔離器之外,亦存在支撐OLED印刷系統基座52之兩個隔離器。正面外殼基座1120可具有第一正面外殼隔離器安裝台1121,其支撐第一正面外殼隔離器壁框架1123。第二正面外殼隔離器壁框架1127係由第二正面外殼隔離器安裝台(圖中未示)支撐。類似地,中間外殼基座1220可具有第一中間外殼隔離器安裝台1221,其支撐第一中間外殼隔離器壁框架
1223。第二中間外殼隔離器壁框架1127係由第二中間外殼隔離器安裝台(圖中未示)支撐。最後,背面外殼基座1320可具有第一背面外殼隔離器安裝台1321,其支撐背面中間外殼隔離器壁框架1323。第二背面外殼隔離器壁框架1127係由第二背面外殼隔離器安裝台(圖中未示)支撐。隔離器壁框架部件之各種具體實例已在每一隔離器周圍被仿形,藉此最小化每一隔離器支撐部件周圍的體積。另外,針對基座1120、1220及1320之每一隔離器壁框架展示的陰影面板區段為可(例如)經移除以服務於一隔離器的可移除面板。正面外殼裝配件基座1120可具有底盤1122,而中間外殼裝配件基座1220可具有底盤1222,且背面外殼裝配件基座1320可具有底盤1322。當該等基座經完整地建構以形成一相連基座時,可將OLED印刷系統安裝於藉此形成之相連底盤上,此以類似於圖13之OLED印刷系統50在底盤204上的安裝方式而進行。如先前所描述,接著可在OLED印刷系統50周圍接合壁及頂板框架部件,諸如,正面框架裝配件1100之壁框架1140、頂板框架1160,及中間框架裝配件1200之壁框架1240、1260及1280,以及背面框架裝配件1300之壁框架1340、頂板框架1360。因而,本發明教示之氣密密封式經仿形壁框架部件之各種具體實例有效地減低氣體外殼裝配件1000中惰性氣體之體積,同時提供對OLED印刷系統之各種器件及裝置的即可近用。
根據本發明教示之氣體外殼裝配件及系統可具有在氣體外殼裝配件內部之氣體循環及過濾系統。此類內部過濾系統可具有在內部之複數個風扇過濾器單元,且可經組態以提供氣體在內部之層流。該層流可處於自內部之頂部至內部之底部的方向或在任何其他方向上。儘管由循環系統產生之氣體流動無需為層狀,但可使用氣體之層流來確保氣體在內部之澈底且完整的周轉。亦可使用氣體之層流來最小化湍流,此類湍流係不當的,此係因為其可造成環境中之粒子收集於此類湍流區域中,從而防止
過濾系統自環境移除彼等粒子。此外,為了維持內部中之所要溫度,可提供利用複數個熱交換器之熱調節系統,例如,與風扇或另一氣體循環器件一起操作、鄰近於風扇或另一氣體循環器件,或結合風扇或另一氣體循環器件而使用。氣體純化迴路可經組態以將來自氣體外殼裝配件內部之氣體循環通過該外殼外部之至少一氣體純化組件。就此而言,在氣體外殼裝配件內部之過濾及循環系統結合在氣體外殼裝配件外部之氣體純化迴路可在整個氣體外殼裝配件中提供具有實質上低含量之反應性物種之實質上低微粒惰性氣體的連續循環。氣體純化系統可經組態以維持極低含量之不當成分,例如,有機溶劑及其蒸氣,以及水、水蒸氣、氧及其類似物。
圖25為展示氣體外殼裝配件及系統2100之示意圖。氣體外殼裝配件及系統2100之各種具體實例可包含根據本發明教示之氣體外殼裝配件1500、與氣體外殼裝配件1500進行流體連通之氣體純化迴路2130及至少一熱調節系統2140。另外,氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例可具有經加壓惰性氣體再循環系統2169,其可供應惰性氣體用於操作各種器件,諸如,用於OLED印刷系統之基板浮動台。經加壓惰性氣體再循環系統2169之各種具體實例可利用壓縮器、吹風機及兩者之組合作為惰性氣體再循環系統2169之各種具體實例,此隨後將予以更詳細地論述。另外,氣體外殼裝配件及系統2100可具有在氣體外殼裝配件及系統2100內部之過濾及循環系統(圖中未示)。
如圖25所描繪,對於根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例,管道系統之設計可將循環通過氣體純化迴路2130之惰性氣體與在氣體外殼裝配件之各種具體實例內部連續地過濾及循環的惰性氣體分離。氣體純化迴路2130包括自氣體外殼裝配件1500至溶劑移除組件2132且接著至氣體純化系統2134的出口線路2131。接著將經純化而脫去溶劑及其他反應性氣體物種(諸如,氧及水蒸氣)之惰性氣體通過入口線路2133
而返回至氣體外殼裝配件1500。氣體純化迴路2130亦可包括適當的導線管及連接及感測器,例如,氧、水蒸氣及溶劑蒸氣感測器。氣體循環單元(諸如,風扇、吹風機或馬達等等)可分離地提供或整合於(例如)氣體純化系統2134中,以使氣體循環通過氣體純化迴路2130。根據氣體外殼裝配件之各種具體實例,儘管在圖25所示之示意圖中溶劑移除系統2132及氣體純化系統2134經展示為單獨單元,但可將溶劑移除系統2132及氣體純化系統2134收容在一起作為單一純化單元。熱調節系統2140可包括至少一冷卻器2141,其可具有用於使冷卻劑循環至氣體外殼裝配件中之流體出口線路2143及用於使冷卻劑循環至冷卻器的流體入口線路2145。
圖25之氣體純化迴路2130可具有置放於氣體純化系統2134上游的溶劑移除系統2132,使得自氣體外殼裝配件1500循環之惰性氣體經由出口線路2131而穿過溶劑移除系統2132。根據各種具體實例,溶劑移除系統2132可為基於自穿過圖25之溶劑移除系統2132的惰性氣體吸收溶劑蒸氣的溶劑截留系統。吸附劑(例如,但不限於,活性碳、分子篩等)之(一或多個)床可有效地移除廣泛多種有機溶劑蒸氣。對於氣體外殼裝配件之各種具體實例,可使用冷阱技術以移除溶劑移除系統2132中之溶劑蒸氣。如先前所提及,對於根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例,可使用感測器(諸如,氧、水蒸氣及溶劑蒸氣感測器)來監視此類物種自連續循環通過氣體外殼裝配件系統(諸如,圖25之氣體外殼裝配件系統2100)之惰性氣體的有效移除。溶劑移除系統之各種具體實例可指示吸附劑(諸如,活性碳、分子篩等等)何時已到達容量,使得可重新產生或替換吸附劑之(一或多個)床。分子篩之重新產生可涉及加熱該分子篩、使分子篩與合成氣體(forming gas)接觸、其組合等等。可藉由加熱且曝露於包含氫之合成氣體來重新產生經組態以截留各種物種(包括氧、水蒸氣及溶劑)的分子篩,例如,包含約96%氮及4%氫的合成氣體,其中該等百
分比係以體積計或以重量計。活性碳之物理重新產生可使用在惰性環境下加熱之類似程序而進行。
任何合適氣體純化系統可用於圖25之氣體純化迴路2130之氣體純化系統2134。可購自(例如)New Hampshire之Statham之MBRAUN Inc.或Massachusetts之Amesbury之Innovative Technology的氣體純化系統可有用於整合至根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例中。氣體純化系統2134可用以純化氣體外殼裝配件及系統2100中之一或多種惰性氣體,例如,以純化氣體外殼裝配件內之整體氣體氛圍。如先前所提及,為了使氣體循環通過氣體純化迴路2130,氣體純化系統2134可具有氣體循環單元,諸如,風扇、吹風機或馬達等等。就此而言,可取決於外殼之體積來選擇氣體純化系統,外殼之體積可界定用於移動惰性氣體通過一氣體純化系統之體積流量。對於具有體積多達約4 m3之氣體外殼裝配件的氣體外殼裝配件及系統的各種具體實例,可使用可移動約84 m3/h之氣體純化系統。對於具有體積多達約10 m3之氣體外殼裝配件的氣體外殼裝配件及系統的各種具體實例,可使用可移動約155 m3/h之氣體純化系統。對於體積介於約52-114 m3之氣體外殼裝配件之各種具體實例,可使用一個以上氣體純化系統。
任何合適之氣體過濾器或純化器件可包括於本發明教示之氣體純化系統2134中。在一些具體實例中,一氣體純化系統可包含兩個並聯純化器件,使得該等器件中之一者可經取出脫機用於維護,且另一器件可用以繼續在不中斷的情況下進行系統操作。在一些具體實例中,舉例而言,氣體純化系統可包含一或多個分子篩。在一些具體實例中,該氣體純化系統可至少包含第一分子篩及第二分子篩,使得當該等分子篩中之一者變得以雜質而飽和時或以其他方式被認為未足夠有效地操作時,該系統可切換至另一分子篩,同時重新產生該飽和或非有效分子篩。可提供控制單
元以用於判定每一分子篩之操作效率、用於在不同分子篩之操作之間切換、用於重新產生一或多個分子篩或用於其組合。如先前所提及,可重新產生及重新使用分子篩。
關於圖25之熱調節系統2140,可提供至少一流體冷卻器2141用於冷卻氣體外殼裝配件及系統2100內之氣體氛圍。對於本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例,流體冷卻器2141遞送經冷卻流體至外殼內之熱交換器,其中惰性氣體通過該外殼內部之過濾系統。氣體外殼裝配件及系統2100亦可具備至少一流體冷卻器以冷卻自圍封於氣體外殼2100內之裝置放出的熱。舉例而言(但不限於),亦可提供至少一流體冷卻器用於氣體外殼裝配件及系統2100以冷卻自OLED印刷系統放出的熱。熱調節系統2140可包含熱交換或帕耳帖(Peltier)器件且可具有各種冷卻能力。舉例而言,對於氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例,冷卻器可提供介於約2 kW至約20 kW之間的冷卻能力。流體冷卻器1136及1138可冷卻一或多個流體。在一些具體實例中,流體冷卻器可利用許多流體作為冷卻劑(例如,但不限於,水、防凍劑、致冷劑及其組合)從而作為熱交換流體。可在連接相關聯導線管及系統組件時使用適當之無洩漏的鎖定連接件。
如圖26及圖27所描繪,一或多個風扇過濾器單元可經組態以提供氣體通過內部之實質上層流。根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例,一或多個風扇單元經安置成鄰近於氣體氛圍外殼之第一內部表面,且一或多個通風管道入口經安置成鄰近於氣體大氣外殼之第二相對內部表面。舉例而言,氣體氛圍外殼可包含內部頂板及底部內部周邊,一或多個風扇單元可經安置成鄰近於該內部頂板,且一或多個通風管道入口可包含鄰近於底部內部周邊安置之複數個入口開口(其為通風管道系統之一部分),如圖15至圖17所示。
圖26為根據本發明教示之各種具體實例之沿氣體外殼裝配
件及系統2200之長度截取的橫截面圖。圖26之氣體外殼裝配件及系統2200可包括氣體外殼1500(其可收容OLED印刷系統50),以及氣體純化系統2130(亦參見圖25)、熱調節系統2140、過濾及循環系統2150及通風管道系統2170。熱調節系統2140可包括流體冷卻器2141,其與冷卻器出口管線2143及冷卻器入口管線2145進行流體連通。經冷卻流體可退出流體冷卻器2141、流動通過冷卻器出口管線2143,且遞送至熱交換器,對於氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例(如圖26所示),該等熱交換器可經定位成接近於複數個風扇過濾器單元中每一者。流體可自接近於風扇過濾器單元之熱交換器通過冷卻器入口管線2145而返回至冷卻器2141以維持於恆定所要溫度下。如先前所提及,冷卻器出口管線2141及冷卻器入口管線2143與包括第一熱交換器2142、第二熱交換器2144及第三熱交換器2146之複數個熱交換器進行流體連通。根據如圖26所示之氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例,第一熱交換器2142、第二熱交換器2144及第三熱交換器2146分別與過濾系統2150之第一風扇過濾器單元2152、第二風扇過濾器單元2154及第三風扇過濾器單元2156進行熱連通。
在圖26中,許多箭頭描繪來往各種風扇過濾器單元之流動且亦描繪在通風管道系統2170內之流動,通風管道系統2170包括第一通風管道導線管2173及第二通風管道導線管2174,如圖26之簡化示意圖所描繪。第一通風管道導線管2173可通過第一接收管道入口2171接收氣體且可通過第一管道出口2175而退出。類似地,第二通風管道導線管2174可通過第二管道入口2172接收氣體且可通過第二管道出口2176而退出。另外,如圖26所示,通風管道系統2170藉由有效地界定空間2180而分離通過過濾系統2150在內部再循環之惰性氣體,空間2180經由氣體純化出口管線2131而與氣體純化系統2130進行流體連通。包括如圖15至圖17所描述之通風管道系統之各種具體實例的此類循環系統提供實質上層流、最小化擾流、
促進循環、周轉及過濾在外殼內部中之氣體氛圍之微粒物質,且提供通過在氣體外殼裝配件外部之氣體純化系統的循環。
圖27為根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例的沿著氣體外殼裝配件及系統3000之長度截取的橫截面圖。如同圖26之氣體外殼裝配件2200,圖27之氣體外殼裝配件系統2300可包括一氣體外殼1500(其可收容OLED印刷系統50),以及氣體純化系統2130(亦參見圖25)、熱調節系統2140、過濾及循環系統2150及通風管道系統2170。對於氣體外殼裝配件2300之各種具體實例,熱調節系統2140(其可包括與冷卻器出口管線2143及冷卻器入口管線2145進行流體連通之流體冷卻器2141)可與複數個熱交換器進行流體連通,例如,如圖27所描繪之第一熱交換器2142及第二熱交換器2144。根據如圖27所示之氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例,各種熱交換器(諸如,第一熱交換器2142及第二熱交換器2144)可藉由經定位成接近於導管出口(諸如,通風管道系統2170之第一管道出口2175及第二管道出口2176)而與循環之惰性氣體進行熱連通。就此而言,經返回用於自管道入口(諸如,管道入口,諸如,通風管道系統2170之第一管道入口2171及第二管道入口2172)過濾之惰性氣體可在經循環分別通過(例如)圖27之過濾系統2150之第一風扇過濾器單元2152、第二風扇過濾器單元2154及第三風扇過濾器單元2156之前被熱調節。
自展示惰性氣體循環通過圖26及圖27中外殼之方向的箭頭可看出,風扇過濾器單元經組態以提供自外殼頂部向下朝向底部之實質上層流。可購自(例如)Washington之North Carolina之Flanders Corporation或Sanford之North Carolina之Envirco Corporation的風扇過濾器單元可有用於整合至根據本發明教示之氣體外殼裝配件之各種具體實例中。風扇過濾器單元之各種具體實例可經由每一單元交換約每分鐘350立方呎(CFM)至約700 CFM的惰性氣體。如圖26及圖27所示,由於風扇過濾器單元處於並聯
而非串聯配置,故可在包含複數個風扇過濾器單元之系統中交換的惰性氣體之量與所使用單元之數目成正比。在外殼底部附近,氣體之流動經指向朝向複數個通風管道入口,在圖26及圖27中被示意性指示為第一管道入口2171及第二管道入口2172。如先前關於圖15至圖17所論述,將管道入口實質上定位於外殼之底部,且引起氣體自上部風扇過濾器單元之向下流動有助於氣體氛圍在外殼內之良好周轉,且促進整體氣體氛圍經由結合外殼使用之氣體純化系統的澈底周轉及移動。藉由使用過濾及循環系統2150而循環氣體氛圍通過通風管道且促進層流及氣體氛圍在外殼中之澈底周轉,該通風管道分離用於循環通過氣體純化迴路2130之惰性氣體流動,可在氣體外殼裝配件之各種具體實例中使反應性物種(諸如,水及氧,以及每一溶劑)中每一者之含量維持於100 ppm或更低,例如,1 ppm或更低,例如,0.1 ppm或更低。
根據用於OLED印刷系統之氣體外殼裝配件系統之各種具體實例,可根據在處理期間之基板在印刷系統中的實體位置來選擇風扇過濾器單元的數目。因此,儘管在圖26及圖27中展示3個風扇過濾器單元,但風扇過濾器單元之數目可變化。舉例而言,圖28為沿著氣體外殼裝配件及系統2400之長度截取的橫截面圖,其為類似於圖23及圖24所描繪的氣體外殼裝配件及系統。氣體外殼裝配件及系統2400可包括氣體外殼裝配件1500,其收容支撐於基座52上之OLED印刷系統50。OLED印刷系統之基板浮動台54界定在基板之OLED印刷期間可經由系統2400移動基板的行程。因而,氣體外殼裝配件及系統2400之過濾系統2150具有適當數目之風扇過濾器單元;經展示為2151至2155,對應於在處理期間基板經由OLED印刷系統50之實體行程。另外,圖28之示意性截面圖描繪氣體外殼之各種具體實例的仿形,其可有效地減低在OLED印刷程序期間所需惰性氣體之容量,且同時提供對氣體外殼裝配件1500內部之即可近用;在操作期間以
遠端方式(例如,使用裝設於各種手套套圈中之手套)或在維護操作狀況下藉由各種可移除面板的直接方式。
氣體外殼及系統之各種具體實例可利用經加壓惰性氣體再循環系統用於操作多種氣動操作之器件及裝置。另外,如先前所論述,可使本發明教示之氣體外殼裝配件之具體實例維持於相對於外部環境稍微較正的壓力,例如(但不限於),約2毫巴至約8毫巴之間。維持氣體外殼裝配件系統內之經加壓惰性氣體再循環系統可具挑戰性,此係因為其關於維持氣體外殼裝配件及系統之稍微正的內部壓力而呈現動態且進行中的平衡動作,同時將加壓氣體連續引入至氣體外殼裝配件及系統中。此外,各種器件及裝置之各種需求可產生關於本發明教示之各種氣體外殼裝配件及系統的不規則壓力分佈。在此類條件下為保持於相對於外部環境稍微正的壓力下之氣體外殼裝配件維持一動態壓力平衡可提供進行中之OLED印刷程序的完整性。
如圖29所示,氣體外殼裝配件及系統3000之各種具體實例可具有外部氣體迴路2500,其用於整合及控制惰性氣體源2509及乾淨乾燥空氣(CDA)源2512以用於氣體外殼裝配件及系統3000之操作的各種態樣中。一般熟習此項技術者將瞭解,氣體外殼裝配件及系統3000亦可包括內部粒子過濾及氣體循環系統之各種具體實例以及外部氣體純化系統之各種具體實例,如先前所描述。除了用於整合及控制惰性氣體源2509及CDA源2512之外部迴路之外,氣體外殼裝配件及系統3000亦可具有壓縮器迴路2160,其可供應惰性氣體用於操作可安置於氣體外殼裝配件及系統3000內部中之各種器件及裝置。
圖29之壓縮器迴路2160可包括壓縮器2162、第一累積器2164及第二累積器2168,其經組態為處於流體連通。壓縮器2162可經組態以將自氣體外殼裝配件1500抽出之惰性氣體壓縮至所要壓力。壓縮器迴路
2160之入口側可經由具有閥2505及止回閥2507之氣體外殼裝配件出口2501至管線2503而與氣體外殼裝配件1500進行流體連通。壓縮器迴路2160可經由外部氣體迴路2500而與壓縮器迴路2160之出口側上之氣體外殼裝配件1500進行流體連通。累積器2164可安置於壓縮器2162與壓縮器迴路2160同外部氣體迴路2500之接點之間,且可經組態以產生5 psig或更高之壓力。第二累積器2168可處於壓縮器迴路2160中用於提供歸因於約60 Hz之壓縮器活塞循環的阻尼波動。對於壓縮器迴路2160之各種具體實例,第一累積器2164可具有介於約80加侖至約160加侖之間的容量,而第二累積器可具有介於約30加侖至約60加侖之間的容量。根據氣體外殼裝配件及系統3000之各種具體實例,壓縮器2162可為零進入壓縮器(zero ingress compressor)。各種類型之零進入壓縮器可在未將大氣氣體洩漏至本發明教示之氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例中的情況下操作。零進入壓縮器之各種具體實例可(例如)在利用需要壓縮惰性氣體之各種器件及裝置的用途的OLED印刷程序期間連續地運行。
累積器2164可經組態以接收及累積來自壓縮器2162之經壓縮惰性氣體。累積器2164可供應如在氣體外殼裝配件1500中需要之經壓縮惰性氣體。舉例而言,累積器2164可提供氣體以維持氣體外殼裝配件1500之各種組件之壓力,諸如(但不限於),氣動機器人、基板浮動台、空氣軸承、空氣襯套、經壓縮氣體工具、氣動致動器及其組合中之一或多者。如圖29中關於氣體外殼裝配件及系統3000所示,氣體外殼裝配件1500可具有圍封於其中之OLED印刷系統50。如圖24所示,OLED印刷系統50可由花崗岩平台52支撐且可包括基板浮動台54,其用於將基板輸送至印刷頭腔室中之位置亦在OLED印刷程序期間程序基板。另外,支撐於橋56上之空氣軸承58可代替(例如)線性機械軸承而使用。對於本發明教示之氣體外殼及系統之各種具體實例,各種氣動操作之器件及裝置之使用可提供低粒
子產生效能以及需少量維護。壓縮器迴路2160可經組態以將經加壓惰性氣體連續供應至氣體外殼裝置3000之各種器件及裝置。除了供應經加壓惰性氣體之外,OLED印刷系統50之基板浮動台54(其利用空氣軸承技術)亦利用真空系統2550,當閥2554處於敞開位置時,真空系統2550通過管線2552而與氣體外殼裝配件1500連通。
根據本發明教示之經加壓惰性氣體再循環系統可具有如圖29中關於壓縮器迴路2160所示之壓力受控旁路迴路2165,其用以在使用期間補償加壓氣體之可變需求,藉此提供氣體外殼裝配件之各種具體實例與本發明教示之系統的動態平衡。對於根據本發明教示之氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例,旁路迴路可在不破壞或改變外殼1500中之壓力的情況下維持累積器2164中的恆定壓力。旁路迴路2165可具有在旁路迴路2165之入口側上的第一旁路入口閥2161,除非使用旁路迴路2165,否則其閉合。旁路迴路2165亦可具有反壓調節器,其可在第二閥2163閉合時使用。旁路迴路2165可具有安置於旁路迴路2165之出口側處的第二累積器2168。對於利用零進入壓縮器之壓縮器迴路2160之具體實例,旁路迴路2165可補償在氣體外殼裝配件及系統之使用期間可隨時間發生的壓力之小偏移。當旁路入口閥2161處於敞開位置時,旁路迴路2165可與旁路迴路2165之入口側上之壓縮器迴路2160進行流體連通。當旁路入口閥2161敞開時,若來自壓縮器迴路2160之惰性氣體在氣體外殼裝配件1500內部內並不需要,則可將經由旁路迴路2165分流之惰性氣體再循環至壓縮器。當累積器2164中惰性氣體之壓力超過預設定臨限壓力時,壓縮器迴路2160經組態以通過旁路迴路2165分流惰性氣體。累積器2164之預設定臨限壓力可在至少約每分鐘1立方呎(cfm)之流動速率下介於約25 psig至約200 psig之間,或在至少約每分鐘1立方呎(cfm)之流動速率下介於約50 psig至約150 psig之間,或在至少約每分鐘1立方呎(cfm)之流動速率下介於約75 psig至約125 psig
之間,或在至少約每分鐘1立方呎(cfm)之流動速率下介於約90 psig至約95 psig之間。
壓縮器迴路2160之各種具體實例可利用除了零進入壓縮器之外的多種壓縮器,諸如,變速壓縮器或可經控制以處於接通或斷開狀態之壓縮器。如先前所論述,零進入壓縮器確保沒有大氣反應性物種可被引入至氣體外殼裝配件及系統中。因而,針對壓縮器迴路2160可利用防止大氣反應性物種被引入至氣體外殼裝配件及系統中之任何壓縮器組態。根據各種具體實例,可將氣體外殼裝配件及系統3000之壓縮器2162收容於(例如,但不限於)氣密密封之殼體中。殼體內部可經組態以與惰性氣體源進行流體連通,例如,形成氣體外殼裝配件1500之惰性氣體氛圍之相同惰性氣體。對於壓縮器迴路2160之各種具體實例,可以恆定速度控制壓縮器2162以維持恆定壓力。在未利用零進入壓縮器之壓縮器迴路2160之其他具體實例中,壓縮器2162可在達到最大臨限壓力時閉合,且在達到最小臨限壓力時接通。
在關於氣體外殼裝配件及系統3100之圖30中,展示吹風機迴路2170及吹風機真空迴路2550用於OLED印刷系統50之基板浮動台54的操作,吹風機迴路2170及吹風機真空迴路2550收容於氣體外殼裝配件1500中。如先前關於壓縮器迴路2160所論述,吹風機迴路2170可經組態以將經加壓惰性氣體連續供應至基板浮動台54。
可利用經加壓惰性氣體再循環系統之氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例可具有利用多種加壓氣體源的各種迴路,諸如,壓縮器、吹風機及其組合中至少一者。在關於氣體外殼裝配件及系統3100之圖30中,壓縮器迴路2160可與外部氣體迴路2500進行流體連通,外部氣體迴路2500可用於供應惰性氣體用於高消耗歧管2525以及低消耗歧管2513。對於根據如關於氣體外殼裝配件及系統3000之圖29所示的本發明教示之氣體外
殼裝配件及系統之各種具體實例,高消耗歧管2525可用以將惰性氣體供應至各種器件及裝置,諸如(但不限於),基板浮動台、氣動機器人、空氣軸承、空氣襯套及經壓縮氣體工具以及其組合中之一或多者。對於根據本發明教示之氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例,低消耗2513可用以供應惰性氣體至各種裝置及器件,諸如(但不限於),隔離器及氣動致動器以及其組合中之一或多者。
對於氣體外殼裝配件及系統3100之各種具體實例,可利用吹風機迴路2170以供應經加壓惰性氣體至基板浮動台54之各種具體實例,而可利用與外部氣體迴路2500進行流體連通之壓縮器迴路2160以供應經加壓惰性氣體至(例如,但不限於)氣動機器人、空氣軸承、空氣襯套及經壓縮氣體工具以及其組合中之一或多者。除了供應經加壓惰性氣體之外,OLED印刷系統50之基板浮動台54(其利用空氣軸承技術)亦利用吹風機真空系統2550,當閥2554處於敞開位置時,吹風機真空系統2550通過管線2552而與氣體外殼裝配件1500連通。吹風機迴路2170之殼體2172可維持用於供應惰性氣體之加壓源至基板浮動台54之第一吹風機2174及充當基板浮動台54之真空源的第二吹風機2550於惰性氣體環境中。可使吹風機適合用作基板浮動台之各種具體實例之經加壓惰性氣體或真空的源之屬性包括(例如,但不限於):其可具有高可靠性;使其具有少量維護、具有變速控制且具有廣泛範圍之流動體積;各種具體實例能夠提供介於約100 m3/h至約2,500 m3/h之間的體積流量。吹風機迴路2170之各種具體實例另外可具有在壓縮器迴路2170之入口末端的第一隔離閥2173以及在壓縮器迴路2170之出口末端的止回閥2175及第二隔離閥2177。吹風機迴路2170之各種具體實例可具有可調整閥2176(其可為(例如,但不限於)閘閥、蝶形閥、針閥或球閥)以及熱交換器2178,熱交換器2178用於將自吹風機裝配件2170至基板浮動系統54之惰性氣體維持於界定溫度。
圖30描繪亦如圖29所示之外部氣體迴路2500,其用於整合及控制惰性氣體源2509及乾淨乾燥空氣(CDA)源2512以用於圖29之氣體外殼裝配件及系統3000及圖30之系統3100之操作的各種態樣中。圖29及圖30之外部氣體迴路2500可包括至少四個機械閥。此等閥包含第一機械閥2502、第二機械閥2504、第三機械閥2506及第四機械閥2508。此等各種不同閥位於各種流動管線之若干位置處,其允許控制惰性氣體(例如,氮、稀有氣體中任一者及其任何組合)及空氣源(諸如,乾淨乾燥空氣(CDA))兩者。室內惰性氣體管線2510自室內惰性氣體源2509延伸。室內惰性氣體管線2510繼續作為低消耗歧管管線2512而線性地延伸,消耗歧管管線2512與低消耗歧管2513進行流體連通。交叉線式第一區段2514自第一流動接合點2516延伸,第一流動接合點2516位於室內惰性氣體管線2510、低消耗歧管管線2512及交叉線式第一區段2514之相交處。交叉線式第一區段2514延伸至第二流動接合點2518。壓縮器惰性氣體管線2520自壓縮器迴路2160之累積器2164延伸且終止於第二流動接合點2518。CDA管線2522自CDA源2512延伸且作為高消耗歧管管線2524而繼續,高消耗歧管管線2524與高消耗歧管2525進行流體連通。第三流動接合點2526定位於交叉線式第二區段2528、乾淨乾燥空氣2522及高消耗歧管管線2524之相交處。交叉線式第二區段2528自第二流動接合點2518延伸至第三流動接合點2526。
關於外部氣體迴路2500且參看圖31,其為用於氣體外殼裝配件及系統之各種操作模式之閥位置的表,以下為一些各種操作模式的概述。
圖31之表指示一程序模式,其中閥狀態產生惰性氣體壓縮器之僅操作模式。在程序模式中,如圖30所示,且關於圖31中閥狀態所指示,第一機械閥2502及第三機械閥2506處於閉合組態。第二機械閥2504及第四機械閥2508處於敞開組態。由於此等特定閥組態,允許壓縮惰性氣
體流動至低消耗歧管2513及至高消耗歧管2525兩者。在正常操作下,防止來自室內惰性氣體源之惰性氣體及來自CDA源之乾淨乾燥空氣流動至低消耗歧管2513及至高消耗歧管2525中任一者。
如圖31所指示,且參看圖30,存在用於維護及修復之一系列閥狀態。本發明教示之氣體外殼裝配件及系統之各種具體實例可需要時常維護且另外自系統故障修復。在此特定模式中,第二機械閥2504及第四機械閥2508處於閉合組態。第一機械閥2502及第三機械閥2506處於敞開組態。室內惰性氣體源及CDA源提供待由低消耗歧管2513供應之惰性氣體至彼等低消耗之組件,且另外具有原本將難以在修復期間有效淨化之怠體積。此類組件之實例包括氣動致動器。相反,彼等消耗之組件可在維護期間藉助於高消耗歧管2525被供應CDA。使用閥2504、2508、2530隔離壓縮器防止反應性物種(諸如氧及水蒸氣)污染壓縮器及累積器內之惰性氣體。
在維護或修復已經完成後,必須經由若干循環來淨化氣體外殼裝配件直至各種反應性大氣物種(諸如氧及水)已達到每一物種之充分低的含量,例如,100 ppm或更低,例如,10 ppm或更低、1.0 ppm或更低,或0.1 ppm或更低。如圖31所指示,且參看圖30,在淨化模式期間,第三機械閥2506閉合而且第五機械閥2530處於閉合組態。第一機械閥2502、第二機械閥2504及第四機械閥2508處於敞開組態。由於此特定閥組態,僅允許室內惰性氣體流動且允許流動至低消耗歧管2513及高消耗歧管2525兩者。
如圖31所指示且參看圖30,「無流動」模式及洩漏測試模式兩者為根據需要而使用之模式。「無流動」模式為具有第一機械閥2502、第二機械閥2504、第三機械閥2506及第四機械閥2508均處於閉合組態的閥狀態組態的模式。此閉合組態導致系統之「無流動」模式,該模式中沒有氣體自惰性氣體、CDA或壓縮器源中任一者到達低消耗歧管2513或高消耗
歧管2525中任一者。此類「無流動模式」可在系統未使用時為有用的,且可針對延長之週期保持閒置。洩漏測試模式可用於偵測系統中之洩漏。洩漏測試模式使用完全壓縮之惰性氣體,其將系統與圖30之高消耗歧管2525隔離以便洩漏檢查低消耗歧管2513之低消耗組件,諸如,隔離器及氣動致動器。在此洩漏測試模式中,第一機械閥2502、第三機械閥2506及第四機械閥2508全部處於閉合組態。僅第二機械閥2504處於敞開組態中。結果,經壓縮氮氣能夠自壓縮器惰性氣體源2519流動至低消耗歧管2513,且沒有氣體流動至高消耗歧管5525。
本說明書所提及之所有公開案、專利及專利申請案在本文中以如同每一個別公開案、專利或專利申請案經特定地且個別地指示為以引用方式併入的程度而以引用方式併入。
雖然本文中已展示及描述本發明之具體實例,但對於熟習此項技術者將顯而易見,此類具體實例僅係作為實例被提供。熟習此項技術者現將在不脫離本發明的情況下想到眾多變化、改變及取代。應理解,本文所描述之本發明之具體實例的各種替代例可用於實踐本發明。據預期,以下申請專利範圍界定本發明之範疇,且藉此涵蓋此等申請專利範圍及其等效物之範疇內的方法及結構。
1500‧‧‧氣體外殼裝配件/氣體外殼裝配件腔室/氣體外殼
1510‧‧‧入口腔室
1512‧‧‧閘
1514‧‧‧閘
1520‧‧‧出口腔室
1522‧‧‧閘
1524‧‧‧閘
1550‧‧‧基板
1600‧‧‧系統控制器
1700‧‧‧氣動控制系統
1710‧‧‧惰性氣體源
1712‧‧‧閥
1720‧‧‧真空
1722‧‧‧閥
2000‧‧‧氣體外殼裝配件及系統
Claims (15)
- 一種氣體外殼裝配件及系統,其包含:氣體外殼裝配件,其包含複數個框架部件裝配件,其中該等框架部件裝配件經密封式地接合以界定內部;惰性氣體氛圍,其含於該內部中且包含各自處於100 ppm或更少之含量的水及氧;及經加壓惰性氣體再循環系統,其包含:壓縮器迴路,其包含與該內部進行流體連通之入口、與該內部進行流體連通之出口、包括該入口及該出口之迴路路徑、在該入口與該出口之間沿著該迴路路徑而安置之壓縮器,及在該壓縮器與該出口之間沿著該迴路路徑而安置之累積器,其中該累積器經組態以接收及累積來自該壓縮器之經壓縮惰性氣體。
- 如申請專利範圍第1項之氣體外殼裝配件及系統,其進一步包含:壓力受控旁路迴路,其中,旁路迴路入口經由旁路入口閥而與該壓縮器迴路路徑進行流體連通,且旁路出口在該入口旁路閥與該壓縮器之間的位置處與該壓縮器迴路路徑進行流體連通。
- 如申請專利範圍第1項或第2項之氣體外殼裝配件及系統,其進一步包含:吹風機迴路,其包含與該內部進行流體連通之入口、與該內部進行流體連通之出口、包括該入口及該出口之迴路路徑,及在該吹風機與該出口之間沿著該迴路路徑而安置之可調整閥。
- 如申請專利範圍第3項之氣體外殼裝配件及系統,其中該壓縮器迴路經組態以當該累積器中之該惰性氣體氛圍之壓力超過預設定臨限壓力時經由該壓力受控旁路來再循環經加壓惰性氣體。
- 如申請專利範圍第4項之氣體外殼裝配件及系統,其中該壓縮器迴路 經組態以當該累積器中之該惰性氣體氛圍之壓力超過介於約25 psig至約200 psig之間的預設定臨限壓力時經由該壓力受控旁路來再循環經加壓惰性氣體。
- 如申請專利範圍第3項之氣體外殼裝配件及系統,其進一步包含安置於該內部中之裝置,該裝置藉由使用由該經加壓惰性氣體再循環系統產生之經加壓惰性氣體而操作,其中該裝置可為氣動機器人、基板浮動台、空氣軸承、空氣襯套、經壓縮氣體工具、氣動致動器及其組合中之一或多者。
- 如申請專利範圍第3項之氣體外殼裝配件及系統,其中針對該等經密封式接合之框架部件裝配件中每一者而形成的密封件為墊片密封件。
- 如申請專利範圍第7項之氣體外殼裝配件及系統,其中用以密封該等經密封式接合之框架部件裝配件中每一者的墊片係由封閉氣室式聚合物墊片材料製成。
- 如申請專利範圍第3項之氣體外殼裝配件及系統,其中該等框架部件裝配件中每一者包含具有複數個面板區段之框架部件,其中每一面板區段具有密封式地裝設至每一面板區段中之面板。
- 如申請專利範圍第9項之氣體外殼裝配件及系統,其中針對密封式地裝設至框架部件之每一面板區段中之每一面板而形成的密封件包含墊片密封件。
- 如申請專利範圍第10項之氣體外殼裝配件及系統,其中用以將每一面板密封於框架部件之每一面板區段中的墊片係由封閉氣室式聚合物墊片材料製成。
- 如申請專利範圍第3項之氣體外殼裝配件及系統,其中該氣體外殼被氣密地密封。
- 一種氣體外殼裝配件及系統,其包含: 氣體外殼裝配件,其包含複數個框架部件裝配件,其中該等框架部件裝配件經密封式地接合以界定內部;氣體循環及過濾系統,其安置於該內部內用於提供惰性氣體在該內部內之循環且自該內部移除微粒物質;氣體純化系統,其在該氣體外殼裝配件外部且能夠通過該氣體純化系統來循環含於該內部中之該惰性氣體,以使該內部中之水及氧中每一者的含量維持於100 ppm或更少;通風管道裝配件,其安置於該內部內,其中該通風管道裝配件與該內部內之該氣體循環及過濾系統進行流體連通,且分離地與該氣體外殼裝配件外部之該氣體純化系統進行流體連通,藉此通過該通風管道而拖曳被循環通過該氣體循環及過濾系統以及該氣體純化系統之實質上所有惰性氣體;及捆束,其包含纜線、電線、含流體導管及其組合中至少一者,其中該捆束實質上安置於該通風管道內。
- 如申請專利範圍第13項之氣體外殼裝配件及系統,其中吸留於該捆束中之怠體積中之複數個大氣成分可藉由被拖曳通過該通風管道之該惰性氣體而自該怠體積被淨化。
- 如申請專利範圍第13項之氣體外殼裝配件及系統,其中該氣體循環及過濾系統經組態以提供通過該內部之氣體之實質上層流。
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