TW201809166A - 在有機發光二極體基板上形成聚合薄膜層的方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之教示係關於多種方法之各種具體實例，該等方法係用於在使用墨水組成物的裝置基板上形成有機聚合物薄膜，該墨水組成物一旦經列印且固化後在基板上形成有機薄膜。墨水組成物包括一或多種基於新戊二醇的二(甲基)丙烯酸酯單體。

Description

在有機發光二極體基板上形成聚合薄膜層的方法 【相關申請案之交叉引用】
本申請案主張於2016年7月21日提申之美國臨時專利申請案號62/365150之優先權，其全部內容在此以引用方式併入。
本發明教示係關於墨水組成物之各種具體實例，以及形成於基板〔如(但不限定於)OLED裝置之基板〕上之聚合薄膜，墨水組成物的各種具體實例可經列印，其使用的是可容置於氣體封罩(gas enclosure)之工業噴墨列印系統，該氣體封罩界定了一內部空間，其具有維持於惰性且基本上為低粒子性加工環境之受控環境。
【縱覽】
有機發光二極體(OLED)顯示技術之屬性，包括具高飽和色彩、高對比、超薄、快速應答及節能之顯示面板的展示，已令人對於OLED顯示技術之潛力產生興趣；此外，在OLED顯示技術之組建中可使用各式各樣的基板材料，包括可撓性聚合材料。雖然用於小型螢幕應用(主要用於手機)之顯示器的展示已強調了該技術之潛力，但高產率放大量製造遍及一定範圍的基板幅面仍有著挑戰。
關於幅面的放大，5.5代基板具有約130cm X 150cm之大 小，且可產出約8個26”面板顯示器；相較之下，大幅面之基板可包括使用7.5代與8.5代素玻璃基板尺寸，7.5代的素玻璃具有約195cm X 225cm之大小，且每個基板可經切割成8個42”或6個47”面板顯示器，8.5代的素玻璃具有約220cm X 250cm之尺寸，且每個基板可經切割成6個55”或8個46”面板顯示器。將OLED顯示器之製造放大幅面仍有著挑戰的一個跡象為已證明在高於5.5代之基板上高產率大量製造OLED顯示器，基本上是有著挑戰的。
原則上，可利用在基板上列印各種有機薄膜與其它材料(使用OLED列印系統)來製造OLED裝置。除了將OLED疊層的各層列印成許多分離的像素位置之外，可做到使用工業噴墨系統來列印圖案化區域，例如：在組建OLED裝置期間，可做到各種封裝層的噴墨列印。
提供具有擴張性質的墨水組成物，舉例而言(但不限定於)，該擴張性質使它們適用於在諸如OLED裝置基板上進行圖案化區域列印；亦提供在裝置基板上形成聚合薄膜層的製程，該裝置基板諸如使用墨水組成物的OLED裝置基板。
墨水組成物的一些具體實例包括：70wt%至95wt%之含新戊二醇的二丙烯酸酯單體、含新戊二醇的二甲基丙烯酸酯單體或其組合；1wt%至10wt%的多官能基丙烯酸酯交聯劑、多官能基甲基丙烯酸酯交聯劑或其組合；以及視情況為0.1wt%至至5wt%的交聯光誘發劑。
墨水組成物的一些具體實例包括：30wt%至95wt%之二甲基丙烯酸聚乙二酯單體、二丙烯酸聚乙二酯單體或其組合，其中該二甲基 丙烯酸聚乙二酯單體及/或該二丙烯酸聚乙二酯單體具有在230g/莫耳至430g/莫耳範圍內的數目平均分子量；1wt%至60wt%之含新戊二醇的二丙烯酸酯單體、含新戊二醇的二甲基丙烯酸酯單體或其組合；1wt%至10wt%的多官能基丙烯酸酯交聯劑、多官能基甲基丙烯酸酯交聯劑或其組合；以及視情況為0.1wt%至至5wt%的交聯光誘發劑。
在墨水組成物的一些具體實例中，含新戊二醇的二丙烯酸酯單體、含新戊二醇的二甲基丙烯酸酯單體或其組合係選自二丙烯酸新戊二酯、二甲基丙烯酸新戊二酯、丙氧基化二丙烯酸新戊二酯、丙氧基化二甲基丙烯酸新戊二酯、乙氧基化二丙烯酸新戊二酯、乙氧基化二甲基丙烯酸新戊二酯或其二或多種之任何組合。
在基板上形成聚合薄膜層之製程的一些具體實例包含：提供惰性加工環境；提供一種裝置基板，其具有形成於上方的無機薄膜；提供本文中所述之類型的墨水組成物；在基板(包括無機薄膜)之限定區域上列印墨水組成物層；以及固化經列印墨水層，其中在無機薄膜上形成有機聚合薄膜。
在一些此等製程中，經列印墨水固化層具有不高於2μm的厚度，包括不高於1μm的厚度。
在一些此等製程中，在基板之限定區域上列印墨水組成物層包含將複數滴墨水組成物噴墨列印至基板上，藉此墨滴在基版上擴張並聚結形成墨水組成物層。
【詳細發明說明】
本發明教示係關於墨水組成物的各種具體實例，其一旦經列印且固化後在基板〔如(但不限定於)OLED裝置之基板〕上形成有機薄膜。墨水組成物的各種具體實例可經列印，其使用的是可容置於氣體封罩內之工業噴墨列印系統，該氣體封罩界定了一內部空間，其具有維持於惰性且 基本上為低粒子性加工環境之受控環境，例如：在基板(但不受限於OLED裝置之基板)上圖案化列印有機薄膜，在此等受控環境中可確保多種裝置的大量、高產率加工。
經預期可在本發明教示之氣體封罩系統的多種具體實例(在惰性、基本上無粒子之環境下)中列印各式各樣的墨水調配物，在製造OLED顯示器期間，可形成包括OLED膜之疊層的OLED像素，其在經施加電壓時可發出特定峰值波長的光。在陽極與陰極間之OLED膜的疊層結構中可包括電洞注入層(HIL)、電洞傳輸層(HTL)、發光層(EL)、電子傳輸層(ETL)及電子注入層(EIL)，在OLED膜之疊層結構的一些具體實例中，電子傳輸層(ETL)可與電子注入層(EIL)結合形成ETL/EIL層，根據本發明教示，可使用噴墨列印來列印OLED膜層疊中，各種顏色像素EL膜之EL的各種墨水調配物；同時，例如(但不受限於)：HIL、HTL、EML及ETL/EIL層可具有能使用噴墨列印進行列印的墨水調配物。
如本文隨後將更詳細討論的，經進一步預期可使用噴墨列印來將有機封裝層列印於OLED面板上。封裝墨水可包含一種聚合物或聚合物成份，例如(但不受限於)：各種含新戊二醇的單體、聚乙二醇單體、諸如單或多牙丙烯酸酯(mono- or multidentate acrylate)之丙烯酸酯、諸如單或多牙甲基丙烯酸酯(mono- or multidentate methacrylate)之甲基丙烯酸酯，或是其它材料，還有共聚物及其混合物，其可使用熱加工(如烘烤)、UV曝曬及其組合來進行固化，如本文中之使用，聚合物與共聚物可包括任何形式之聚合物成份，其可經調入墨水中且固化於基板上以形成有機封裝層，此等聚合成份可包括聚合物與共聚物，還有其前驅物，例如(但不受限於)：單 體、寡聚物及樹脂。根據本發明教示，噴墨列印可提供數種優點。第一，可免除一定範圍之真空加工操作，因為此噴墨列印之組建可在大氣壓力下完成；同時，在噴墨列印加工期間，可將有機封裝層侷限在主動區上方與近端之OLED基板的遮蓋部分，以有效地封裝主動區，包括主動區的橫向邊緣，使用噴墨列印進行之針對性圖案化可導致免除材料的浪費，還有免除典型所需之額外加工以達到有機層的圖案化。
有機薄膜墨水組成物與方法。
可將本發明教示之有機薄層墨水組成物的各種具體實例列印於例如(但不受限於)光電裝置(如很多種的OLED裝置)的目標列印區域上，以形成聚合膜層，諸如有機封裝層。根據組成物與方法的各種具體實例，一旦經固化後，所得聚合薄膜可提供一障壁，還有提供先前所組建之無機障壁層的平坦化，與由有機封裝層所額外提供的預期可撓性，該障壁可預防或減少例如：水及/或氧的滲透至OLED裝置中。
如圖1之示意性剖視圖所描繪，可對光電裝置50提供基板52。基板的各種具體實例可包括一或多種薄的二氧化矽基玻璃，以及任何若干可撓性聚合材料，例如：基板52可為透明的，如在底發光光電裝置之配置中使用；可透過沉積、噴墨列印或其它方式在基板上形成與OLED疊層有關的一或多層(如各種有機或其它材料)以提供主動區54，如提供電致發光區。需注意，圖1中的主動區54是以單一塊狀來作示意性的說明，但可詳細說明其進一步包括具有複雜的拓撲結構或多個分散裝置與膜層結構之區域，在一個實例中，50可包括OLED裝置，如包含耦合至陽極電極與陰極電極的發光層，或是其它層。用語「主動」不必意味著電能或電晶 體活性放大的任何要求，且一般可為意指其中出現光電活性(例如發光)之區域，因此，主動區54可作為主動矩陣式OLED或被動矩陣式OLED裝置之一部分而囊括其中。
如主動層54之OLED裝置中所包括各層可為數十或數百奈米(nm)厚的等級，或者是更薄，可包含對OLED裝置中之光電活動不具活性的額外有機層，且此等層可為微米(μm)厚的等級，或者是更薄；可讓陽極電極或陰極電極耦合至(或可包括)電極部分56，其自主動區54沿著基板52橫向偏移。如本文隨後將更詳細討論的，裝置50的主動區54可包括一些材料，其在長期暴露於各種活性物質氣態物質〔如(但不受限於)水、氧氣及來自於裝置進行加工時所產生的各種溶劑蒸氣〕時降解，此降解可影響穩定性與可靠度。
如圖1所描繪，可對裝置50提供無機層60A，其透過如沉積或其它方式形成於主動區54之上。例如：可將無機層覆面(blanket)塗佈(例如沉積)過基板52之全部或基本上全部表面，包括主動區54，可用於組建無機層60A之無機材料實例可包括各種氧化物，如一或多種Al2O3、TiO2、HfO2、SiOXNY或是一或多種其它材料；可使用例如噴墨列印來列印有機層62A。例如：如本文先前所一般性討論的，進行有機層62A之列印時可使用有機薄層墨水，其可包括各種聚合物材料，在使用一或多種熱(例如烘烤)或紫外光曝曬技術時為可固化，且一旦經固化後可形成聚合薄膜，如有機層62A，有機層62A可作為一或多種平坦化層以平坦化並機械性地保護主動層54，或作為封裝疊層的一部分，其共同用於阻止或抑制水分或氣體穿透至主動層54。圖1一般性地說明具有無機層60A的封裝材料層(如 包括氧化物)之多層組態，以及有機層62A，如包括一聚合物，其可用於抑制或限制將主動區54暴露於反應性氣體，如(但不受限於)水氣或大氣中的氣體。如圖1所描繪，可重複該多層組態以包括第二無機層60B與第二有機層62B，可創造各種封裝層的額外具體實例以提供光電裝置所需之機械與密封性質，例如：可顛倒層的組建順序，以至於首先組建有機封裝層，其伴隨著無機層之組建；同時，可提供較多或較少數目之層，例如：可組建具有如所示之無機層60A與60B，以及單一有機封裝層62A的結構。
有機薄層墨水組成物包含一或多種含新戊二醇的二(甲基)丙烯酸酯單體和多官能基交聯劑，有一些墨水組成物進一步包含一或多種二(甲基)丙烯酸聚乙二酯單體。如本文中所使用，術語「(甲基)丙烯酸酯單體」指出所記載之單體可為丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，墨水組成物之一些具體實例進一步包括交聯光誘發劑。
含新戊二醇的二(甲基)丙烯酸酯單體具有薄膜形成性和擴張性質，其使它們適用於噴墨列印應用。作為墨水組成物的成分，這些單體可提供在列印溫度範圍內(包括室溫)為可噴出的組成物。
墨水組成物的一些具體實例包含約70wt%至約95wt%之一或多種含新戊二醇的二(甲基)丙烯酸酯單體，此包括了多種組成物，其包含75wt%至約95wt%之含新戊二醇的二(甲基)丙烯酸酯單體，且進一步包括多種組成物，其包含75wt%至約90wt%之含新戊二醇的二(甲基)丙烯酸酯單體。
含新戊二醇的二丙烯酸酯、含新戊二醇的二甲基丙烯酸酯或其組合理應具有在以下範圍內之黏度：於22℃時為約5cps至約22cps，包 括於22℃時為約6cps至約20cps，且進一步包括於22℃時為約14cps至約18cps；並具有在以下範圍內之表面張力：於22℃時為約30達因/cm至39達因/cm，包括於22℃時為約32達因/cm至38達因/cm。此包括了這些單體或這些單體之組合的具體實例，其具有於22℃時在約7cps至約18cps範圍內的黏度，以及於22℃時在約33達因/cm至36達因/cm範圍內的表面張力，用於測量黏度和表面張力的方法為習知的，且包括使用市售可得的流變儀(例如DV-I Prime Brookfield流變儀)和張力計(例如SITA氣泡壓力張力計)。
舉例而言，含新戊二醇的二(甲基)丙烯酸酯包括二(甲基)丙烯酸新戊二酯和經烷氧基化的二(甲基)丙烯酸新戊二酯，諸如：丙氧基化二(甲基)丙烯酸新戊二酯和乙氧基化二(甲基)丙烯酸新戊二酯，下方顯示了這些單體的結構。含新戊二醇的二(甲基)丙烯酸酯之各種具體實例具有在約200g/莫耳至約400g/莫耳範圍內的分子量，此包括了含新戊二醇的二(甲基)丙烯酸酯，其具有在約280g/莫耳至約350g/莫耳範圍內的分子量，且進一步包括了含新戊二醇的二(甲基)丙烯酸酯，其具有在約300g/莫耳至約330g/莫耳範圍內的分子量。
二(甲基)丙烯酸新戊二酯： 其中R代表氫原子(二丙烯酸新戊二酯，NPGDA)或甲基基團〔二甲基丙烯酸新戊二酯〕。
丙氧基化二(甲基)丙烯酸新戊二酯： 其中R代表氫原子(丙氧基化二丙烯酸新戊二酯，PO-NPGDA)或甲基基團〔丙氧基化二甲基丙烯酸新戊二酯〕。
乙氧基化二(甲基)丙烯酸新戊二酯： 其中R代表氫原子(乙氧基化二丙烯酸新戊二酯，EO-NPGDA)或甲基基團〔乙氧基化二甲基丙烯酸新戊二酯〕。
各種含新戊二醇基團的二(甲基)丙烯酸酯單體係市售可得的。舉例而言，可從Sartomer Corporation(以商品名稱SR9003B販售)還有Sigma Aldrich Corporation(以商品名稱Aldrich-412147販售)購得丙氧基化二丙烯酸新戊二酯(~330g/莫耳；於24℃時的黏度~18cps；於24℃時的表面張力~34達因/cm)；也可從Sigma Aldrich Corporation購得以商品名稱Aldrich-408255販售的二丙烯酸新戊二酯(~212g/莫耳；黏度~7cps；表面張力~33達因/cm)。
墨水組成物的一些具體實例包含僅單一含新戊二醇的單體，而其它具體實例則包含二或多種含新戊二醇的單體之混合物。關於包含二(甲基)丙烯酸新戊二酯單體和丙氧基化二(甲基)丙烯酸新戊二酯單體 之混合物的墨水組成物，其說明性具體實例包括包含以下之墨水組成物：25wt%至45wt%的二丙烯酸新戊二酯、二甲基丙烯酸新戊二酯或其組合；以及45wt%至65wt%的丙氧基化二丙烯酸新戊二酯、丙氧基化二甲基丙烯酸新戊二酯或其組合，此包括包含以下之墨水組成物：30wt%至40wt%的二丙烯酸新戊二酯、二甲基丙烯酸新戊二酯或其組合；以及50wt%至70wt%的丙氧基化二丙烯酸新戊二酯、丙氧基化二甲基丙烯酸新戊二酯或其組合。
使用含新戊二醇基團的二(甲基)丙烯酸酯單體可能是有利的，因為它們一般會與其它基於(甲基)丙烯酸酯之墨水組成物的成分相容。因此，使用它們將不會導致其它基於丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯之成分從溶液中沉澱出來；此外，如果在墨水組成物中存在著二(甲基)丙烯酸聚乙二酯單體，則含新戊二醇基團的二(甲基)丙烯酸酯單體可參與二(甲基)丙烯酸聚乙二酯之交聯。
二(甲基)丙烯酸聚乙二酯單體可具有作為釘扎劑(pinning agent)的趨勢，該釘扎劑限制了各種基板材料上之墨水組成物的擴張能力，該等基板材料可見於諸如OLED裝置的各種裝置中，包括：玻璃基板、矽基板及氮化矽基板。因此，如果需要較高擴張的墨水組成物(例如需要超薄膜之應用)，則可能有利的是使用含有很少(或不含)二(甲基)丙烯酸聚乙二酯單體的墨水組成物；然而，在適合低擴張墨水組成物之應用中(例如不需要或不要求超薄膜之應用)，可能適合的是含有大量聚二(甲基)丙烯酸乙二酯單體的墨水組成物。
包括二(甲基)丙烯酸聚乙二醇單體之墨水組成物的各種具體實例包含以下：約30wt%至約95wt%的二(甲基)丙烯酸聚乙二酯單體、 連同約1wt%至約60wt%的含新戊二醇基團的二(甲基)丙烯酸酯單體；這包括包含以下之墨水組成物之具體實例：約45wt%至約90wt%的二(甲基)丙烯酸聚乙二酯單體、連同約1wt%至約35wt%之含新戊二醇基團的二(甲基)丙烯酸酯單體；亦包括包含以下之墨水組成物：約45wt%至約90wt%的二(甲基)丙烯酸聚乙二酯單體、連同約10wt%至約45wt%之含新戊二醇基團的二(甲基)丙烯酸酯單體，以及包含以下之墨水組成物：約50wt%至約75wt%的二(甲基)丙烯酸聚乙二酯單體、連同約15wt%至約40wt%之含新戊二醇基團的二(甲基)丙烯酸酯單體。
墨水組成物的一些具體實例包含二甲基丙烯酸聚乙二酯單體及/或二丙烯酸聚乙二酯單體，其具有範圍為約230gm/莫耳至約440gm/莫耳的數目平均分子量。例如：該有機薄層墨水可包括聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯及/或聚乙二醇200二丙烯酸酯，其具有範圍為約330gm/莫耳的數目平均分子量與具有如下所示之廣義結構： 其中n平均為4且R係獨立地選自H與甲基基團。
包含二(甲基)丙烯酸新戊二酯單體及/或丙氧基化二(甲基)丙烯酸新戊二酯單體與二(甲基)丙烯酸聚乙二醇單體的混合物之墨水組成物的說明性具體實例包括包含以下之墨水組成物：50wt%至70wt%的二甲基丙烯酸聚乙二酯單體、二丙烯酸聚乙二酯單體或其組合；以及20 wt%至40wt%的丙氧基化二丙烯酸新戊二酯、丙氧基化二甲基丙烯酸新戊二酯或其組合。其它此等墨水組成物的說明性具體實例包含以下：70wt%至86wt%的二甲基丙烯酸聚乙二酯單體、二丙烯酸聚乙二酯單體或其組合；以及1wt%至20wt%的二丙烯酸新戊二酯、二甲基丙烯酸新戊二酯或其組合。
多官能基(甲基)丙烯酸酯交聯劑在預期中具有至少三種反應性(甲基)丙烯酸酯基團，因此，該多官能基(甲基)丙烯酸酯交聯劑可為例如：三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯及/或多官能基(甲基)丙烯酸酯；新戊四醇四丙烯酸酯或新戊四醇四甲基丙烯酸酯、二(三羥甲丙烷)四丙烯酸酯，以及二(三羥甲丙烷)四甲基丙烯酸酯為多官能基(甲基)丙烯酸酯之實例，可用其作為主要交聯劑。此處使用用語「主要」來指出墨水組成物的其它成份亦可參與交聯，雖然其並非它們的主要功能性目的；關於有機薄層墨水組成物的各種具體實例，多官能基(甲基)丙烯酸酯交聯劑可包含在約4至約10wt%間的墨水組成物，以下所示為新戊四醇四丙烯酸酯或新戊四醇四甲基丙烯酸酯的一般性結構： 其中R係獨立地選自H與甲基基團。
下方所示為二(三羥甲丙烷)四丙烯酸酯或二(三羥甲丙烷)四甲基丙烯酸酯的一般性結構： 其中R’係獨立地選自H與甲基基團。
關於聚合過程之誘發，本發明教示之有機薄層墨水組成物的各種具體實例可運用很多類型的光誘發劑來誘發聚合過程。在各種具體實例中，光誘發劑存在的數量在範圍為約0.1wt%至約10wt%之間，例如：在約0.1wt%至約8wt%之間，此包括光誘發劑存在的數量在範圍為約1wt%至約6wt%間之具體實例，更進一步包括光誘發劑存在的數量在範圍為約3wt%至約6wt%間之具體實例，又進一步包括光誘發劑存在的數量在範圍為約3.75wt%至約4.25wt%間之具體實例，然而，亦可使用在此等範圍外之數量。該光誘發劑可為類型I或類型II的光誘發劑，類型I的光誘發劑可經受輻射誘導裂解而產生兩個自由基，其一具反應性且誘發聚合作用，類型II的光誘發劑可經受輻射誘導而轉化成被激發的三重態，以產生誘發聚合作用的自由基。
用於所提供之墨水組成物的特定光誘發劑在預期中係經選擇，以至於它們是利用不會損壞用來組建各種裝置之材料的波長來進行活 化，該材料諸如用來組建OLED裝置之材料。基於此原因，墨水組成物的各種具體實例包括具有主要吸收峰值範圍為約368至420nm間的光誘發劑。該用於活化光誘發劑並誘導墨水組成物固化的光源在預期中係經選擇，以至於光誘發劑的吸收範圍與輸出光源一致或重疊，從而吸收光而創造出誘發聚合作用的自由基，適合的光源可包括汞弧燈與UV發光二極體。
雖然理解可使用多種光誘發劑，但仍可使用醯膦氧化物，例如(但不受限於)：源自於α-羥基酮與苯乙醛酸的光誘發劑，亦可考慮胺基酮系光誘發劑。為了誘發基於自由基的聚合作用，各系光誘發劑可具有在約200nm至約400nm之間的吸收面(absorption profile)，關於本文中所揭示之墨水組成物的各種具體實例與列印方法，2,4,6-三甲基苯甲醯-氧化二苯膦(TPO)與2,4,6-三甲基苯甲醯-二苯次膦酸酯具有所需性質；關於本發明教示之墨水組成物的各種具體實例與列印方法，醯膦氧化物光誘發劑可為約0.1-5wt%之調配物，醯膦光誘發劑之實例包括以商品名稱Irgacure® TPO販售之用於UV固化的Omincure和Irgacure® TPO(先前亦可用商品名稱Lucirin® TPO買到)誘發劑，其為一種在380nm有吸收之類型I的溶血性誘發劑、Irgacure® TPO-L，其為一種在380nm有吸收之類型I的光誘發劑，以及在370nm有吸收的Irgacure® 819。接下來內容用於說明：有一種發出範圍為約350nm至395nm間標稱波長的光源，其可用於固化含TPO光誘發劑的墨水組成，使用最恰當的能量來源可達到高程度的固化，例如：固化膜的某些具體實例具有90%或更高的固化度，其利用傅立葉轉換紅外光(FTIR)光譜儀來進行測量。
包括在所提供墨水組成物中之光誘發劑的最恰當量將取決 於經選擇之光誘發劑、交聯劑及二(甲基)丙烯酸酯單體的本質。然而，光誘發劑的量在預期中係經選擇以將體積改變(其發生於列印墨水組成物的時間點至將墨水組成物固化成固態膜的時間點之間)最小化，可用如下方式執行測量墨水組成物之體積改變(發生於固化期間)的精確試驗，且因其而得以準確地確定包含在所提供墨水組成物中之光誘發劑的最恰當量：將已知體積的墨水組成物小心地分配至帶有習知體積標記的容器(例如量瓶)底部，接著將容器中的該墨水組成物暴露於誘導交聯並使該墨水組成物固化成固態膜之輻射源下，再接著將一定體積(相對應於容器上之體積標記所指出的體積)的去離子(DI)水分配至帶有固化膜的容器中，又接著從容器中將在體積標記以上的DI水部份抽出並確定固化膜的體積。接下來內容僅用於說明，可在實驗室中用如下方式執行試驗：將5mL的玻璃量瓶、伴隨著UV可固化墨水組成物與手持式紫外光(UV)燈放入手套箱中，使用Eppendorf吸量管和最恰當的吸頭小心地將500μL的墨水組成物分配至量瓶中，不讓吸頭碰觸到側壁，以至於能將所有墨水組成物分配至瓶底，將量瓶放置於UV燈旁並將燈打開至最恰當的波長設定(例如365nm)，持續一段能完全固化該墨水組成物的充足時間(例如約180秒)，注意，操作員應戴上UV防護眼鏡，在已將該墨水組成物固化成固態膜之後，把燈關掉且在瓶子上方放置塞子，將帶有固化膜的塞頭瓶拿到手套箱外面。將沒有玻璃塞子的瓶子放置於秤重天平上並測量它的皮重，使用Pasteur吸量管小心地將準確的5克DI水分配(避免接觸側壁)至量瓶中，接著自天平上移除該瓶子，將空的乾燥小瓶放置於天平上並測量它的皮重，使用全新的乾燥Pasteur吸量管小心地從容器中將在5mL標記以上的DI水部份抽 出，在抽取終點時，水的彎月面低點必須與5mL標記對齊，其利用目測檢查來進行確定，將全數所抽出的DI水轉移至空的小瓶中並測量它的重量(w1)，可使用下列方程式計算導因於經分散墨水組成物之固化的體積變化(例如體積減少)百分比：體積變化%=100-((w1克/0.5克)X100)。
一般而言，關於可用於噴墨列印應用的墨水組成物，墨水組成物的表面張力、黏度及潤濕性質應經修改，以使該組成物得以透過噴墨列印噴頭而被分配，而不會在用於列印之溫度〔例如室溫(~22℃)〕時乾結在噴頭上或堵塞噴頭，一旦經調配後，有機薄層墨水組成物的各種具體實例可具有在22℃時為約10cps與約27cps之間(包括例如在約14cps與約25cps之間)的黏度，還有在22℃時為約25達因/cm與約45達因/cm之間(包括例如在約30達因/cm與約42達因/cm之間)的表面張力；因噴出溫度可在約22℃至約40℃之間，在此溫度範圍內，有機薄層墨水調配物的各種具體實例可具有在列印頭的溫度範圍內，約7-25cps之間(包括例如在約9cps與約19cps之間)的黏度，還有在約30達因/cm與約45達因/cm之間的表面張力。
因已知可利用光來誘導聚合作用之初始化，故可用避免暴露於光的方式來製備墨水。關於本發明教示之有機薄層墨水組成物的製備，為了確保各種組成物的穩定性，可在暗房或光線非常昏暗的房間製備該組成物，或是使用一種設備，其可控制裡面的光線以排除會誘導聚合作用的波長，此等波長一般包括那些低於500nm的，例如：關於有機薄層墨水調配物之製備，若以受保護而免於直接暴露於光線的方式，可將乾淨琥珀色 小瓶〔例如：Falcons(VWR trace clean)〕的蓋子移除，且接著將其放置於天平上並秤量皮重，首先，可將所需數量的光誘發劑秤入小瓶中，接著在添加含新戊二醇基團的二(甲基)丙烯酸酯成分之後，可將聚乙烯二(甲基)丙烯酸酯(若有使用它)秤入小瓶中，接下來，可將交聯劑秤入小瓶中。(先前之敘述係舉出一種用於將各種成份依序併入墨水組成物中的方法，仍可使用其它方法。)關於進行混合以提供單一濃度之成份，可將經Teflon®塗覆之磁性攪拌棒放入瓶子中並關緊瓶蓋，接著將溶液在範圍為室溫至50℃之溫度與600-1000rpm下攪拌例如30分鐘，之後可過濾墨水組成物，其可例如：透過0.1μm或0.45μm的PTFE注射筒過濾器，或是真空或加壓過濾器，其伴隨著在環境溫度下利用音波震盪處理30分鐘，接著該墨水組成物已備妥待用且應以遠離光線的方式進行保存，例如保存在壓縮乾燥空氣手套箱中。所述有機薄層墨水製備物的各種具體實例可具有在22℃時約10cps與約27cps間之黏度，還有在22℃時約25達因/cm與約45達因/cm之間的表面張力。
一旦該墨水組成物經製備後，可在分子篩珠粒存在的情況下利用混合方式將它們脫水，且接著儲存於如壓縮乾燥空氣氛圍之乾燥(低水含量)、惰性氛圍中，需該墨水組成物儲存於琥珀色光線下或暗處，以避免或最小化過早的聚合作用，例如：可該墨水組成物儲存於琥珀色小瓶中，在乾燥、惰性氛圍中進行乾燥與儲存可使該墨水組成物的水分含量保持在OLED應用時所需之低於例如約400ppm(包括例如低於約200ppm)，直到準備使用該組成物為止；為了降低墨水組成物的水分含量，可執行一脫水程序，其將分子篩珠粒〔例如3埃(10% w/w)〕添加至組成物中，且將該 組成物放置於輥內以提供一段時間(例如1天)的緩慢攪拌，之後可對該墨水組成物進行過濾，並在乾燥氛圍(如壓縮乾燥空氣氛圍)下將其分裝進琥珀色的容器中，其伴隨著將小瓶子蓋上，以在小瓶子的頂部空間中提供乾襙空氣，可使用相同流程以產生壓縮乾燥空氣頂部空間的相同結果。墨水組成物〔特別是在室溫(22℃)下、於乾燥空氣氛圍下所儲存者〕在長時間內是穩定的，其係藉由以下來進行確定：目視檢查下無沉澱或分離，以及它們的室溫黏度和表面張力之穩定性。
可使用如US 8,714,719(其以全文之方式併入本文中)所描述之列印系統來列印墨水組成物，可使用UV輻射在惰性氮氣環境中固化膜，該固化膜顯示出高透明度與單一厚度。接下來內容用於說明：固化膜的一些具體實例可以在1cm2或更大的面積中具有5%或更低的膜厚度變化。
墨水組成物係經設計以透過噴墨列印來加以應用，且因此利用可噴出性來進行特性化，其中可噴出之墨水組成物顯示出當透過列印頭的噴嘴連續噴出之後，液滴速率、液滴體積及液滴軌跡的固定或基本上為固定；此外，墨水組成物在預期中係利用良好的潛伏性質來進行特性化，其中潛伏指的是在出現明顯的效能下降(例如：將會顯著影響影像性質的液滴速率或體積下降及/或軌跡改變)之前，噴嘴可保持在經移去覆蓋物與閒置的時間。
可將本發明之墨水組成物的各種具體實例沉積在基板上，其係使用薄膜的圖案化區域列印，該薄膜為連續性的且具有定義良好之邊緣，並在玻璃、矽及/或氮化矽基板上具有不多於約8μm之厚度，以提供如上所述之封裝疊層之有機層，此包括墨水組成物的具體實例，可將其列印 成連續性薄膜，具有定義良好之邊緣與不多於約4μm之厚度、進一步又包括墨水組成物的具體實例，可將其列印成連續性薄膜，具有定義良好之邊緣與不多於約2μm之厚度，以及進一步更包括墨水組成物的具體實例，可將其列印成連續性薄膜，具有定義良好之邊緣與不多於約1μm之厚度。因此，適合用該等墨水組成物來列印用於OLED應用之有機層，包括有機平坦化層，其用於平坦化和機械性地保護主動區，或者是提供一部分封裝疊層，其係整體用於阻止或抑制濕氣或氣體滲透進主動區，舉例而言，可用墨水組成物來列印具有在以下範圍內之厚度的薄膜：約1μm至約10μm或者是更厚，包括具有在約2μm至約8μm範圍內之厚度的薄膜。
可使用如Veeco Dektak測面儀工具之測面儀工具來測量膜的厚度與均勻度，為了執行厚度測量，觸針將從基板開始移動、向上並穿過膜，以及返回基板；為了說明膜均勻度的概念，圖2A顯示8μm厚的膜，其以未加上邊緣補償之方式列印，且顯示出除了膜邊緣之外的均勻度；圖2B為16μm厚的膜，其以加了邊緣補償之方式列印，且顯示如預期之均勻度。在列印後的膜上執行邊緣補償之方式經描述於2015年3月31日所核發，且標題為Ink-Based Layer Fabrication Using Halftoning to Control Thickness的美國專利案號8,995,022，其以引用方式併入本文中。接下來內容進一步用於說明：對於本發明墨水組成物所構成之經固化膜的某些具體實例而言，可具有在550nm以上之波長時為90%或更高的透明度，此包括具有在550nm以上之波長時為99%或更高，以及99.5%或更高的經固化膜。
墨水組成物實施例
表1顯示了各種墨水組成物的調配物該墨水組成物包含含 新戊二醇基團的二(甲基)丙烯酸酯單體；該表亦顯示了各墨水組成物在~23℃時的黏度和表面張力，以及具有定義良好之邊緣的連續性薄膜之膜厚，其係經使用各墨水組成物來進行列印。表1中的各調配物亦包含7wt%的四丙烯酸新戊四酯(PET)和4wt%的TPO。
係透過噴墨印刷來在溫度大約23℃時、將各墨水組成物之膜列印至矽晶圓表面上，對於各個測試而言，製備10克的各墨水組成物，並將2克注入Dimatix DMP 2831印表機的印列墨匣中，接著以大約6m/s的焙燒速度將墨水組成物之液滴列印刷至矽基板表面上。矽基板為1”的Si晶圓，其已使用Ultra T清潔系統加以清潔，然後在225℃時進行烘烤並暴露於紫外線臭氧(UVO)15分鐘，Ultra T清潔是獲自Ultra T Equipment Company,Inc.,Fremont,Ca的精密清潔技術，Ultra T清潔系統使用高壓去離子水噴霧來從Si晶圓中去除所有類型之顆粒。
由表1中之墨水組成物所列印的薄膜為連續性的，且具有良好的邊緣敏銳度。本文中所引用的膜厚度指的是固化膜平均厚度，其係測量邊緣至邊緣。
基板上的有機薄膜調配物系統與方法
如本文先前所進行的討論，可在惰性、實質上無粒子之環境中，於各種基板上製造諸如OLED裝置的各種裝置，以確保高產率之製造。
關於可用於各種顯示器裝置之製造的基板尺寸，更清楚的觀 點為自約1990年代初期以來，素玻璃基板尺寸的世代(generation)已因為有別於利用噴墨列印所組建之面板顯示器而經歷過進展，第一代的素玻璃基板(稱為Gen 1)為約30cm x 40cm，且因此可產生15”的面板；在大約1990年代中期，用於產生面板顯示器之存在技術已進展至Gen 3.5的素玻璃基板尺寸，其具有約60cm x 72cm之大小；相較之下，Gen 5.5基板具有約130cm x 150cm之大小。
隨著一代代的演進，現今已為了有別於OLED列印組建之過程而在生產Gen 7.5與Gen 8.5的素玻璃基板尺寸。Gen 7.5素玻璃具有約195cm x 225cm之大小，且每個基板可被切割成八個42”或六個47”的面板顯示器；用於Gen 8.5的素玻璃為約220cm x 250cm，且每個基板可被切割成六個55”或八個46”的面板顯示器，在實際上將該OLED之製造限制為G 3.5或更小的同時，有品質(如更真實的色彩、高對比、薄、可撓性、透明及節省能源)之OLED面板顯示器的前景已經體現。目前已據信OLED列印為能打破此限制，且使得OLED面板之製造成為最佳製造技術，不僅適用於Gen 3.5或更小的素玻璃尺寸，且亦適用於如Gen 5.5、Gen 7.5及Gen 8.5的最大素玻璃尺寸。OLED面板顯示器技術的特徵之一包括可使用多種基板材料，例如(但不受限於)：多種玻璃基板材料與多種聚合基板材料，就此而言，在由於玻璃基板之使用而產生的用語中，其所記載的尺寸可應用至任何用於OLED列印之材料的基板。
下方表20將各世代基板的名稱與尺寸加以關聯化，該等尺寸常可見於與各種顯示器裝置(諸如OLED裝置)之世代基板相關的各種來源；下方表2概述了在與世代尺寸已設定之基板相關的各種來源中，目 前可得的一些世代尺寸已設定之基板的縱橫比及面積，應理解的是縱橫比之變化，並可因此在不同製造商跟製造商之間了解其尺寸。此外，有鑒於產業的演進，表2中所提供的資訊應可經受變化，就此而言，對於多種世代尺寸已設定之基板來說，可獲得特定世代尺寸已設定之基板的更新轉換因子與以平方公尺計之面積。
原則上能提供多種基板尺寸(其包括大幅面基板尺寸)列印之製造工具會需要相當大型的設施以容納此等製造工具，因此，如何將整個大型設施維持在惰性氛圍下便呈現著工程挑戰，如高體積惰性氣體之連 續純化。在氣體封罩系統的各種具體實例中可具有在氣體封罩總成內部的循環與過濾系統，以及在氣體封罩外部的氣體純化系統，其可共同提供實質上為低微粒之惰性氣體(具有實質上為低含量的反應性物質)在整個氣體封罩系統內的連續循環。根據本發明教示，惰性氣體可為任何氣體，其不會不利地改變在一組經限定條件下所組建的產物，一些常用惰性氣體(用於加工顯示器裝置之各種具體實例)的非限制性具體實例，可包括氮氣、任何惰性氣體及其任何組合；本發明教示之系統及方法可提供基本上經氣密密封的大型設施，以防止各種反應性大氣氣體(諸如水蒸汽及氧氣)與由各種列印期間所產生之有機溶劑蒸氣的污染；根據本發明教示，裝置列印設施會將各種反應性物質(包括如水蒸汽與氧氣之各種反應性大氣氣體和有機溶劑蒸氣)，任一物質之含量維持在100ppm或更低，例如：在10ppm或更低、在1.0ppm或更低，或者是在0.1ppm或更低。
舉例而言，可用表3中所概述之資訊說明在設施(對於其中之任一反應性物質的等級而言，應維持在目標中的低含量)裡列印OLED面板之必要。表3中所概述之數據來自於測試每一個試樣，其包含以多像素、旋塗裝置形式所組建之用於紅色、綠色及藍色中任一者的有機薄膜組成物。對迅速評估各種調配物及製程之目的而言，此試樣實質上更容易製造與進行試驗，雖然不應將試樣試驗與經列印面板之壽命試驗加以混淆，但其對於各種調配物與製程對面板壽命之影響是具有指標性的。下表中所示之結果代表試樣組建之加工步驟變化，其中僅旋塗環境會隨著在氮氣環境(跟在空氣而非氮氣環境中以類似方式所組建的試樣相比，在這裡面的反應性物質小於1ppm)中所組建之試樣而變化。
藉由檢視表3(顯示於下文)中的數據，顯而易見的是對於在不同加工環境下所組建之試樣，尤其是對紅色與藍色的例子而言，在可有效減少有機薄膜組成物對於反應性物質之曝露的環境中列印，可對各種EL之穩定性、並因而對面板壽命具有實質地影響，面板壽命規格對OLED面板技術特別重要，因其與顯示器產品的耐久性直接相關，產品的耐久性是一種用於所有面板技術的產品規格，其對OLED面板技術而言一直是種有待滿足之挑戰，為提供滿足所需壽命規格之面板，就本發明教示之氣體封罩系統的各種具體實例而言，任一反應性物質(如水蒸汽、氧氣以及有機溶劑蒸氣)的等級可維持在100ppm或更低，例如：10ppm或更低、1.0ppm或更低，或者是0.1ppm或更低。
除了提供惰性環境之外，因為即使非常小的粒子也能在顯示器裝置面板上造成可見缺陷，所以替顯示器裝置列印維持實質上低粒子環境特別重要。在氣體封罩系統中進行粒子控制會呈現出在多種製程中所未面臨的顯著挑戰，舉例而言，能在開放空氣下的大氣條件、在高流動層流式過濾防護通風櫥中完成該製程。
例如：製造設施會需要長度相當大的各種配套設施，其在操作上可和各種系統與總成連結，提供所要求之光、電、機械及流體連結以操作例如(但不受限於)列印系統。此等配套設施(在操作列印系統時使用，且位於接近用於列印之已定位基板)可為微粒物質之持續來源。此外，列印系統中所使用的組件(如風扇或使用摩擦軸承之線性運動系統)可為粒子產生組件，本發明教示之氣體循環與過濾系統的各種具體實例可與粒子控制組件結合使用以容納及排出微粒物質；此外，藉由使用多種本質上為產生低粒子的氣動操作組件，如(但不受限於)基板浮動平台、空氣軸承、氣動操作機器人及其類似物，可為氣體封罩系統之各種具體實例維持低粒子環境。關於維持實質上低粒子環境，可對氣體循環與過濾系統之各種具體實例進行設計，以提供空中懸浮微粒的低粒子惰性氣體環境，其滿足國際標準組織標準(ISO)14644-1：1999之標準「Cleanrooms and associated controlled environments-Part 1：Classification of air cleanliness」(如第1類至第5類所規定)。
如圖3所描繪，用於在基板上列印有機薄膜墨水，且隨後固化該墨水之製程100可包括將基板自製造工具(例如使用氣相沉積加工而在OLED基板裝置上組建無機封裝層之製造工具)向外輸送之步驟110，如 本文隨後將更詳細討論的，可將基板自無機封裝組件工具輸送至列印工具的列印模組。噴墨列印(用於多種能夠利用圖案化區域列印之加工)可存在著許多優點，首先，因為此基於噴墨之組建可在大氣壓力下執行，故可免除一系列真空加工操作；此外，在噴墨列印加工期間，可將有機封裝層侷限在主動區上方與近端之OLED基板的遮蓋部分，以有效地封裝主動區，包括主動區的橫向邊緣，使用噴墨列印進行之針對性圖案化可導致免除材料的浪費，還有免除典型所需之額外加工以達到有機層的圖案化，其可導致增加粒子污染，例如：光罩法為用於圖案化膜沉積之習知技術，然而光罩技術可產生實質粒子污染。
在步驟120中，當使用根據本發明教示之有機薄層墨水的各種具體實例時，可將列印工具用於在目標列印區域中列印有機薄膜層。在加工技術中，總平均循環時間或TACT可為特定製程循環之時間單位的表示法，在本發明教示之系統與方法的各種具體實例中，對於列印有機薄膜墨水之步驟而言，TACT可在約30秒至約120秒之間；隨後如步驟130所指，可將基板自列印工具之列印模組輸送至固化模組，關於固化步驟，如步驟140所指，根據本發明教示內容之系統與方法的各種具體實例，在初始固化之前，可進行讓經列印有機薄膜墨水成為均勻厚度之膜層的步驟，在各種具體實例中，可將此調平步驟視為單獨步驟，在系統與方法的各種具體實例中，可在專用腔室(例如在固定腔室)中進行調平，並接著可將基板輸送至固化腔室，關於本發明教示之各種具體實例，如將在本文中更詳細討論的，調平步驟可與固化步驟在相同腔室中進行，根據本發明教示之系統與方法的各種具體實例，調平步驟之TACT可在約170秒至約210 秒之間；而根據一些具體實例之固化步驟的TACT可在約15秒至60秒之間；但對於其它具體實例而言可在約25秒至約35秒之間。在固化步驟140之後，可將基板自UV固化模組轉移至另一加工腔室，如製程100之加工步驟150所指出的輸出加載鎖定腔室。
為完成圖3之製程100，可使用本發明教示之製造工具的各種具體實例，其能提供惰性、實質上無粒子環境，例如圖4所示。圖4描繪根據本發明教示之各種具體實例的列印工具4000透視圖，其可包括第一模組4400、列印模組4500及第二模組4600，如第一模組4400的各種模組可具有第一輸送腔室4410，其可具有用於第一輸送腔室4410各側之閘(如閘4412)以容納具有指定功能之各種腔室；如圖4中所描繪，第一輸送腔室4410可具有用於整合第一加載鎖定腔室4450與第一輸送腔室4410之加載鎖定閘(圖中未顯示)，還有用於整合第一緩衝腔室4460與第一輸送腔室4410之緩衝閘(圖中未顯示)。可將第一輸送腔室4410之閘4412用於可移動的腔室或單元，如(但不受限於)加載鎖定腔室；可對終端使用者提供觀察窗(如第一輸送腔室4410之觀察窗4402及4404，還有第一緩衝腔室4460之觀察窗4406)以例如監視製程；列印模組4500可包括氣體封罩4510，其可具有第一面板總成4520、列印系統封裝總成4540及第二面板總成4560，氣體封罩4510可容納列印系統之各種具體實例。
氣體封罩的各種具體實例可環繞著列印系統基座，基板支撐設備可安裝在該列印系統基座上；此外，氣體封罩可環繞著用於支架總成之X軸移動的架橋結構。作為非限制性實例，根據本發明教示之環繞氣體封罩的各種具體實例可具有在約6m3至約95m3之間的氣體封裝體積，以 容置能夠列印基板尺寸為Gen 3.5至Gen 10之列印系統的各種具體實例；以進一步的非限制性實例作為說明，根據本發明教示之環繞氣體封罩的各種具體實例可具有在約15m3至約30m3之間的氣體封罩體積，以容置能夠列印基板尺寸為例如Gen 5.5至Gen 8.5之列印系統的各種具體實例。相較在寬度、長度及高度上具有非環繞狀大小的非環繞封裝而言，環繞氣體封罩之此等具體實例可在體積上節省約30%至約70%之間。
圖4之第二模組4600可包括第二輸送腔室4610，其可具有用於第二輸送腔室4610各側之閘(如閘4612)以容納具有指定功能的各種腔室。如圖4中所描繪，第二輸送腔室4610可具有用於整合第二加載鎖定腔室4650與第二輸送腔室4610之加載鎖定閘(圖中未顯示)，還有用於整合第二腔室4660與第二輸送腔室4610之閘(圖中未顯示)。可將第二輸送腔室4610之閘4612用於可移動的腔室或單元，如(但不受限於)加載鎖定腔室；可對終端使用者提供觀察窗(如，第二輸送腔室4610之觀察窗4602及4604)以例如監視製程。根據本發明教示之系統與方法的各種具體實例，圖4之腔室4660可為UV固化模組，例如圖9之腔室4660可為如圖5中所描繪的UV固化模組。
可分別將第一加載鎖定腔室4450與第二加載鎖定腔室4650以可附加方式連結至第一輸送腔室4410與第二輸送腔室4610，或可使其在如輪子或導軌總成上移動，以至於可將他們迅速定位以使用近端腔室。根據本發明教示，加載鎖定腔室可被安裝至支撐結構上，且可具有至少兩個閘，例如第一加載鎖定腔室4450可由第一支撐結構4454所支撐，且可具有第一閘4452，還有使其與第一輸送模組4410之流體可相流通的第二閘(圖 中未顯示)；類似地，第二加載鎖定腔室4650可由第二支撐結構4654所支撐，且可具有第二閘4652，還有使其與第二輸送模組4610之流體相流通的第一閘(圖中未顯示)。
圖5一般性地說明可用於製造發光裝置的紫外光(UV固化)模組實施例，該處理系統作為本文所描述之其它系統或技術的一部分而包括於其中，例如：如圖5所指，UV固化模組4660可為圖4之列印工具4000的腔室4660，該系統可包括各種區域，其用作固化腔室，或用作固化與固定腔室之組合。對於固化腔室之各種具體實例，可使用紫外光發射光源以處理沉積在所組建之基板上的一或多層，例如紫外光輻射可用於聚合或以其它方式處理沉積在基板上之有機層，其用於一或多個關於製造平板顯示器總成(其包括OLED顯示器總成)之加工。
根據本發明教示，UV固化模組可包括一或多個封閉的UV固化腔室，如第一UV固化腔室4661A、第二UV固化腔室4661B及「第N」UV固化腔室4661N，例如：可包括三個區域，且在另一實施例中可包括其它數目之區域。該等區域可用「堆疊」形態沿著系統之縱軸定向，其說明如圖5所示；亦可使用其它形態，如自中央腔室向外延伸的腔室徑向形態，例如圖5之輸送腔室4610可為圖4之第二輸送腔室4610。
在說明性實施例中，可在將有機層沉積於基板上之後進行調平操作。如本文先前所進行的討論，調平操作之持續時間可通常大於紫外光處理操作之持續時間，因此，在一種方法中，可使用個別固定區域或「緩衝單元」，如將各區以堆疊形態配置以容置基板，在此方法中，調平操作可在不限制其接近或不以其它方式阻礙單獨紫外光處理區域的情況下進行； 然而可使用多個紫外光源，其包括使用較低成本光源，以此方式，對於固定操作(例如：緩衝或調平)與紫外光處理操作而言，皆無須排除使用同一UV固化腔室(例如：4661A至4661N)而造成紫外光源閒置對產量的影響，因為可配置多個區域以提供紫外光處理。此方法亦可提供多餘的紫外光源，以至於即使特定紫外光源失效或進行維護時仍可繼續加工。
例如：第一輻射源4662A(如紫外光發光LED陣列)可提供紫外光輻射，其在5圖中經描繪為複數個箭頭。UV設備可包括UV單光源、線性陣列或UV光源之二維陣列，對第一基板2050A而言，所選類型之光源可具有特定波長範圍。如圖5中所描繪，描繪的是第一組輻射光源4662A，儘管所使用者為用語「UV」，但應理解的是，輻射光源具有與誘發聚合反應所需能量相關的光波長。就此而言，由於自由基誘發可經由熱分解以及光解而發生，所以輻射光源可包括任何可有效經由各種機制誘發聚合反應之輻射光源。電磁輻射發光可透過窗4663(例如：石英窗、或是如包括標準化濾光片，或其它濾光片或塗層之總成)與第一UV腔室4661A之封閉區域內部藕合。根據本發明教示之各種具體實例，UV固化腔室4661A內之環境可為惰性的，且可與含有第一組輻射光源4662A之外殼隔開；根據各種系統及方法，例如：在UV腔室4661B之第二受閉區域中，可將第二基板2050B持續固定特定時間，以用於調平或等待其它加工到來，在特定持續固定期間，可停用第二組輻射光源4662B。
關於如圖5之2050A與2050B的基板支撐，本發明人已在其它事項之外又認識到，對於如有關調平已沉積有機層的某些操作或材料系統而言，當以非均勻方式支撐基板時，可能會在基板之顯示器區域中導致 可見缺陷，例如與基板接觸之銷(pins)、支撐框架、回縮的上升銷(lift-pins)或真空孔會在成品裝置中導致可見缺陷。
在不受理論束縛的情況下，據信此等缺陷係主要導因於由導熱性之局部變化，其可在例如調平操作期間使基板溫度產生局部梯度。在一個實例中，可在基板之局部區域中維持特定溫度均勻性，例如使局部區域附近或其中的溫度偏差受到限制，例如：可容許遍及基板之顯著溫度變化，但該變化可具有限的梯度，以使溫度在沿著基板之短距離內並未顯著變化，以此方式可避免成品顯示器之可見特徵急劇變化，且較不可能注意到或甚至偵測到此等逐漸變化。
在一種方法中，可用基板的發光或顯示器區外之區域支撐在基板的主動裝置區外之基板，然而，由於基板的大部分中可包括發光區或實際顯示區部分，所以僅在該等區域之邊緣處支撐基板可能是不切實際的，因為此支撐會在基板的其它地方導致令人無法接受的機械力或應力，其可使基板變形或破裂；此外，本發明人亦已認識到，粒子的產生可能跟其它設備與基板間接觸的若干實例或位置存在著關聯性。
因此，本發明人已認識到在紫外光處理操作期間、在至少部分使用加壓氣體「P」來提供氣墊時，可利用夾盤(例如第一UV腔室4661A之夾盤4664)支撐如圖5之基板2050A與2050B。根據各種實例，可單獨利用加壓氣體「P」之受控配置(如使基板2050A浮動)來支撐基板4000A；在另一實例中，可利用一或多個銷(例如銷4666)或支撐框架來部分(如在周邊)機械支撐基板2050A，且可藉由加壓氣體「P」來在基板2050A的中心區域內支撐基板2050A的重量；在另一方法中，可利用撞擊基板2050A 第一表面的加壓氣體「P」來支撐基板2050A，且可利用接觸基板2050A相對面的機械止動件4668來提供反作用力。儘管第一UV腔室4661A係出於說明的目的而使用，但應理解，此等教示適用於圖5中所示之所有UV腔室，儘管圖5之教示顯示著壓力，但如參考圖6之浮動平台後所更詳細討論的，亦可運用使用壓力及真空之夾盤，在單獨利用氣墊支撐基板2050A之此實例中，可經由端口之配置來施加正向氣壓與真空之組合，兼具壓力與真空控制之此區域可有效地提供浮動夾盤4664與基板2050A間的流體彈簧。
圖5之輸送模組4610可為如圖4之第二輸送模組4610所描述的輸送模組。關於基板浮動，可容置於輸送模組4610中之抬升處置器4612亦可在輸送製程期間應用基板浮動，抬升處置器4612可包括工作平台4614(或相對應的末端執行器)，其含有加壓氣體「P」以支撐至少部分使用該加壓氣體的基板；可使用輸送機或其它設備，經由閘4616而自例如列印模組(諸如圖4之列印模組4550)輸送基板，此類輸送手段亦可包括此加壓氣體配置，以至於基板可沿著如所示水平箭頭指示之路徑輸送，將基板2050N導引至UV固化腔室4661N。
在圖5之說明性實例中，封閉輸送模組4610可容置抬升處置器4612及工作平台4614，如關於本文中之其它實例所廣泛討論的，可在封閉輸送模組4610內建立具有特定氣體純度與特定微粒含量之惰性環境，例如可將如扇形過濾器單元5202的一或多個扇形過濾器單元(FFU)耦合至輸送模組4610；管道5201可提供惰性氣體之回流，其待使用FFU 5202進行再循環；氣體純化系統3130可耦合至封閉輸送模組4610；儘管圖5中說明了垂直流動取向，但仍可使用其它組態，如側向流動組態；每一區域 4661A至4661N若非可共用一或多個氣體純化迴路，便是具有個別的氣體純化迴路，類似地，在每一區域4661A至4661N中，可將一或多個FFU局限於提供平行於基板表面之層流氣流；可如本文中之其它實例所廣泛討論地，使用溫度控制器3140控制封閉輸送模組4610內或是系統其它部分內之溫度；如將在關於本文圖8之教示所更詳細描述的，溫度控制器3140可例如經由熱交換器耦合至FFU 5202或別處之一或多個FFU。
區域4661A至4661N可各自包括閥門或閘，以便於將各封閉區域4661A至4661N之惰性環境與輸送模組4610或其彼此之間隔開。因此在維護期間，可使用閥門或閘將特定區域之惰性環境與封閉區域的其餘部分隔開。
如圖6之列印系統2000的列印系統可容置於包括圖4列印模組4500之氣體封罩4510內。圖6之列印系統的各種具體實例可包含在數種裝置與設備當中，其可使墨水液滴被可靠地置放在基板的特定位置上，列印時需要列印頭總成與基板間的相對運動，此可藉由運動系統來完成，該運動系統典型地為台架式或分軸式XYZ系統。在分軸式配置之組態下，若非列印頭總成可在靜止基板(台架式)上移動，便是列印頭與基板兩者均可移動；在另一具體實例中，列印頭總成可在例如X軸與Y軸上實質靜止，且基板可相對於列印頭而在X軸與Y軸上移動，其中Z軸運動若非是由基板支撐設備，便是由與列印頭總成相連結之Z軸運動系統所提供。當列印頭相對於基板移動時，將墨水液滴在恰當時間噴出以沉積在基板的預期位置上，可使用基板加載及卸載系統將基板插入與移出印表機，視印表機的組態而定，此可利用機械輸送機、具有輸送總成之基板浮動平台，或 是具有末端執行器之基板輸送機器人來加以實現。在本發明教示之系統與方法的各種具體實例中，Y軸運動系統可基於空氣軸承夾持系統。
如圖6之列印系統2000的列印系統可包含在數個裝置及設備內，其可使墨水液滴被可靠地置放在基板的特定位置上，此等裝置及設備可包括(但不受限於)列印頭總成、墨水傳遞系統、用於提供列印頭總成與基板間相對運動的運動系統、基板支撐設備、基板加載及卸載系統及列印頭管理系統。
列印頭總成可包括至少一個噴墨頭，其具有至少一個能夠以經控制之速率、速度及大小噴出墨水液滴的噴孔，利用向噴墨頭提供墨水之墨水供應系統對該噴墨頭進行饋料。如圖6之展開視圖中所示，列印系統2000可具有如基板2050之基板，其可由基板支撐設備所支撐，如夾盤，例如(但不受限於)：真空夾盤、具有壓力口之基板浮動夾盤及具有真空口與壓力口之基板浮動夾盤，在本發明教示之系統與方法的各種具體實例中，基板支撐設備可為基板浮動平台。如本文隨後將更詳細討論的，圖6之基板浮動平台2200可用於支撐基板2050，且結合Y軸運動系統，可為基板輸送系統之一部分，提供基板2050之無摩擦輸送；本發明教示內容之Y軸運動系統可包括第一Y軸導軌2351及第二Y軸導軌2352，其可包括用於固定基板之夾持系統(圖中未顯示)，可利用線性空氣軸承或線性機械系統來提供Y軸運動，圖6所示之OLED噴墨列印系統2000的基板浮動平台2200可定義基板2050在列印期間行經圖8之氣體封罩總成1000的途徑。
圖6一般性地說明一實例，其用於可包括基板浮動輸送之列印系統2000的基板浮動平台2200，其可具有多孔介質以提供浮動。在圖6 之實例中，可使用處置器或其它輸送來將基板2050定位在基板浮動台2200之第一區2201中，如定位於輸送機上；輸送機可使用機械接觸(例如：使用銷陣列、托盤或支撐框架組態)或使用氣墊來讓基板2050可控制性地浮動(例如，「空氣軸承」平台組態)，並藉此將基板2050定位於列印系統中的特定位置；可在組建期間使用基板浮動平台2200之列印區2202，以使一或多層可控制性地沉積在基板2050上，亦可將列印區2202耦合至基板浮動平台2200之第二區2203；輸送機可沿著基板浮動台2200之第一區2201、列印區2202及第二區2203延伸，且可依各種沉積任務所需，或在單一沉積操作期間將基板2050重新定位；第一區2201、列印區2202及第二區2203附近的受控環境可為普通共享的，根據圖6之列印系統2000的各種具體實例，第一區2201可為輸入區，且第二區2203可為輸出區；對於圖6之列印系統2000的各種具體實例，第一區2201可為輸入區及輸出區兩者；此外，經指出與結合區2201、2202及2203之相關功能(如輸入、列印及輸出)僅用於說明，可將此等區域用於其它加工步驟，如基板輸送，或是在一或多個其它模組中，於基板之固定、乾燥或熱處理期間對其一或多者進行基板支撐。
圖6之列印系統2000可包括一或多個列印頭裝置2505，各列印頭裝置具有一或多種列印頭，例如：噴嘴列印、熱噴射或噴墨型。一或多個列印頭裝置2505可耦合至、或以其它方式橫向穿過頂置式支架，如第一X軸支架總成2301。在本發明教示之列印系統2000的各種具體實例中，一或多個列印頭裝置2505中的一或多個列印頭可經配置，以將一或多個圖案化有機層用基板2050「面向上」之組態沉積在基板2050上，此等層可包 括電子注入或傳輸層、電洞注入或傳輸層、阻擋層或發射層中之一或多者，此等材料可提供一或多個電性功能層。
根據圖6所示的浮動方案，在基板2050係單獨由氣墊所支撐之實例中，可經由端口之配置或使用分散式多孔介質來應用正向氣壓與真空之組合。此兼具壓力及真空控制之區域可有效地提供輸送機與基板間的流體彈簧，正向壓力與真空控制之組合可提供具有雙向硬度之流體彈簧，存在於基板(例如基板2050)與表面間的間隙可稱作「飛行高度(fly height)」，且可利用控制正向壓力與真空口狀態來控制或以其它方式建立此高度，以此方式，可小心地控制例如列印區2202中之基板Z軸高度。在一些具體實例中，可將諸如銷或框架之機械保持技術用於當利用氣墊支撐基板時，限制基板的側向平移，此等保持技術可包括使用彈簧負載結構，以便在保持基板時減小基板側面所附帶的瞬時力，此可為有益的，因為側向平移之基板與保持不動之工具間的高衝擊力會造成基板碎裂或甚至嚴重斷裂。
在其它方面，如圖6所一般性地說明，如在無需精確控制飛行高度的情況下，可在第一區或第二區2201或2203，或者是別處，沿著輸送機提供僅壓力浮動區域，可在壓力與真空噴嘴之比率逐漸增加或減小之情況下提供「過渡」浮動區域。在一說明性實例中，壓力-真空區、過渡區與僅壓力區間可為基本上均勻的高度，以至於在公差內，三個區域可基本上處於同一平面中，基板在僅壓力區某處的飛行高度可高於基板在壓力-真空區域的飛行高度，以為了提供足夠高度而使基板在僅壓力區中不會碰撞到浮動平台；在一說明性實例中，平面面板顯示器裝置基板的飛行高度在僅壓力區上方時可在約150微米至約300微米之間，且接著在壓力-真空區 域上方時為在約30微米至約50微米之間；在一說明性實例中，基板浮動平台2200或其它組建設備的一或多個部分可包括由NewWay® Air Bearings(Aston,Pennsylvania,United States of America)所提供之「空氣軸承」總成。
可使用多孔介質來建立分散式加壓氣墊，以用於在列印、緩衝、乾燥或熱處理期間，對其中一或多者進行浮動輸送或基板2050的支撐。例如：如耦合至輸送機或作為輸送機之一部分而包括於其中的多孔介質「板」，其可提供「分散式」壓力而以類似使用個別氣體口之方式來支撐基板2050，使用分散式加壓氣墊而不使用大氣體口可在一些情況下進一步改良均勻性，且減少或最小化斑或其它可見缺陷的形成，儘管使用了氣墊，在使用相對較大之氣體口來建立氣墊的情況下將導致非均勻性。
多孔介質可由Nano TEM公司(Niigata,Japan)獲得，其具有特定佔據整個基板2050，或是基板特定區域(如顯示區或顯示區外之區域)的實體大小，此多孔介質可包括特定孔隙大小以提供流過指定區域之所需加壓氣體，同時減少或消除斑或其它可見缺陷之形成。
列印時需要列印頭總成與基板間的相對運動，此可藉由運動系統來完成，該運動系統典型地為台架式或分軸式XYZ系統。在分軸式配置之組態下，若非列印頭總成可在靜止基板(台架式)上移動，便是列印頭與基板兩者均可移動；在另一具體實例中，列印頭總成可在例如X軸與Y軸上實質靜止，且基板可相對於列印頭而在X軸與Y軸上移動，其中Z軸運動若非是由基板支撐設備，便是由與列印頭總成相連結之Z軸運動系統所提供。當列印頭相對於基板移動時，將墨水液滴在恰當時間噴出以沉積在基板的預期位置上，可使用基板加載及卸載系統將基板插入與移出印 表機，視印表機的組態而定，此可利用機械輸送機、具有輸送總成之基板浮動平台，或是具有末端執行器之基板輸送機器人來加以實現。
關於圖6，列印系統基座2100可包括第一升管2120及第二升管2122，上面安裝有橋2130。在系統2000的各種具體實例中，橋2130可支撐第一X軸支架總成2301及第二X軸支架總成2302，其可分別控制橋2130兩端之第一列印頭總成2501及第二列印頭總成2502的移動；在列印系統2000的各種具體實例中，第一X軸支架總成2301及第二X軸支架總成2302可使用本質上產生低粒子的線性空氣軸承運動系統；根據本發明教示之列印系統的各種具體實例，X軸支架可具有安裝於其上之Z軸移動板。在圖6中，第一X軸支架總成2301經描繪為具有第一Z軸移動板2310，而第二X軸支架總成2302經描繪為具有第二Z軸移動板2312。儘管圖6描繪了兩個支架總成及兩個列印頭總成，但在列印系統2000的各種具體實例中，可存在單一支架總成及單一列印頭總成，例如：第一列印頭總成2501及第二列印頭總成2502中任一者可安裝於X、Z軸支架總成上，而用於檢查基板2050之特徵的攝影機系統可安裝於第二X、Z軸支架總成上。
在圖6中，各列印頭總成(如圖6之第一列印頭總成2501及第二列印頭總成2502)可具有複數個安裝於至少一個列印頭裝置中的列印頭，如第一列印頭總成2501之局部視圖中所描繪，其描繪複數個列印頭裝置2505。列印頭裝置可包括例如(但不受限於)與至少一個列印頭流體及電性連結；各列印頭具有複數個能夠以經控制之速率、速度及尺寸噴出墨水的噴嘴或噴孔；在列印系統2000的各種具體實例中，列印頭總成可包括在約1至約60個之間的列印頭裝置，其中各列印頭裝置在各列印頭裝置中 可具有介於約1個至約30個之間的列印頭，例如工業噴墨頭的列印頭可具有在約16個至約2048個之間的噴嘴，該等噴嘴可射出在約0.1pL至約200pL之間的液滴體積。
根據本發明教示之氣體封罩系統的各種具體實例，在已知列印頭裝置及列印頭之絕對數目的情況下，第一列印頭管理系統2701及第二列印頭管理系統2702可容置於輔助封裝中，該輔助封裝可在列印加工期間與列印系統封裝隔開，以執行各種測量及維護任務而幾乎不中斷或不中斷列印加工。如圖6中所見，可看到相對於第一列印頭管理系統2701而將第一列印頭總成2501加以定位，以準備執行可藉由第一列印頭管理系統設備2707、2709及2711所執行之各種測量及維護程序；設備2707、2709及2011可為用於執行各種列印頭管理功能之多種子系統或模組中任一者，例如設備2707、2709及2011可為液滴測量模組、列印頭更換模組、吹洗槽模組及吸墨紙模組中任一者。
在圖6之系統2000中，列印系統的各種具體實例可包括基板浮動平台2200，其由基板浮動平台基座2220所支撐。可將基板浮動平台基座2220安裝於列印系統基座2100上，列印系統2000之基板浮動平台2200可支撐基板2050，並定義在諸如OLED基板之基板列印期間，基板2050可於基板浮動平台上行經氣體封罩總成1000之途徑；本發明教示之Y軸運動系統可包括第一Y軸導軌2351與第二Y軸導軌2352，其可包括用於固定基板之夾持系統(圖中未顯示)，可利用線性空氣軸承或線性機械系統來提供Y軸運動，就此而言，與運動系統(Y軸運動系統，如圖6中所描繪)結合後，基板浮動台2200可在列印系統中提供基板2050的無摩擦輸送。
參考圖7，列印系統2001可具有先前針對圖6之列印系統2000所描述的所有元件，例如(但不受限於)圖7的列印系統2001可具有用於容納與排出由配套設施所產生之粒子的配套設施外殼排出系統2400。列印系統2001之配套設施外殼排出系統2400可包括配套設施外殼2410，其可容納配套設施，根據本發明教示，配套設施在操作上可和列印系統連結，提供所要求之光、電、機械及流體連結以在氣體封罩系統中操作各種裝置及設備，例如(但不受限於)與列印系統相關的各種裝置及設備；圖7之列印系統2001可具有用於支撐基板2050之基板支撐設備2250，可使用Y軸定位系統2355在Y軸方向上將其精確地定位；基板支撐設備2250與Y軸定位系統2355皆由列印系統基座2101所支撐，可將基板支撐設備2250安裝於Y軸運動總成2355上，且可使用例如(但不受限於)線性軸承系統(其使用機械軸承或空氣軸承)而在軌道系統2360上移動。在氣體封罩系統的各種具體實例中，空氣軸承運動系統有助於在Y軸方向上，促進對放置於基板支撐設備2250上之基板的無摩擦輸送，Y軸運動系統2355亦可視情況採用雙軌道運動，其同樣由線性空氣軸承運動系統或線性機械軸承運動系統所提供。
關於支撐本發明教示之各種支架總成的運動系統，如圖6之列印系統2000與圖7之列印系統2001可具有能用於安裝列印頭總成之第一X軸支架與能用於安裝多個各類總成(如攝影機總成)之第二支架總成，例如：在圖7中，定向系統2001可具有經描繪為其安裝有列印頭總成2500之總成2300A，還有經描繪為其安裝有攝影機總成2550之第二X軸支架總成2300B。基板支撐設備2250上的基板2050可在例如在列印加工期間，位 於接近橋2130的各種位置，且基板支撐設備2250可安裝於列印系統基座2101上；在圖7中，列印系統2001可具有安裝於橋2130上之第一X軸支架總成2300A與第二X軸支架總成2300B，第一X軸支架總成2300A亦可包括用於列印頭總成2500之Z軸定位的第一Z軸移動板2310A，而第二X軸支架總成2300B可具有用於攝影機總成2550之Z軸定位的第二Z軸移動板2310B，就此而言，支架總成2300A與2300B的各種具體實例可分別對列印頭總成2500與攝影機總成2550提供關於定位於基板支撐件2250上之基板的精確X、Z定位。在列印系統2001的各種具體實例中，第一X軸支架總成2300A與第二X軸支架總成2300B可使用本質上產生低粒子之線性空氣軸承運動系統。
攝影機總成2550可包括攝影機2552、攝影機安裝總成2554及透鏡總成2556。可利用攝影機安裝總成2556將攝影機總成2550安裝至Z軸移動板2310B上之運動系統2300B；攝影機2552可為任何將光學影像轉換成電子信號之影像感測器裝置，如(以非限制性實例說明)：電荷耦合裝置(CCD)、互補金屬氧化物半導體(CMOS)裝置或N型金屬氧化物半導體(NMOS)裝置，可將各種影像感測器裝置配置成用於區域掃描攝影機之感測器陣列，或是單列用於線掃描攝影機之感測器；可將攝影機總成2550連接至影像處理系統，其可包括例如用於儲存、處理及提供結果之電腦。如本文先前所進行的討論，關於圖7之列印系統2001，Z軸移動板2310B能夠可控制性地調節攝影機總成2550相對於基板2050的Z軸位置。在各種過程(例如：列印與資料收集)期間，可使用X軸運動系統2300B與Y軸運動系統2355對基板2050以可控制性的方式進行相對於攝影機總成2550 之定位。
各種攝影機總成可使用具有不同能力之攝影機。在各種具體實例中，圖7之攝影機總成2550可為高速、高解析度攝影機，在本發明教示之系統與方法的各種具體實例中，可使用具有約8192個像素、約190mm之工作高度，以及能夠以約34KHz進行掃描的線掃描攝影機；在本發明教示之系統與方法的各種具體實例中，可將一台以上的攝影機安裝在用於列印系統基板攝影機總成之各種具體實例的X軸支架總成上，其中各攝影機就視野及解析度而言可具有不同規格，例如：一台攝影機可為用於臨場粒子檢查之線掃描攝影機，而第二攝影機可用於氣體封罩系統中之基板的固定巡視(regular navigation)，此類能用於固定巡視之攝影機可為具有視野區域範圍為約5.4mm×4mm(放大率為約0.9X)至約10.6mm×8mm(放大率為約0.45X)之間的掃描攝影機；在另外其它的具體實例中，一台攝影機可為用於臨場粒子檢查之線掃描攝影機，而第二攝影機可用於氣體封罩系統中之基板之精確巡視，例如用於基板對準，此類能用於精確導航的攝影機可為具有視野區域為約0.7mm×0.5mm(放大率為約7.2X)之掃描攝影機；如先前對於圖1所進行的描述，根據本發明教示之列印系統的各種具體實例可具有一或多台安裝至X軸支架總成的攝影機，其目的係為例如檢查可被列印在光電裝置上的各種薄膜層。
圖8為顯示氣體封罩系統500之示意圖。根據本發明教示之氣體封罩系統500的各種具體實例可包含例如圖4的氣體封罩4510，其用於如圖10所描述的各種模組與腔室，出於說明之目的，圖8將提到圖4之用於容置列印系統的氣體封罩4510，但應理解此等教示將可應用於大量本 發明教示之封裝、模組及腔室。
氣體純化迴路3130可與氣體封罩4510及至少一個熱調節系統3140之流體相流通；此外，氣體封罩系統500的各種具體實例可具有加壓惰性氣體再循環系統3000，其可供應惰性氣體以操作各種裝置，如列印系統之基板浮動平台，如本文隨後將更詳細討論述的，加壓惰性氣體再循環系統3000的各種具體實例可使用壓縮器、鼓風機及兩者之組合來作為加壓惰性氣體再循環系統3000之各種具體實例的來源；此外，氣體封罩系統500可具有在氣體封罩系統500內部之循環與過濾系統(圖中未顯示)。
如圖8所描繪，在根據本發明教示之氣體封罩總成的各種具體實例中，過濾系統之設計可分離經氣體純化迴路3130循環之惰性氣體，還有在氣體封罩總成的各種具體實例內部連續過濾與循環之惰性氣體。氣體純化迴路3130包括自圖4之氣體封罩4510至溶劑移除組件3132，且接著至氣體純化系統3134之出口管線3131，已將溶劑及其它反應性氣體物質(如氧氣及水蒸汽)純化掉之惰性氣體接著經由入口管線3133返回至氣體封罩4510；氣體純化迴路3130亦可包括適當管道與連接件，以及感測器，例如：氧氣、水蒸汽及溶劑蒸氣感測器；可獨立地、或是以整合在例如氣體純化系統3134中之方式提供氣體循環單元(如：風扇、鼓風機或馬達及其類似物)，以經由氣體純化迴路3130循環氣體；根據氣體封罩總成的各種具體實例，雖然在圖8所示之示意圖中將溶劑移除系統3132與氣體純化系統3134顯示為個別單元，但可將溶劑移除系統3132與氣體純化系統3134一起加以容置作為單一純化單元。
圖8之氣體純化迴路3130可具有放置在氣體純化系統3134 上游之溶劑移除系統3132，以至於經圖4之氣體封罩4510循環的惰性氣體可經由出口管線3131通過溶劑移除系統3132，根據各種具體實例，溶劑移除系統3132可為溶劑截留系統，其基於吸附來自通過圖8之溶劑移除系統3132的惰性氣體溶劑蒸氣；吸附劑床〔例如(但不受限於)：如活性碳、分子篩及其類似者〕可有效地移除相當多種有機溶劑蒸氣，對於氣體封罩系統的各種具體實例而言，可在溶劑移除系統3132中採用冷阱技術以移除溶劑蒸氣；如本文先前所進行的討論，在根據本發明教示之氣體封罩系統的各種具體實例中，可將感測器(如氧氣、水蒸汽及溶劑蒸氣感測器)用於監測將該等物質從經氣體封罩系統(如圖8的氣體封罩系統500)連續循環的惰性氣體中有效移除。溶劑移除系統的各種具體實例可指明何時吸附劑(如活性碳、分子篩及其類似物)已達到容量，以至於可再生或更換吸附劑床，分子篩的再生可涉及加熱分子篩、使分子篩與形成氣體接觸、其組合及類似處理，經配置以截獲各種物質(包括氧氣、水蒸汽及溶劑)之分子篩可藉由加熱及曝露於包含氫氣之形成氣體而再生，該形成氣體例如包含約96%氮氣及4%氫氣之形成氣體，其中該等百分比係以體積計或以重量計，可在惰性環境下使用類似加熱程序以進行活性碳的物理性再生。
可將任何適合的氣體純化系統用於圖8之氣體純化迴路3130的氣體純化系統3134，例如：可從Statham,New Hampshire之MBRAUN公司或Amesbury,Massachusetts之Innovative Technology獲得的氣體純化系統可適用於將之整合成根據本發明教示之氣體封罩總成的各種具體實例。可用氣體純化系統3134純化氣體封罩系統500中之一或多種惰性氣體，例如純化氣體封罩總成內的整體氣體氛圍，如本文先前所進行的討論，為使經 由氣體純化迴路3130循環氣體，氣體純化系統3134可具有氣體循環單元，如風扇、鼓風機或馬達，以及其類似物。就此而言，可取決於封裝之體積而選擇氣體純化系統，其可設定惰性氣體移動通過氣體純化系統之體積流動速率，在氣體封罩系統的各種具體實例(其具有體積可達約4m3之氣體封罩總成)中，可使用能移動約84m3/h的氣體純化系統；在氣體封罩系統的各種具體實例(其具有體積可達約10m3之氣體封罩總成)中，可使用能移動約155m3/h的氣體純化系統；在氣體封罩總成的各種具體實例(其體積約在52-114m3之間)中，可使用一個以上的氣體純化系統。
任何適合的氣體過濾器或純化裝置均可包括於本發明教示的氣體純化系統3134。在一些具體實例中，氣體純化系統可包含兩個平行的純化裝置，使得該等裝置中之一者可離線保養，且可用另一裝置不中斷地繼續系統操作，例如：在一些具體實例中，氣體純化系統可包含一或多個分子篩；在一些具體實例中，氣體純化系統可至少包含第一分子篩與第二分子篩，使得當該等分子篩之一經雜質飽和，或是除此之外，經認為不能充分有效地操作時，系統可切換至另一分子篩並再生已飽和或非有效的分子篩。可提供控制單元以用於測定各分子篩之操作效率、用於在操作不同分子篩之間進行切換、用於再生一或多個分子篩或用於其組合，如本文先前所進行討論的，分子篩可經再生及再使用。
圖8之熱調節系統3140可包括至少一個冷卻器3142，其可具有用於將冷卻劑循環至氣體封罩總成中之流體出口管線3141，還有用於將冷卻劑返回至冷卻器之流體入口管線3143；可提供至少一個流體冷卻器3142以用於冷卻氣體封罩系統500內之氣體氛圍，在本發明教示之氣體封 罩系統的各種具體實例中，流體冷卻器3142在封裝內部將經冷卻流體傳遞至封裝內之熱交換器，其中惰性氣體通過封裝內部之過濾系統，亦可隨氣體封罩系統500提供至少一個流體冷卻器以冷卻自封閉於氣體封罩系統500內之設備所放出的熱，例如(但不受限於)：亦可為氣體封罩系統500提供至少一個流體冷卻器以冷卻自列印系統所放出的熱；熱調節系統3140可包含熱交換或帕爾貼(Peltier)裝置，且可具有各種冷卻容量，例如：在氣體封罩系統的各種具體實例中，冷卻器可提供在約2kW至約20kW之間的冷卻容量，氣體封罩系統之各種具體實例可具有複數個可冷卻一或多個流體的流體冷卻器，在一些具體實例中，流體冷卻器可使用若干流體作為冷卻劑，例如(但不受限於)：作為熱交換流體的水、抗凍劑、冷凍劑及其組合，適當的無洩漏鎖定連接件可用於連接相關的管道及系統組件。
本發明教示意欲為說明性而非限制性的。提供發明摘要以符合37 C.F.R.§1.72(b)，從而允許讀者快速地確定技術揭示內容之本質，該摘要係在具有以下理解的情況下進行提交：其不應用以解釋或限制申請專利範圍之範圍或意涵；此外，在上述【實施方式】中，可將各種特徵分組在一起以簡化所揭示之內容，此不應被解釋為希望未主張之揭示特徵對任何技術方案而言為必需的，更確切地說，本發明標的物之特徵可少於特定經揭示之具體實例的全部特徵，故據此而將以下申請專利範圍作為實施例或具體實例併入【實施方式】中，其中各請求項作為一個單獨具體實例而獨立存在，且預期此等具體實例可用各種組合或排列形式和彼此進行組合。應參考所附申請專利範圍，並連同此等申請專利範圍所賦予之等效物的所有範圍來決定本發明範圍。
透過意欲說明(而非限定)本發明教示之參考附圖，可獲得 對本發明揭示之特徵與優勢的較佳理解。
圖1為光電裝置的示意性剖視圖，說明組建物的各種態樣。
圖2A與圖2B為根據本發明教示之組成物、系統及方法的各種具體實例，所形成於基板上之聚合薄膜的膜輪廓圖。圖2A顯示8μm厚的膜，其以未加上邊緣補償之方式列印；圖2B顯示16μm厚的膜，其以加了邊緣補償之方式列印。
圖3描繪根據本發明教示之組成物、系統及方法的各種具體實例，在基板上形成聚合薄膜之方法的流程圖。
圖4為列印系統工具圖的前透視圖，其根據本發明教示之各種具體實例。
圖5為可用於製造發光二極體裝置之UV固化模組的示意性描繪。
圖6描繪根據本發明教示之各種具體實例的列印系統放大透視圖。
圖7為根據本發明教示之各種具體實例的列印系統透視圖。
圖8為示意圖，其係關於本發明教示之相關系統組件與氣體封罩總成的各種具體實例。

Claims (21)

  1. 一種在基板上形成聚合薄膜層的方法，該方法包含：在經配置於OLED裝置基板上的無機薄膜區域上列印一層墨水組成物；以及在該無機薄膜上將該層經列印之墨水組成物固化成有機聚合薄膜；其中70wt%至95wt%的該墨水組成物係由以下所組成：含新戊二醇的二丙烯酸酯單體、含新戊二醇的二甲基丙烯酸酯單體或其組合；且1wt%至10wt%的該墨水組成物係由以下所組成：多官能基丙烯酸酯交聯劑、多官能基甲基丙烯酸酯交聯劑或其組合。
  2. 根據申請專利範圍第1項的方法，其中該墨水組成物包含交聯光誘發劑。
  3. 根據申請專利範圍第2項之方法，其中0.1wt%至5wt%的該墨水組成物係由該交聯光誘發劑所組成。
  4. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中75wt%至95wt%的該墨水組成物係由以下所組成：該含新戊二醇的二丙烯酸酯單體、含新戊二醇的二甲基丙烯酸酯單體或其組合。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該含新戊二醇的二丙烯酸酯單體、含新戊二醇的二甲基丙烯酸酯單體或其組合具有於22℃時在5cps至22cps範圍內的黏度，以及於22℃時在30達因/cm至39達因/cm範圍內的表面張力。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該含新戊二醇的二丙烯酸酯單體、含新戊二醇的二甲基丙烯酸酯單體或其組合係選自以下：二丙烯酸新 戊二酯、二甲基丙烯酸新戊二酯、丙氧基化二丙烯酸新戊二酯、丙氧基化二甲基丙烯酸新戊二酯、乙氧基化二丙烯酸新戊二酯及乙氧基化二甲基丙烯酸新戊二酯。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中25wt%至45wt%的該墨水組成物係由以下所組成：二丙烯酸新戊二酯、二甲基丙烯酸新戊二酯或其組合；以及45wt%至65wt%的丙氧基化二丙烯酸新戊二酯、丙氧基化二甲基丙烯酸新戊二酯或其組合。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中30wt%至40wt%的該墨水組成物係由以下所組成：二丙烯酸新戊二酯、二甲基丙烯酸新戊二酯或其組合；且50wt%至70wt%的該墨水組成物係由以下所組成：丙氧基化二丙烯酸新戊二酯、丙氧基化二甲基丙烯酸新戊二酯或其組合。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該墨水組成物具有於22℃時在10cps至27cps範圍內的黏度，以及於22℃時在25達因/cm至45達因/cm範圍內的表面張力。
  10. 如申請專利範圍第1項之方法，其進一步包含提供容置於氣體封罩內部的工業列印系統，其中該工業列印系統包含：包含至少一個列印頭的列印頭總成；用於支撐基板的基板支撐系統；及用於基板相對於列印頭總成之精確定位的運動系統；以及UV固化模組；其中係藉由該工業列印系統而在惰性環境下執行以下：在經配置於該OLED裝置基板上的該無機薄膜區域上列印該層墨水組成物；以及在該無機 薄膜上將該層經列印之墨水組成物固化成該有機聚合薄膜。
  11. 一種在基板上形成聚合薄膜層的方法，該方法包含：在經配置於OLED裝置基板上的無機薄膜區域上列印一層墨水組成物；以及在該無機薄膜上將該層經列印之墨水組成物固化成有機聚合薄膜；其中30wt%至95wt%的該墨水組成物係由以下所組成：二甲基丙烯酸聚乙二酯單體、二丙烯酸聚乙二酯單體或其組合，且該二甲基丙烯酸聚乙二酯單體、二丙烯酸聚乙二酯單體、或兩者具有在230g/莫耳至430g/莫耳範圍內的數目平均分子量；1wt%至60wt%之該墨水組成物係由以下所組成：含新戊二醇的二丙烯酸酯單體、含新戊二醇的二甲基丙烯酸酯單體或其組合；以及1wt%至10wt%的該墨水組成物係由以下所組成：多官能基丙烯酸酯交聯劑、多官能基甲基丙烯酸酯交聯劑或其組合。
  12. 根據申請專利範圍第11項的方法，其中該墨水組成物包含交聯光誘發劑。
  13. 根據申請專利範圍第12項之方法，其中0.1wt%至5wt%的該墨水組成物係由該交聯光誘發劑所組成。
  14. 根據申請專利範圍第11項之方法，其中45wt%至90wt%的該墨水組成物係由以下所組成：二甲基丙烯酸聚乙二酯單體、二丙烯酸聚乙二酯單體或其組合；且10wt%至45wt%的該墨水組成物係由以下所組成：含新戊二醇的二丙烯酸酯單體、含新戊二醇的二甲基丙烯酸酯單體或其組合。
  15. 根據申請專利範圍第11項之方法，其中50wt%至75wt%的該墨水組成物係由以下所組成：二甲基丙烯酸聚乙二酯單體、二丙烯酸聚乙二酯 單體或其組合；且15wt%至40wt%的該墨水組成物係由以下所組成：含新戊二醇的二丙烯酸酯單體、含新戊二醇的二甲基丙烯酸酯單體或其組合。
  16. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該含新戊二醇的二丙烯酸酯單體、含新戊二醇的二甲基丙烯酸酯單體或其組合具有於22℃時在5cps至22cps範圍內的黏度，以及於22℃時在30達因/cm至39達因/cm範圍內的表面張力。
  17. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該含新戊二醇的二丙烯酸酯單體、含新戊二醇的二甲基丙烯酸酯單體或其組合係選自以下：二丙烯酸新戊二酯、二甲基丙烯酸新戊二酯、丙氧基化二丙烯酸新戊二酯、丙氧基化二甲基丙烯酸新戊二酯、乙氧基化二丙烯酸新戊二酯及乙氧基化二甲基丙烯酸新戊二酯。
  18. 如申請專利範圍第11項之方法，其中50wt%至70wt%的該墨水組成物係由以下所組成：二甲基丙烯酸聚乙二酯單體、二丙烯酸聚乙二酯單體或其組合；且20wt%至40wt%的該墨水組成物係由以下所組成：丙氧基化二丙烯酸新戊二酯、丙氧基化二甲基丙烯酸新戊二酯或其組合。
  19. 如申請專利範圍第11項之方法，其中70wt%至86wt%的該墨水組成物係由以下所組成：二甲基丙烯酸聚乙二酯單體、二丙烯酸聚乙二酯單體或其組合；且4wt%至20wt%的該墨水組成物係由以下所組成：二丙烯酸新戊二酯、二甲基丙烯酸新戊二酯或其組合。
  20. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該墨水組成物具有於22℃時在10cps至27cps範圍內的黏度，以及於22℃時在25達因/cm至45達因/cm範圍內的表面張力。
  21. 如申請專利範圍第11項之方法，其進一步包含提供容置於氣體封罩內部的工業列印系統，其中該工業列印系統包含：包含至少一個列印頭的列印頭總成；用於支撐基板的基板支撐系統；及用於基板相對於列印頭總成之精確定位的運動系統；以及UV固化模組；其中係藉由該工業列印系統而在惰性環境下執行以下：在經配置於該OLED裝置基板上的該無機薄膜區域上列印該層墨水組成物；以及在該無機薄膜上將該層經列印之墨水組成物固化成該有機聚合薄膜。
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