TW202026172A - 一種用於輸送墨水以印刷基板的系統 - Google Patents
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- H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
- H10K71/13—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating using printing techniques, e.g. ink-jet printing or screen printing
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-
- H—ELECTRICITY
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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-
- H—ELECTRICITY
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
本發明之教示揭露了用於印刷基板之印刷系統的各種實施方式，其中印刷系統可容納於氣體封裝中，其中封裝內之環境可維持為受控印刷環境。本發明教示之受控環境可包括對氣體封裝內之氣體環境之類型、及封裝內之微粒物質的大小與含量的控制、和對封裝內之溫度的控制以及對照明的控制。本發明教示之印刷系統之各種實施方式可包括可在氣體封裝外部的大容量墨水輸送系統。根據本發明教示之大容量墨水輸送系統可供應墨水至在氣體封裝內部之區域墨水輸送系統。本發明教示之區域墨水輸送系統之各種實施方式可接近印刷頭裝置總成，且可包括具有區域墨水補充儲集器的二級墨水供應，其經建構以供應區域墨水施配儲集器至恆定體積。根據本發明教示，區域墨水施配儲集器可與複數個印刷頭裝置流動連通。因而，維持區域墨水施配儲集器中之恆定體積的二級區域墨水輸送系統可提供恆定頭部壓力至複數個印刷頭裝置。
Description
本申請案主張2015年7月31日申請之美國臨時申請案第62/199,906號之權利，該美國臨時申請案係以全文引用之方式併入本文中。
根據本發明教示之印刷系統之各種實施方式可適用於在製造廣泛技術領域之多種裝置及設備(舉例說明而非限制，OLED顯示器、OLED照明系統、有機光伏打設備、鈣鈦礦太陽能電池以及有機半導體電路)時的基板之經圖案化區域印刷。
OLED顯示器技術之非限制性實例呈現可利用根據本發明教示之印刷系統之各種實施方式之特徵的多種製造挑戰。對有機發光二極體(OLED)顯示器技術之潛能的關注已藉由OLED顯示器技術屬性促進，該等顯示器技術屬性包括證實具有高度飽和色彩、高對比度、超薄、快速回應且能量高效的顯示面板。另外，多種基板材料(包括可撓性聚合材料)可在製造OLED顯示器技術中使用。儘管對用於小螢幕應用(主要用於蜂巢式電話)之顯示器之證實已用以強調該技術之潛能，但以高良率跨一系列基板格式按比例調整高體積製造仍存在挑戰。
相對於格式之按比例調整，第5.5代基板具有約130cm×150
cm之尺寸且可產生約八個26"平板顯示器。相比而言，較大格式基板可包括使用第7.5代及第8.5代母玻璃基板大小。第7.5代母玻璃具有約195cm×225cm之尺寸，且可切割成八個42"或六個47"平板顯示器/基板。第8.5代中所用之母玻璃為約220cm×250cm，且可切割成六個55"或八個46"平板顯示器/基板。保持在OLED顯示器製造至較大格式之按比例調整中之挑戰的一個指示為，大於第5.5代基板之基板上的高良率之OLED顯示器之大體積製造已被證實為實質上具有挑戰性。
原則上，OLED裝置可藉由使用印刷系統在基板上印刷各種有機薄膜以及其他材料來製造。此等有機材料可易受氧化及其他化學製程造成之損害。以可針對各種基板大小按比例調整且可在惰性、實質上低顆粒印刷環境中進行的方式容納印刷系統可呈現多種工程化挑戰。用於高輸送量大格式基板印刷(例如，第7.5代及第8.5代基板之印刷)的製造工具需要實質上大型設施。因此，將大型設施維持在惰性氛圍下(需要氣體純化以移除諸如水蒸汽、氧氣及臭氧之反應性大氣物質以及有機溶劑蒸汽)以及維持實質上低顆粒印刷環境已被證實為顯著具有挑戰性。
因而，以高良率跨一系列基板格式按比例調整高體積製造(針對可能利用受控環境之技術)仍存在挑戰。因此，存在對具有以下特性之印刷系統之各種實施方式的需要：可封閉在惰性、實質上低顆粒環境中，且可關於多種基板大小及用於(舉例說明而非限制，OLED顯示器、OLED照明系統、有機光伏打設備、鈣鈦礦太陽能電池以及有機半導體電路技術)中之基板材料容易按比例調整。
本發明之教示揭露了用於印刷基板之印刷系統的各種實施方式，其中印刷系統可容納於氣體封裝中，其中封裝內之環境可維持為受控印刷環境。本發明教示之受控環境可包括對氣體封裝內之氣體環境之類型、及封裝內之微粒物質的大小及含量的控制、對封裝內之溫度的控制以及對照明的控制。本發明教示之印刷系統之各種實施方式可包括可在氣體封裝外部的大容量墨水輸送系統。根據本發明教示之大容量墨水輸送系統可供應墨水至在氣體封裝內部之區域墨水輸送系統。本發明教示之區域墨水輸送系統之各種實施方式可接近印刷頭裝置總成，且可包括具有區域墨水補充儲集器的二級墨水供應，其經建構以供應區域墨水施配儲集器至恆定體積。根據本發明教示，區域墨水施配儲集器可與複數個印刷頭裝置流動連通。因而，維持區域墨水施配儲集器中之恆定體積的二級區域墨水輸送系統可提供恆定頭部壓力至複數個印刷頭裝置。
142A:冷卻器
142B:冷卻器
500A:封閉型印刷系統
500B:封閉型印刷系統
500C:封閉型印刷系統
500D:封閉型印刷系統
500E:封閉型印刷系統
500F:封裝印刷系統
1000:氣體封裝總成
1000A:氣體封裝
1000B:氣體封裝
1005:氣體封裝總成
1200:前面板總成
1200B:第一隧道封裝區段
1220:前部基座面板總成
1240:前部壁面板總成
1242:開口
1260:前部頂板面板總成
1300:中間面板總成
1300B:橋封裝區段
1320:中間基座面板總成
1325:第一隔離器壁面板
1327:第二隔離器壁面板
1330:第一印刷頭管理系統輔助封裝
1338:第一背壁面板總成
1340:第一中間封裝面板總成
1341:第一底板面板總成
1342:第一印刷頭裝置總成開口
1345:第一印刷頭裝置總成對接墊圈
1360:中間壁及頂板面板總成
1365:第二通道
1367:第二密封件
1370:第二印刷頭管理系統輔助面板總成
1375:第二密封件支撐面板
1378:第二背壁面板總成
1380:第二中間封裝面板總成
1381:第二底板面板總成
1382:第二印刷頭裝置總成開口
1385:第二印刷頭裝置總成對接墊圈
1400:後面板總成
1400B:第二隧道封裝區段
1420:後部基座面板總成
1440:後部壁面板總成
1460:後部頂板面板總成
1502A:第一熱交換器
1502B:第二熱交換器
1503A:第一過濾器
1503B:第二過濾器
2000:印刷系統
2000A:印刷系統
2000B:印刷系統
2050:基板
2100:輸入區/印刷系統基座
2110:第一隔離器集合
2110A:隔離器
2110B:隔離器
2112:第二隔離器集合
2120:第一立管
2122:第二立管
2130:印刷系統橋
2150:印刷系統基座
2200:基板浮選台
2201:第一區
2202:印刷區
2203:輸出區
2220:基板浮選台基座
2250:基板浮選台
2300:輸出區
2301:第一X軸托架總成
2302:第二X軸托架總成
2310:第一Z軸移動板
2312:第二Z軸移動板
2350:Y軸運動系統
2351:第一Y軸支撐樑
2352:第二Y軸支撐樑
2410:服務集束外殼
2500:印刷頭裝置總成
2501:第一印刷頭裝置總成
2502:第二印刷頭裝置總成/印刷頭裝置總成入口管線
2503:第一印刷頭裝置總成封裝
2504:第二印刷頭裝置總成封裝
2505:印刷頭裝置
2505A:印刷頭裝置
2505B:印刷頭裝置
2505C:印刷頭裝置
2506:印刷頭裝置總成出口管線
2507A:印刷頭
2507B:印刷頭
2507C:印刷頭
2507D:印刷頭
2507E:印刷頭
2507F:印刷頭
2507G:印刷頭
2507H:印刷頭
2507I:印刷頭
2509A:印刷頭噴嘴板
2509B:印刷頭噴嘴板
2509C:印刷頭噴嘴板
2510:攝影機總成/印刷頭裝置總成供應歧管
2512:供應歧管入口管線
2512A:供應歧管入口管線
2512B:供應歧管入口管線
2512C:供應歧管入口管線
2513A:供應歧管入口控制閥
2513B:供應歧管入口控制閥
2513C:供應歧管入口控制閥
2515:印刷頭裝置總成安裝板
2520:印刷頭裝置總成返回歧管
2522:返回歧管出口管線
2522A:返回歧管出口管線
2522B:返回歧管出口管線
2522C:返回歧管出口管線
2523A:返回歧管出口控制閥
2523B:返回歧管出口控制閥
2523C:返回歧管出口控制閥
2530:印刷頭裝置總成輸出廢棄物管線/機器人
2531:印刷頭裝置總成廢棄物管線第一控制閥
2532:印刷頭裝置總成廢棄物管線第二控制閥
2534:臂
2550:印刷頭裝置電氣隔框
2600:區域廢棄物儲集器總成
2610:廢液入口插孔
2620:區域廢棄物儲集器
2622A:第一液位指示器
2622B:第二液位指示器
2624:通風口
2700:印刷頭管理系統
2701:第一印刷頭管理系統
2702:第二印刷頭管理系統
2703:第一印刷頭管理系統平台
2704:第二印刷頭管理系統平台
2705:線性軌道運動系統
2706:線性軌道運動系統
2707:第一印刷頭管理系統設備
2709:第一印刷頭管理系統設備
2711:第一印刷頭管理系統設備
2713:印刷頭替換模組
2730:處置器
2736:末端執行器
3000:加壓惰性氣體再循環系統
3130:氣體純化迴路
3131:出口管線
3132:溶劑移除組件
3133:入口管線
3134:氣體純化系統
3140:熱調節系統
3141:流體出口管線
3142:冷卻器
3143:流入入口管線
3200:外部氣體迴路
3201:非反應性氣體源
3202:第一機械閥
3203:清潔乾燥空氣(CDA)源
3204:第二機械閥
3206:第三機械閥
3208:第四機械閥
3210:外殼氣體管線
3212:低消耗歧管管線
3214:交叉線第一區段
3215:低消耗歧管
3216:第一流動接合點
3218:第二流動接合點
3220:壓縮器氣體管線
3222:CDA管線
3225:高消耗歧管
3228:交叉線第二區段
3230:閥
3250:壓縮器迴路
3252:氣體封裝總成出口
3254:管線
3256:閥
3258:止回閥
3260:壓控旁通迴路
3261:第一旁通入口閥
3262:壓縮器
3263:第二閥
3264:第一積蓄器
3266:背壓調節器
3268:第二積蓄器
3270:真空系統
3272:管線
3274:閥
3280:鼓風機迴路
3282:外殼
3283:第一隔離閥
3284:第一鼓風機
3284A:第一鼓風機
3284B:第二鼓風機
3285:止回閥
3286:可調整閥
3287:第二隔離閥
3288:熱交換器
3290:真空鼓風機
3292:管線
3294:閥
3500:大容量墨水輸送系統
3510:大容量墨水供應系統
3512:過濾器
3514:維護系統
3516:大容量墨水輸送系統廢棄物總成
3520:墨水輸送管線
3700:區域墨水輸送系統
3710:區域墨水補充儲集器
3712:區域墨水補充儲集器通風口
3714:區域墨水補充儲集器出口管線
3715:區域墨水輸送系統控制閥
3716A:上位準液體指示器
3716B:中間位準液體指示器
3716C:下位準液體指示器
3720:區域墨水施配儲集器
3722:區域墨水施配儲集器入口管線
3724:區域墨水施配儲集器出口管線
3725:壓縮配件
3726A:上位準液體指示器
3726B:第一中間位準液體指示器
3726C:第二中間位準液體指示器
3726D:下位準液體指示器
3730:氣動控制歧管/氣動控制總成
3732:氣體
3734:經調節之真空源
3736:通風口
3740:區域墨水輸送系統滴盤
8701A:溫度監測器
8701B:第二溫度監測器
LB1:第一BIDS墨水供應管線
LB2:第二BIDS墨水供應管線
LB3:第三BIDS溶劑供應管線
LB4:第四BIDS氣體供應管線
LB5:第五BIDS管線
LB6:第六BIDS管線
LB7:第七BIDS管線
LB8:第八BIDS管線
LB9:第九BIDS管線
LBW:BIDS廢棄物管線
PB1:泵/計量泵
VB1:第一BIDS閥
VB2:第二BIDS閥
VB3:第三BIDS溶劑供應閥
VB4:第四BIDS氣體供應閥
VB5:第五BIDS維護系統供應閥
VB6:第六BIDS閥
VBW:BIDS廢棄物管線閥
參看隨附圖式將獲得對本發明之特徵及優點之較好理解，該等隨附圖式意欲說明而非限制本發明教示內容。在不一定按比例繪製之附圖中，相似數字在不同視圖中可描述類似組件。具有不同字母字尾之相似數字可表示類似組件之不同情況。
圖1大體說明根據本發明教示之各種實施方式的氣體封裝總成之視圖的正面立體圖。
圖2大體說明如圖1中所描繪之氣體封裝總成之各種實施方式的分解圖。
圖3為大體說明圖2中所描繪之印刷系統的展開立體圖。
圖4為大體說明根據本發明教示之各種實施方式的氣體封裝系統之輔助封裝的展開立體圖。
圖5A為與大容量墨水輸送系統流動連通之區域墨水輸送系統及區域廢棄物總成的示意性表示，其大體說明本發明教示之封閉型印刷系統之各種實施方式。圖5B為與印刷頭裝置總成流動連通的圖5A之區域墨水輸送系統的展開視圖。圖5C為與大容量墨水輸送系統流動連通之區域廢棄物總成的展開視圖。
圖5D為與大容量墨水輸送系統流動連通之區域墨水輸送系統及區域廢棄物總成的示意性表示，其大體說明本發明教示之封閉型印刷系統之各種實施方式。
圖6A及圖6B為用於封閉型印刷系統之墨水輸送系統之各種組件的示意性表示，其大體說明本發明教示之各種實施方式。
圖7為大體說明本發明教示之封閉型印刷系統之各種實施方式的大容量墨水輸送系統之示意性表示。
圖8A大體說明用於根據本發明教示之各種實施方式之封閉型印刷系統的安裝於X軸橋接器上之印刷頭裝置總成的仰視立體圖。圖8B大體說明如圖8A中之印刷頭裝置總成的展開仰視立體圖。
圖9大體說明根據本發明教示之各種實施方式之印刷頭裝置的仰視正面立體圖。
圖10A大體說明根據本發明教示之各種實施方式的包括大容量墨水輸送系統及區域墨水輸送系統之印刷系統的立體圖。圖10B為圖10A之一部分(如圖10A中之所指示)的展開圖。
圖11大體說明本發明教示之氣體封裝總成及相關系統組件之各種實施方式的示意圖。
圖12A及圖12B為大體說明封閉型印刷系統之各種實施方式及用於整合及控制氣體源之組件(諸如可用以在氣體封裝中建立受控氣體環境)的示意圖。
圖13A及圖13B為大體說明封閉型印刷系統之各種實施方式及用於整合及控制氣體源之組件(諸如可用以在氣體封裝中建立受控氣體環境)的示意圖。
圖14為大體說明用於整合及控制氣體源之組件(諸如可用以提供氣體源至本發明教示之印刷系統中之各種設備，以及在氣體封裝中建立受控氣體環境)的示意圖。
本發明教示揭示用於印刷基板之印刷系統的各種實施方式，其中印刷系統可容納於氣體封裝中，其中封裝內之環境可維持為受控印刷環境。本發明教示之受控環境可包括對氣體封裝內之氣體環境之類型的控制、封裝內之微粒物質的大小及含量、對封裝內之溫度的控制以及對照明的控制。本發明教示之印刷系統之各種實施方式可包括可在氣體封裝外部的大容量墨水輸送系統。根據本發明教示之大容量墨水輸送系統可供應墨水至在氣體封裝內部之區域墨水輸送系統。本發明教示之區域墨水輸送系統之各種實施方式可接近印刷頭裝置總成，且可包括具有區域墨水補充儲集器的二級墨水供應，其經建構以供應墨水至區域墨水施配儲集器至恆定液位。根據本發明教示，區域墨水施配儲集器可與複數個印刷頭裝置
流動連通。因而，維持區域墨水施配儲集器中之恆定液位的二級區域墨水輸送系統可提供恆定頭部壓力至複數個印刷頭裝置。
氣體封裝總成之各種實施方式可以可密封方式建構且與提供氣體循環及過濾系統、顆粒控制系統、氣體純化系統及熱調節系統及類似者的各種組件整合，以形成對於需要惰性氣體環境之製程可維持實質上低顆粒之惰性氣體環境的氣體封裝系統之各種實施方式。氣體封裝之各種實施方式可具有印刷系統封裝及建構為氣體封裝總成之區段的輔助封裝，輔助封裝可以可密封方式與氣體封裝之印刷系統封裝隔離。本發明教示之印刷系統之各種實施方式可具有封閉於輔助封裝中之印刷頭管理系統。本發明教示之印刷頭管理系統之實施方式可包括用於維護及校準印刷頭的各種裝置設備；各種裝置及設備各自安裝於運動系統平台上以用於相對於印刷頭精細定位各種裝置及設備。
在圖3中以展開圖展示的印刷系統(諸如圖2之印刷系統2000)可由允許墨滴至基板上之特定位置上之可靠置放的若干裝置及設備組成。印刷需要可包括複數個印刷頭之印刷頭裝置總成與基板之間的相對運動。此可利用通常為台架或分割軸線XYZ系統之運動系統來實現。就分割軸組態而言，印刷頭裝置總成可在靜止基板(台架式樣)上方移動，或印刷頭及基板兩者均可移動。在另一實施方式中，印刷頭裝置總成可實質上靜止；例如，在X軸及Y軸上，且基板可相對於印刷頭在X軸及Y軸上移動，其中Z軸運動係由基板支撐設備或由與印刷頭裝置總成相關聯之Z軸運動系統提供。當印刷頭相對於基板移動時，墨水小滴在恰當時間噴出以沈積於基板上之所要位置中。使用基板載入及卸載可系統將基板插入印刷
機及自印刷機移除。視印刷機組態而定，此可利用機械輸送機、具有輸送總成之基板浮選台或具有末端執行器之基板轉移機器人來實現。對於本發明教示之系統及方法之各種實施方式，Y軸運動系統可基於空氣軸承夾持器系統。
針對關於在各種顯示裝置之製造中可使用的基板大小之更清晰觀點，母玻璃基板大小之世代(generation)已經歷針對藉由自約1990年代早期起OLED除外印刷製造之平板顯示器的演變。第一代母玻璃基板(表示為第1代)為大致30cm×40cm，且因此可產生15"面板。在1990年代中期左右，用於生產平板顯示器之現有技術已演進至第3.5代之母玻璃基板大小，其具有約60cm×72cm之尺寸。相比而言，第5.5代基板具有約130cm×150cm之尺寸。
由於世代已前進，第7.5代及第8.5代之母玻璃大小在生產中用於OLED除外印刷製造製程。第7.5代母玻璃具有約195cm×225cm之尺寸，且可切割成八個42"或六個47"扁平面板/基板。第8.5代中所用之母玻璃為約220×250cm，且可切割成六個55"或八個46"扁平面板/基板。OLED平板顯示器技術之品質(諸如較真色彩、較高對比度、薄度、可撓性、透明度及能量效率)之前景已經實現，同時OLED製造實際上限於第3.5代及更小世代。目前，咸信OLED印刷係最佳製造技術，其破壞此侷限性且不僅針對第3.5代及更小之母玻璃大小而且在最大母玻璃大小(諸如，第5.5代、第7.5代及第8.5代)下能夠實現OLED面板製造。OLED面板顯示器技術之特徵中之一者包括可使用多種基板材料，舉例說明而非限制，多種玻璃基板材料以及多種聚合基板材料。就此而言，自起因於基於玻璃之基
板之使用的術語所列舉的大小可應用於適用於OLED印刷之任何材料的基板。
原則上可允許印刷包括大格式基板大小之多種基板大小的製造工具可需要用於容納此等製造工具的相當大之設施。因此，將整個大型設施維持在惰性氛圍下呈現工程化挑戰，諸如大體積惰性氣體之連續純化。氣體封裝系統之各種實施方式可具有與在氣體封裝外部之氣體純化系統結合的在氣體封裝總成內部的循環及過濾系統，該等系統可一起提供遍及氣體封裝系統的具有實質上低含量之反應性物質的實質上低微粒惰性氣體之連續循環。根據本發明教示，惰性氣體可為在條件之經定義集合下不經歷化學反應之任何氣體。惰性氣體之一些常用非限制性實例可包括氮氣、稀有氣體中之任一者及其任何組合。另外，提供實質上氣密密封以防止各種反應性大氣壓氣體(諸如，水蒸汽、氧氣及臭氧，以及自各種印刷製程產生之有機溶劑蒸汽)之污染的大型設施引起工程化挑戰。根據本發明教示，印刷設施可將各種反應性物質(包括諸如水蒸汽、氧氣及臭氧之各種反應性大氣壓氣體，以及有機溶劑蒸汽)之含量維持在100ppm或更低，例如維持在10ppm或更低、1.0ppm或更低或0.1ppm或更低。
在設施(其中反應性物質中之每一者之含量應維持在目標低含量)中印刷OLED面板之需要可在審閱表1中所概述之資訊時說明。表1上所概述之資料由測試以大像素、旋塗裝置格式製造的包含用於紅色、綠色及藍色中之每一者之有機薄膜組合物的附體試片中之每一者產生。出於快速評估各種調配物及製程之目的，此等附體試片實質上更易於製造及測試。儘管附體試片測試不應與經印刷面板之壽命測試混淆，但附體試片測
試可指示各種調配物及製程對壽命之影響。下表中所示之結果表示附體試片之製造中之製程步驟的變化，其中僅旋塗環境對於在氮氣環境(其中與在空氣而非氮氣環境中類似地製造之附體試片相比，反應性物質小於1ppm)中製造之附體試片有所變化。
經由檢查針對在不同加工環境下(特定言之，就紅色及藍色而言)製造之附體試片的表1中之資料顯而易見，在有效地減少有機薄膜組成物曝露於反應性物質的環境中印刷可對各種EL之穩定性且因此對壽命有實質上的影響。壽命規格對於OLED面板技術尤其重要，此係因為此與顯示器產品耐久性；所有面板技術之產品規格(其已挑戰OLED面板技術以滿足)直接相關。為了提供滿足必需壽命規格之面板，關於本發明教示之氣體封裝系統之各種實施方式，反應性物質(諸如水蒸汽、氧氣及臭氧，以及有機溶劑蒸汽)中之每一者之含量可維持在100ppm或更低，例如，維持在10ppm或更低、維持在1.0ppm或更低或維持在0.1ppm或更低。
除提供惰性環境外，維持實質上低顆粒環境以用於OLED
印刷亦尤其重要，此係因為即使極小之顆粒可導致OLED面板上之可見缺陷。氣體封裝系統中之粒子控制可呈現對於可(例如)在大氣條件下在露天、高流動層流過濾防護罩下進行之製程所未呈現的顯著挑戰。舉例而言，製造設施可需要相當大長度的各種服務集束，該等服務集束可以操作方式自各種系統及總成連接以提供操作(舉例說明而非限制)印刷系統所需的光學、電、機械及流體連接。在印刷系統之操作中所用且接近於經定位以用於印刷之基板定位的此等服務集束可為微粒物質之持續源。另外，印刷系統中所使用之組件(諸如，使用摩擦軸承之風扇或線性運動系統)可為顆粒產生組件。本發明教示內容之氣體循環及過濾系統之各種實施方式可結合粒子控制組件使用以含有及排出微粒物質。另外，藉由使用多種本質上低顆粒產生的氣動操作組件(諸如但不限於基板浮選台、空氣軸承及氣動操作機器人及其類似物)，可維持用於氣體封裝系統之各種實施方式的低顆粒環境。
關於維持實質上低顆粒環境，氣體循環及過濾系統之各種實施方式可設計成用於提供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)的針對空浮微粒之低顆粒惰性氣體環境。然而，僅控制空浮微粒物質不足以在(舉例說明而非限制)印刷製程期間接近於基板提供低顆粒環境，此係因為在此製程期間接近於基板所產生之顆粒可在該等顆粒經由氣體循環及過濾系統清掃之前積聚在基板表面上。
因此，結合氣體循環及過濾系統，本發明教示之氣體封裝系
統之各種實施方式可具有可包括在印刷步驟中之處理期間可提供接近於基板之低顆粒分區之組件的顆粒控制系統。用於本發明教示之氣體封裝系統之各種實施方式的顆粒控制系統可包括氣體循環及過濾系統、用於使印刷頭裝置總成相對於基板移動的低顆粒產生X軸線性承載系統、服務集束容納排氣系統以及印刷頭裝置總成排氣系統。舉例而言，氣體封裝系統可具有在氣體封裝總成內部之氣體循環及過濾系統。
本發明教示之系統及方法之各種實施方式可維持提供具有不超過基板上沈積速率規格的所關注之特定大小範圍之顆粒的平均基板上分佈的實質上低顆粒環境。基板上沈積速率規格可針對具有在約0.1μm及更大至約10μm及更大的所關注之顆粒大小範圍中之每一者設定。在本發明教示之系統及方法之各種實施方式中，基板上顆粒沈積速率規格可表示為針對目標顆粒大小範圍中之每一者的每分鐘沈積在每平方公尺之基板上的顆粒之數目之極限。
基板上顆粒沈積速率規格之各種實施方式可容易地自每分鐘沈積在每平方公尺之基板上的顆粒之數目之極限轉換至針對目標顆粒大小範圍中之每一者每分鐘沈積在每一基板上的顆粒之數目之極限。此轉換可經由基板(例如，特定世代大小之基板)與用於彼基板世代之對應面積之間的已知關係容易地進行。舉例而言，下面之表2概述一些已知世代大小之基板的縱橫比及面積。應理解，縱橫比且因此大小之微小變化可自製造商至製造商瞭解。然而，不管此變化如何，用於特定世代大小之基板及平方公尺計之面積的轉換因數可獲得多種世代大小之基板中之任一者。
另外，表示為每分鐘每平方公尺基板上沈積的顆粒之數目之極限的基板上顆粒沈積速率規格可容易轉換為多種單位時間表達中之任一者。將容易瞭解，經正規化至分鐘之基板上顆粒沈積速率規格經由時間(舉例說明而非限制，諸如秒、小時、天等)之已知關係可容易轉換為時間之任何其他表達。另外，可使用與處理特定相關之時間單位。舉例而言，印刷循環可與時間單位相關聯。針對根據本發明教示之氣體封裝系統之各種實施方式，印刷循環可為基板經移動至氣體封裝系統中以用於印刷且接著在印刷完成之後自氣體封裝系統移除的時間段。針對根據本發明教示之氣體封裝系統之各種實施方式，印刷循環可為自初始化基板相對於印刷頭裝置總成之對準至最後噴出之墨水滴輸送至基板上的時間段。在加工技術中，總平均循環時間或TACT可為用於特定製程循環之時間單位的表達。根據本發明教示之系統及方法之各種實施方式，印刷循環之TACT可為約
30秒。針對本發明教示之系統及方法之各種實施方式，印刷循環之TACT可為約60秒。在本發明教示之系統及方法之各種實施方式中，印刷循環之TACT可為約90秒。針對本發明教示之系統及方法之各種實施方式，印刷循環之TACT可為約120秒。在本發明教示之系統及方法之各種實施方式中，印刷循環之TACT可為約300秒。
關於系統內之空浮微粒物質及顆粒沈積，相當大數目之變數可影響開發用於任何特定製造系統的可充分地計算(例如)表面(諸如基板)上之顆粒沈降速率之值的一般模型。變數(諸如，顆粒之大小、特定大小之顆粒之分佈；基板之表面積及基板在系統內之曝露時間)可視各種製造系統而改變。舉例而言，顆粒之大小及特定大小之顆粒之分佈可實質上受源及顆粒產生組件在各種製造系統中之位置影響。基於本發明教示之氣體封裝系統之各種實施方式的計算表明，在不具本發明教示之各種顆粒控制系統的情況下，針對在0.1μm及更大的大小範圍中之顆粒，每平方公尺基板每個印刷循環之微粒物質的基板上沈積可在大於約1百萬個顆粒至大於約10百萬個顆粒之間。此等計算表明，在不具本發明教示之各種顆粒控制系統的情況下，針對在2μm及更大的大小範圍中之顆粒，每平方公尺基板每個印刷循環之微粒物質的基板上沈積可在大於約1000個顆粒至約大於約10,000個顆粒之間。
本發明教示之低顆粒氣體封裝系統之各種實施方式可維持提供針對大小大於或等於10μm之顆粒滿足小於或等於每分鐘每平方公尺基板約100個顆粒之基板上沈積速率規格的平均基板上顆粒分佈的低顆粒環境。本發明教示之低顆粒氣體封裝系統之各種實施方式可維持提供針對
大小大於或等於5μm之顆粒滿足小於或等於每分鐘每平方公尺基板約100個顆粒之基板上沈積速率規格的平均基板上顆粒分佈的低顆粒環境。在本發明教示之氣體封裝系統之各種實施方式中，可維持低顆粒環境從而提供針對大小大於或等於2μm之顆粒滿足小於或等於每分鐘每平方公尺基板約100個顆粒之基板上沈積速率規格的平均基板上顆粒分佈。在本發明教示之氣體封裝系統之各種實施方式中，可維持低顆粒環境從而提供針對大小大於或等於1μm之顆粒滿足小於或等於每分鐘每平方公尺基板約100個顆粒之基板上沈積速率規格的平均基板上顆粒分佈。本發明教示之低顆粒氣體封裝系統之各種實施方式可維持提供針對大小大於或等於0.5μm之顆粒滿足小於或等於每分鐘每平方公尺基板約1000個顆粒之基板上沈積速率規格的平均基板上顆粒分佈的低顆粒環境。針對本發明教示之氣體封裝系統之各種實施方式，可維持低顆粒環境從而提供針對大小大於或等於0.3μm之顆粒滿足小於或等於每分鐘每平方公尺基板約1000個顆粒之基板上沈積速率規格的平均基板上顆粒分佈。本發明教示之低顆粒氣體封裝系統之各種實施方式可維持提供針對大小大於或等於0.1μm之顆粒滿足小於或等於每分鐘每平方公尺基板約1000個顆粒之基板上沈積速率規格的平均基板上顆粒分佈的低顆粒環境。
預期廣泛多種墨水調配物可在本發明教示內容之氣體封裝系統之各種實施方式的惰性、實質上低顆粒環境內印刷。在OLED顯示器之製造期間，OLED像素可經形成以包括OLED膜堆疊，該像素在電壓經施加時可發射特定峰值波長之光。陽極與陰極之間的OLED膜堆疊結構可包括電洞注入層(HIL)、電洞傳輸層(HTL)、發射層(EL)、電子傳輸層(ETL)
及電子注入層(EIL)。在OLED膜堆疊結構之一些實施方式中，電子傳輸層(ETL)可與電子注入層(EIL)組合以形成ETL/EIL層。根據本發明教示，可使用(例如)噴墨印刷來印刷用於OLED膜堆疊之各種色彩像素EL膜之EL的各種墨水調配物。另外，舉例說明而非限制，HIL、HTL、EML及ETL/EIL層可具有使用噴墨印刷可印刷之墨水調配物。
另外預期有機囊封層可印刷於基板印刷上。預期可使用噴墨印刷來印刷有機囊封層，此係因為噴墨印刷可提供若干優點。首先，可消除一系列真空處理操作，因為此基於噴墨之製造可在大氣壓下執行。另外，在噴墨印刷製程期間，有機囊封層可經局部化以覆蓋在作用區上方且接近於作用區的OLED基板之部分，以有效地囊封作用區(包括作用區之側向邊緣)。使用噴墨印刷之目標圖案化導致消除材料浪費以及消除達成有機層之圖案化通常所需的額外處理。囊封墨水可包括可使用熱處理(例如烘烤)、UV曝光及其組合固化之聚合物，舉例說明而非限制，聚合物包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸脂、胺基甲酸酯或其他材料，以及其共聚物及混合物。如本文中所使用，聚合物及共聚物可包括任何形式的可調配成墨水且在基板上固化以形成有機囊封層之聚合物組分。此等聚合組份可包括聚合物及共聚物，以及其前驅體(舉例說明而非限制，單體、寡聚物及樹脂)。
氣體封裝總成之各種實施方式可具有經建構以提供用於氣體封裝總成之輪廓的各種框架部件。本發明教示之氣體封裝總成之各種實施方式可接納印刷系統，同時最佳化工作空間以將惰性氣體體積減至最少，且亦允許在處理期間自外部容易接入印刷系統。就此而言，本發明教示之各種氣體封裝總成可具有波狀拓撲及體積。如本文中隨後將更詳細論
述，氣體封裝之各種實施方式可圍繞印刷系統基座(基板支撐設備可安裝於其上)外形相合。此外，氣體封裝可圍繞用於托架總成之X軸移動的印刷系統之橋結構外形相合。作為非限制性實例，根據本發明教示之波狀氣體封裝之各種實施方式可具有在約6m3至約95m3之間的氣體封裝體積以用於容納能夠印刷大小為第3.5代至第10代之基板的印刷系統之各種實施方式。以另一非限制性實例說明，根據本發明教示之波狀氣體封裝之各種實施方式可具有在約15m3至約30m3之間的氣體封裝體積以用於容納能夠印刷(例如)第5.5代至第8.5代基板大小之印刷系統之各種實施方式。相比於具有寬度、長度及高度之非波狀尺寸的非波狀封裝，波狀氣體封裝之此等實施方式可在體積上節省約30%至約70%之間。
圖1描繪根據本發明教示之氣體封裝總成之各種實施方式的氣體封裝總成1000之立體圖。氣體封裝總成1000可包括前面板總成1200、中間面板總成1300及後面板總成1400。前面板總成1200可包括前部頂板面板總成1260、前部壁面板總成1240(其可具有用於收納基板之開口1242)及前部基底面板總成1220。後面板總成1400可包括後部頂板面板總成1460、後部壁面板總成1440及後部基座面板總成1420。中間面板總成1300可包括第一中間封裝面板總成1340、中間壁及頂板面板總成1360及第二中間封裝面板總成1380以及中間基座面板總成1320。
另外，如圖1中所描繪，中間面板總成1300可將第一印刷頭管理系統容納於輔助封裝1330內以及將第二印刷頭管理系統容納於輔助封裝1380中。此等輔助封裝可提供受控環境，其可與本發明教示之氣體封裝外殼之剩餘印刷系統封裝部分的受控環境相同或不同。舉例而言，輔助
封裝之各種實施方式可提供實質上惰性、低顆粒環境以用於容納印刷頭管理系統之各種實施方式。建構為氣體封裝總成之區段的輔助封裝之各種實施方式可以可密封方式與氣體封裝系統之工作體積隔離。針對本發明教示之系統及方法之各種實施方式，輔助封裝可小於或等於氣體封裝系統之封裝體積的約1%。在本發明教示之系統及方法之各種實施方式中，輔助封裝可可小於或等於氣體封裝系統之封裝體積的約2%。針對本發明教示之系統及方法之各種實施方式，輔助封裝可小於或等於氣體封裝系統之封裝體積的約5%。在本發明教示之系統及方法之各種實施方式中，輔助封裝可小於或等於氣體封裝系統之封裝體積的約10%。在本發明教示之系統及方法之各種實施方式中，輔助封裝可小於或等於氣體封裝系統之封裝體積的約20%。應指示輔助封裝至含有反應性氣體之周圍環境的開口，以用於執行(例如)維護程序，將輔助封裝與氣體封裝之工作體積隔離可防止氣體封裝之整個體積的污染。此外，給定相比於氣體封裝之印刷系統封裝部分的相對較小體積之輔助封裝，用於輔助封裝之回收時間可耗費與用於整個印刷系統封裝之回收時間相比顯著較少的時間。
如圖2中所描繪，氣體封裝總成1000可包括前部基座面板總成1220、中間基座面板總成1320及後部基座面板總成1420，該等面板總成在完全建構後形成鄰接基座或平盤(印刷系統2000可安裝於其上)。以如針對圖1之氣體封裝總成1000所描述之類似方式，包含氣體封裝總成1000的前面板總成1200、中間面板總成1300及後面板總成1400之各種框架部件及面板可圍繞印刷系統2000接合以形成印刷系統封裝。前面板總成1200可圍繞安裝之印刷系統2000外形相合以形成氣體封裝之第一隧道封裝區
段。類似地，後面板總成1400可圍繞印刷系統2000外形相合以形成氣體封裝之第二隧道封裝區段。另外，中間面板總成1300可圍繞印刷系統2000之橋區段外形相合以形成氣體封裝之橋封裝區段。第一隧道封裝區段、第二隧道區段及橋封裝區段可一起形成印刷系統封裝。如本文中將更詳細論述，根據本發明教示，輔助封裝在(例如)印刷製程期間可以可密封方式與印刷系統封裝隔離，以用於執行各種量測及維護任務，而幾乎不或不中斷印刷製程。
此外，完全建構之氣體封裝總成(諸如氣體封裝總成1000)在與各種環境控制系統整合後可形成包括印刷系統之各種實施方式(諸如印刷系統2000)的氣體封裝系統之各種實施方式。根據本發明教示之氣體封裝系統之各種實施方式，對藉由氣體封裝總成界定之內部體積的環境控制可包括(例如)藉由特定波長之燈的數目及置放控制照明、使用顆粒控制系統之各種實施方式控制微粒物質、使用氣體純化系統之各種實施方式控制反應性氣體物質及使用熱調節系統之各種實施方式對氣體封裝總成進行溫度控制。
在圖3中以展開圖展示的印刷系統(諸如圖2之印刷系統2000)可由允許墨滴至基板上之特定位置上之可靠置放的若干裝置及設備組成。此等裝置及設備可包括(但不限於)印刷頭總成、墨水輸送系統、用於提供印刷頭總成與基板之間的相對運動之運動系統、基板支撐設備、基板載入及卸載系統及印刷頭管理系統。
印刷頭裝置總成可包括至少一個噴墨頭，噴墨頭具有能夠以受控速率、速度及大小噴射墨水小滴的至少一個孔。噴墨頭係藉由將墨水
提供至噴墨頭之墨水供應系統進料。如圖3之展開圖中所示，印刷系統2000可具有諸如基板2050之基板，該基板可由基板支撐設備(諸如夾盤，舉例說明而非限制，真空夾盤、具有壓力埠之基板浮選夾盤及具有真空埠及壓力埠之基板浮選夾盤)支撐。在本發明教示之系統及方法之各種實施方式中，基板支撐設備可為基板浮選台。如本文中隨後將更詳細論述，圖3之基板浮選台2200可用於支撐基板2050，且與Y軸運動系統結合可為提供基板2050之無摩擦輸送的基板輸送系統之部分。本發明教示之Y軸運動系統可包括第一Y軸支撐樑2351及第二Y軸支撐樑2352，其可包括用於固持基板之夾緊器系統(未圖示)，如本文中將更詳細論述。Y軸運動可由線性空氣軸承或線性機械系統提供。圖2及圖3中所示的印刷系統2000之基板浮選台2200可界定基板2050在印刷製程期間經過圖1之氣體封裝總成1000的行進。
圖3大體說明用於可包括基板之浮動輸送之印刷系統2000的基板浮選台2200之一實例，其可具有多孔媒體以提供浮選。在圖3之實例中，處置器或其他輸送可用以將基板2050定位在基板浮選台2200之輸入區2201中，諸位位於輸送機上。輸送機可諸如使用任一機械接觸(例如，使用插銷之陣列、托盤或支撐框架組態)或使用氣墊以使基板2050可控地浮動(例如，「空氣軸承(air bearing)」台組態)而將基板2050定位於印刷系統內之規定位置處。基板浮選台2200之印刷區2202可用以在製造期間使一或多個層可控地沈積在基板2050上。印刷區2202亦可耦合至基板浮選台2200之輸出區2203。輸送機可沿著基板浮選台2200之輸入區2201、印刷區2202及輸出區2203延伸，且基板2050可針對各種沈積任務或在單一沈積操
作期間視需要重新定位。輸入區2201、印刷區2202及輸出區2203附近之受控環境可為通常共用的。
圖3之印刷系統2000可包括一或多個印刷頭裝置2505，每一印刷頭裝置具有一或多個印刷頭；例如噴嘴印刷、熱噴出或噴墨類型。一或多個印刷頭裝置2505可耦合至或以其他方式橫穿頂置式托架(諸如第一X軸托架總成2301)。針對本發明教示之印刷系統2000之各種實施方式，一或多個印刷頭設備2505之一或多個印刷頭可經建構而以基板2050之「面向上(face up)」組態在基板2050上沈積一或多個圖案化有機層。此等層可包括(例如)電子注入或輸送層、電洞注入或輸送層、阻斷層或發射層中之一或多者。此等材料可提供一或多個電功能層。
根據圖3中所示之浮選方案，在基板2050係由氣墊排他性地支撐之一實例中，可經由埠之配置或使用分散式多孔媒體來應用正氣體壓力與真空之組合。具有壓力及真空控制兩者之此分區可有效地提供輸送機與基板之間的流體彈簧。正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)與表面之間的間隙可被稱作「飛行高度(fly height)」，且此高度可藉由控制正壓力及真空埠狀態來控制或以其他方式建立。以此方式，基板Z軸高度在(例如)印刷區2202中可被謹慎地控制。在一些實施方式中，諸如插銷或框架之機械保持技術可用以在基板係由氣墊支撐時限制基板之側向平移。此等保持技術可包括使用彈簧負載結構，以便減小當基板經保持時基板之所述附帶的瞬時力；此可為有益的，此係因為側向平移之基板與保持構件之間的高力衝擊可使基板剝落或甚至嚴重斷裂。
在別處，如圖3中大體所說明，諸如在飛行高度不必精確受控制的情況下，可設置僅壓力浮選分區，諸如在輸入區2100或輸出區2300中或在其他處沿著輸送機。可設置「過渡(transition)」分區，諸如在壓力與真空噴嘴之比率逐漸增加或減小之情況下。在一說明性實例中，壓力-真空分區、過渡分區及僅壓力分區之間可存在實質上均勻的高度，使得在公差內，三個分區可實質上處於一個平面中。基板在僅壓力分區上方的飛行高度在別處可大於基板在壓力-真空分區上方的飛行高度，諸如以便允許足夠高度，使得基板不會與浮選台在僅壓力分區中碰撞。在一說明性實例中，OLED面板基板可具有在僅壓力分區之上在約150微米(μ)至約300μ之間且接著在壓力-真空分區之上在約30μ至約50μ之間的飛行高度。在一說明性實例中，基板浮選台2200或其他製造設備之一或多個部分可包括由NewWay® Air Bearings(Aston,Pennsylvania,United States of America)提供之「空氣軸承」總成。
多孔媒體可用以建立分散式加壓氣墊以用於在印刷、緩衝、乾燥或熱處理中之一或多者期間浮動輸送或支撐基板2050。舉例而言，諸如耦接至輸送機之一部分或作為輸送機之一部分包括的多孔媒體「板(plate)」可提供「分散式(distributed)」壓力而以類似於個別氣體埠之使用的方式支撐基板2050。使用分散式加壓氣墊而不使用巨大氣體埠孔隙在一些情況下可進一步改良均勻性且將斑或其他可見缺陷之形成減小或減至最少，諸如在使用相對大的氣體埠建立氣墊引起不均勻性的情況下，儘管使用了氣墊。
多孔媒體可諸如自Nano TEM Co.,Ltd.(Niigata,Japan)獲得，
諸如具有經規定佔據基板2050之全部或基板之規定區(諸如顯示區或顯示區外之區)的實體尺寸。此多孔媒體可包括經規定以在規定區上方提供所要加壓氣體流動，同時減少或消除斑或其他可見缺陷形成的微孔大小。
印刷需要印刷頭總成與基板之間的相對運動。此可利用通常為台架或分割軸線XYZ系統之運動系統來實現。就分割軸組態而言，印刷頭裝置總成可在靜止基板(台架式樣)上方移動，或印刷頭及基板兩者均可移動。在另一實施方式中，印刷頭裝置總成可實質上靜止；例如，在X軸及Y軸上，且基板可相對於印刷頭在X軸及Y軸上移動，其中Z軸運動係由基板支撐設備或由與印刷頭裝置總成相關聯之Z軸運動系統提供。當印刷頭相對於基板移動時，墨水小滴在恰當時間噴出以沈積於基板上之所要位置中。使用基板載入及卸載系統可將基板插入印刷機及自印刷機移除。視印刷機組態而定，此可利用機械輸送機、具有輸送總成之基板浮選台或具有末端執行器之基板轉移機器人來實現。印刷頭管理系統可由允許此等量測任務(諸如，檢查噴嘴噴發，以及自印刷頭中之每個噴嘴量測墨滴體積、速度及軌跡)及維護任務(諸如，擦拭或吸收噴墨噴嘴表面之過量墨水，藉由經過印刷頭自墨水供應噴出墨水而對印刷頭進行預塗佈及沖洗至廢物箱中，及替換印刷頭)的若干子系統組成。給定可包含印刷系統之多種組件，印刷系統之各種實施方式可具有多種佔據面積及外觀尺寸。
關於圖3，印刷系統基座2100可包括第一立管2120及第二立管2122，橋2130安裝於該等立管上。針對印刷系統2000之各種實施方式，橋2130可支撐第一X軸托架總成2301及第二X軸托架總成2302，該等托架總成可控制分別跨橋2130的第一印刷頭裝置總成2501及第二印刷頭裝置
總成2502之移動。針對印刷系統2000之各種實施方式，第一X軸托架總成2301及第二X軸托架總成2302可利用本質上係低顆粒產生之線性空氣軸承運動系統。根據本發明教示之印刷系統之各種實施方式，X軸托架可具有安裝於其上之Z軸移動板。在圖3中，第一X軸托架總成2301經描繪具有第一Z軸移動板2310，而第二X軸托架總成2302經描繪具有第二Z軸移動板2312。儘管圖3描繪兩個托架總成及兩個印刷頭裝置總成，但針對印刷系統2000之各種實施方式，可存在單一托架總成及單一印刷頭裝置總成。舉例而言，第一印刷頭裝置總成2501及第二印刷頭裝置總成2502中之任一者可安裝於X、Z軸托架總成上，而用於檢測基板2050之特徵的攝影機系統可安裝於第二X、Z軸托架總成上。印刷系統2000之各種實施方式可具有單一印刷頭裝置總成，例如第一印刷頭裝置總成2501及第二印刷頭裝置總成2502中之任一者可安裝於X、Z軸托架總成上，而用於固化印刷於基板2050上之囊封層的UV燈可安裝於第二X、Z軸托架總成上。針對印刷系統2000之各種實施方式，可存在單一印刷頭裝置總成，例如，第一印刷頭裝置總成2501及第二印刷頭裝置總成2502中之任一者安裝於X、Z軸托架總成上，而用於固化印刷於基板2050上之囊封層的熱源可安裝於第二托架總成上。
在圖3中，每一印刷頭裝置總成(諸如，圖3之第一印刷頭裝置總成2501及第二印刷頭裝置總成2502)可具有安裝於至少一個印刷頭裝置中的複數個印刷頭，如第一印刷頭裝置總成2501之部分圖中所描繪，該部分圖描繪複數個印刷頭裝置2505。印刷頭裝置可包括(舉例說明而非限制)至至少一個印刷頭之流體及電子連接；每一印刷頭具有能夠以受控
速率、速度及大小噴出墨水的複數個噴嘴或孔。對於印刷系統2000之各種實施方式，印刷頭裝置總成可包括在約1個至約60個之間的印刷頭裝置，其中每一印刷頭裝置在每一印刷頭裝置中可具有在約1個至約30個之間的印刷頭。印刷頭(例如，工業噴墨頭)可具有介於約16個至約2048個噴嘴，該等噴嘴可射出介於約0.1pL至約200pL之小液滴體積。
根據本發明教示之氣體封裝系統之各種實施方式，給定印刷頭裝置及印刷頭之絕對數目，第一印刷頭管理系統2701及第二印刷頭管理系統2702可容納於一輔助封裝中，該輔助封裝在印刷製程期間可與印刷系統封裝隔離以用於執行各種量測及維護任務而幾乎不或不中斷印刷製程。如圖3中可見，可看到第一印刷頭裝置總成2501相對於第一印刷頭管理系統2701定位以便於執行可藉由第一印刷頭管理系統設備2707、2709及2711執行之各種量測及維護程序。設備2707、2709及2711可為用於執行各種印刷頭管理功能之多種子系統或模組中之任一者。舉例而言，設備2707、2709及2711可為墨滴量測模組、印刷頭替換模組、沖洗盆模組及吸墨紙模組中之任一者。如圖3中所描繪，第一印刷頭管理系統2701可具有設備2707、2709及2711，該等設備可安裝於線性軌道運動系統2705上以用於相對於第一印刷頭裝置總成2501定位。類似地，容納於第二印刷頭管理系統2702內之各種設備可安裝於線性軌道運動系統2706上以用於相對於第二印刷頭裝置總成2502定位。
關於具有可與第一工作體積(例如，印刷系統封裝)之封鎖以及以可密封方式隔離之輔助封裝的氣體封裝總成之各種實施方式，再次參看圖2。如圖3中所描繪，印刷系統2000上可存在四個隔離器；第一隔
離器集合2110(對置側上之第二者未圖示)及第二隔離器集合2112(對置側上之第二者未圖示)，該等隔離器支撐印刷系統2000之基板浮選台2200。針對圖2之氣體封裝總成1000，第一隔離器集合2110及第二隔離器集合2112可安裝於各別隔離器槽面板(諸如，中間基座面板總成1320之第一隔離器壁面板1325及第二隔離器壁面板1327)中之每一者中。針對圖2之氣體封裝總成1000，中間基座總成1320可包括第一印刷頭管理系統輔助封裝1330，以及第二印刷頭管理系統輔助封裝1370。圖2之氣體封裝總成1000描繪可包括第一背壁面板總成1338之第一印刷頭管理系統輔助封裝1330。類似地，亦描繪可包括第二背壁面板總成1378之第二印刷頭管理系統輔助封裝1370。第一印刷頭管理系統輔助封裝1330之第一背壁面板總成1338可以如針對第二背壁面板總成1378所示之類似方式建構。第二印刷頭管理系統輔助封裝1370之第二背壁面板總成1378可由具有以密封方式安裝至第二背壁框架總成1378之第二密封件支撐面板1375的第二背壁框架總成1378建構。第二密封件支撐面板1375可具有接近於基座2100之第二末端(未圖示)的第二通道1365。第二密封件1367可圍繞第二通道1365安裝於第二密封件支撐面板1375上。第一密封件可類似地圍繞第一印刷頭管理系統輔助封裝1330之第一通道定位及安裝。輔助封裝1330及輔助面板總成1370中之每一通道可適應印刷頭管理系統平台，諸如圖3之第一印刷頭管理系統平台2703及第二印刷頭管理系統平台2704穿過該等通道。根據本發明教示，為了以可密封方式隔離輔助封裝1330及輔助面板總成1370，該等通道(諸如圖2之第二通道1365)必須可密封。預期各種密封件(諸如，可充氣密封件、波紋管密封件及唇形密封件)可用於圍繞貼附至印刷系統基座
之印刷頭管理系統平台密封通道(諸如圖2之第二通道1365)。
第一印刷頭管理系統輔助封裝1330及第二印刷頭管理系統輔助封裝1370可分別地包括第一底板面板總成1341之第一印刷頭裝置總成開口1342及第二底板面板總成1381之第二印刷頭裝置總成開口1382。第一底板面板總成1341在圖2中經描繪為中間面板總成1300之第一中間封裝面板總成1340之部分。第一底板面板總成1341係與第一中間封裝面板總成1340及第一印刷頭管理系統輔助封裝1330兩者相同的面板總成。第二底板面板總成1381在圖2中經描繪為中間面板總成1300之第二中間封裝面板總成1380之部分。第二底板面板總成1381係與第二中間封裝面板總成1380及第二印刷頭管理系統輔助面板總成1370兩者相同的面板總成。
如本文中先前所論述，第一印刷頭裝置總成2501可容納於第一印刷頭裝置總成封裝2503中，且第二印刷頭裝置總成2502可容納於第二印刷頭裝置總成封裝2504中。根據本發明教示之系統及方法，第一印刷頭裝置總成封裝2503及第二印刷頭裝置總成封裝2504可具有底部處的可具有輪緣之開口(未圖示)，使得各種印刷頭裝置總成(每一印刷頭裝置具有至少一個印刷頭)可在印刷製程期間定位以用於印刷。另外，第一印刷頭裝置總成封裝2503及第二印刷頭裝置總成封裝2504的形成外殼之部分可如先前針對各種面板總成所描述地建構，使得框架總成部件及面板能夠提供氣密密封封裝。
可另外用於各種框架部件之氣密密封性的可壓縮墊圈可圍繞第一印刷頭裝置總成開口1342及第二印刷頭裝置總成開口1382中之每一者或替代地圍繞第一印刷頭裝置總成封裝2503及第二印刷頭裝置總成封裝
2504之輪緣貼附。
根據本發明教示，可壓縮墊圈材料可選自(舉例說明而非限制)一類閉孔聚合材料(在此項技術中亦稱為膨脹橡膠材料或膨脹聚合物材料)中之任一者。簡單來說，閉孔聚合物係以氣體封閉在離散單元格中之方式製備；其中每一離散單元格係由聚合材料封閉。需要用於框架及面板組件之氣密密封中的可壓縮閉孔聚合墊圈材料之性質包括(但非限制)該等材料對於大範圍化學物質之化學侵蝕穩固、擁有極佳防濕性質、在廣泛溫度範圍中係彈性的，且該等材料抗永久壓縮變形。一般而言，與開放式結構化聚合材料相比，閉孔聚合材料具有較高尺寸穩定性、較低吸濕性係數及較高強度。各種類型之聚合材料(閉孔聚合材料可由該等聚合材料製成)包括(舉例說明而非限制)聚矽氧、氯丁橡膠、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPT)；使用乙烯-丙烯-二烯單體(EPDM)、乙烯腈、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)製成的聚合物及複合物，及其各種共聚物及摻合物。
除閉孔可壓縮墊圈材料外，具有供建構根據本發明教示之氣體封裝總成之實施方式用之所要屬性的一類可壓縮墊圈材料之另一實例包括一類空心擠壓之可壓縮墊圈材料。作為一類材料的空心擠壓墊圈材料具有所需屬性，包括(但非限制)該等材料對大範圍化學物質之化學侵蝕穩固、擁有極佳防濕性質、在廣泛溫度範圍中係彈性的，且該等材料抗永久壓縮變形。此等空心擠壓之可壓縮墊圈材料可以廣泛多種外觀尺寸出現，諸如(舉例說明而非限制)U形單元格、D形單元格、正方形單元格、矩形單元格，以及多種定製外觀尺寸的空心擠壓墊圈材料中之任一者。各種空心擠壓墊圈材料可由用於閉孔可壓縮墊圈製造之聚合材料製造。舉例說明
而非限制，空心擠壓墊圈之各種實施方式可由聚矽氧、氯丁橡膠、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPT)；使用乙烯-丙烯-二烯單體(EPDM)、乙烯腈、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)製成之聚合物及複合物，及其各種共聚物及摻合物製造。此等空心單元格墊圈材料之壓縮不應超過約50%偏轉以便維持所要屬性。預期可利用各種類型之可充氣密封件，以用於使用第一印刷頭裝置總成對接墊圈1345及第二印刷頭裝置總成對接墊圈1385來密封印刷頭裝置總成。此等可充氣密封件在處理期間可提供快速密封及解密封，以及由低污染材料(諸如低顆粒產生、低釋氣聚合材料，諸如聚矽氧、氯丁橡膠、丁基橡膠材料)製造。
如圖2中所描繪，第一印刷頭裝置總成對接墊圈1345及第二印刷頭裝置總成對接墊圈1385可分別地圍繞第一印刷頭裝置總成開口1342及第二印刷頭總成總成開口1382貼附。在各種印刷頭量測及維護程序期間，第一印刷頭裝置總成2501及第二印刷頭裝置總成2502可分別藉由第一X、Z軸托架總成2301及第二X、Z軸托架總成2302而分別定位在第一底板面板總成1341之第一印刷頭裝置總成開口1342及第二底板面板總成1381之第二印刷頭裝置總成開口1382上方。就此而言，針對各種印刷頭量測及維護程序，第一印刷頭裝置總成2501及第二印刷頭裝置總成2502可分別定位於第一底板面板總成1341之第一印刷頭裝置總成開口1342及第二底板面板總成1381之第二印刷頭裝置總成開口1382上方，而不覆蓋或密封第一印刷頭裝置總成開口1342及第二印刷頭裝置總成開口1382。第一X、Z軸托架總成2301及第二X、Z軸托架總成2302可將第一印刷頭裝置總成封裝2503及第二印刷頭裝置總成封裝2504分別與第一印刷頭管理系統輔助封
裝1330及第二印刷頭管理系統輔助面板總成1370分別對接。在各種印刷頭量測及維護程序中，此對接可有效地封閉第一印刷頭裝置總成開口1342及第二印刷頭裝置總成開口1382而不需要密封第一印刷頭裝置總成開口1342及第二印刷頭裝置總成開口1382。針對各種印刷頭量測及維護程序，對接可包括在印刷頭裝置總成封裝及印刷頭管理系統面板總成中之每一者之間形成墊圈密封。結合可密封封閉通道(諸如圖2之第二通道1365及補充第一通道)，當第一印刷頭裝置總成封裝2503及第二印刷頭裝置總成封裝2504與第一印刷頭管理系統輔助封裝1330及第二印刷頭管理系統輔助面板總成1370對接而以可密封方式封閉第一印刷頭裝置總成開口1342及第二印刷頭裝置總成開口1382時，如此形成之組合結構係氣密密封的。
另外，根據本發明教示，輔助封裝可藉由使用結構封閉件以可密封方式密封通路(諸如圖2之第一印刷頭裝置總成開口1342及第二印刷頭裝置總成開口1382)而與(例如)另一內部封裝體積(諸如印刷系統封裝)以及氣體封裝總成的外部隔離。根據本發明教示，結構封閉件可包括用於開口或通路之多種可密封覆蓋物；此等開口或通路包含封裝面板開口或通路之非限制性實例。根據本發明教示之系統及方法，閘可為可用以使用氣動、液壓、電或人工致動器來可逆地覆蓋或可逆地以可密封方式封閉任何開口或通路的任何結構封閉件。因而，圖2之第一印刷頭裝置總成開口1342及第二印刷頭裝置總成開口1382可使用閘可逆地覆蓋或可逆地以密封方式封閉。
在圖3之印刷系統2000之展開圖中，印刷系統之各種實施方式可包括由基板浮選台基座2220支撐之基板浮選台2200。基板浮選台基
座2220可安裝於印刷系統基座2100上。印刷系統之基板浮選台2200可支撐基板2050，以及界定在基板之印刷期間，基板2050可經由氣體封裝總成1000在該基板浮選台上移動的行進。本發明教示之Y軸運動系統可包括第一Y軸支撐樑2351及第二Y軸支撐樑2352，支撐樑可包括用於固持基板之夾緊器系統(未圖示)，其將在本文中更詳細論述。Y軸運動可由線性空氣軸承或線性機械系統提供。就此而言，結合運動系統(如圖3中所描繪，Y軸運動系統)，基板浮選台2200可提供基板2050通過印刷系統之無摩擦輸送。
圖4根據本發明教示之氣體封裝總成及系統之各種實施方式描繪容納於第一印刷頭管理系統輔助封裝1330內之第一印刷頭管理系統2701的展開圖。如圖4中所描繪，輔助封裝1330展示為剖視圖以更清晰地看到第一印刷頭管理系統2701之細節。根據本發明教示之印刷頭管理系統之各種實施方式(諸如，圖4之第一印刷頭管理系統2701，設備2707、2709及2711)可為用於執行各種功能的多種子系統或模組。舉例而言，設備2707、2709及2711可為墨滴量測模組、印刷頭沖洗盆模組及吸墨紙模組。如圖4中所描繪，印刷頭替換模組2713可提供用於對接至少一個印刷頭裝置2505之位置。在第一印刷頭管理系統2701之各種實施方式中，第一印刷頭管理系統輔助封裝1330可維持於氣體封裝總成1000(參見圖1)維持的相同環境規格。第一印刷頭管理系統輔助封裝1330可具有處置器2730，處置器經定位以用於實現與各種印刷頭管理程序相關聯之任務。舉例而言，每一子系統可具有本質上消耗性的且需要替換之各種部件，諸如替換吸墨紙、墨水及廢棄物儲集器。各種消耗性部件可經包裝以準備插入，例如，
在使用處置器之全自動模式中。作為一非限制性實例，吸墨紙可以匣格式包裝，其可容易插入吸墨模組中以供使用。藉助於另一非限制性實例，墨水可包裝在可替換儲集器中以及以卡匣格式包裝以供印刷系統中使用。廢棄物儲集器之各種實施方式可以卡匣格式包裝，其可容易插入沖洗盆模組中以供使用。另外，印刷系統的正在使用之各種組件之部分可需要定期替換。在印刷製程期間，可需要對印刷頭裝置總成之有利管理，舉例說明而非限制，印刷頭裝置或印刷頭之交換。印刷頭替換模組可具有諸如印刷頭裝置或印刷頭之部件，其可容易插入印刷頭裝置總成中以供使用。用於檢查噴嘴噴發以及基於來自每一個噴嘴之墨滴體積、速度及軌跡之光學偵測之量測的墨滴量測模組可具有在使用後可需要定期替換的源及偵測器。可包裝各種消耗性且高使用率部件以準備插入，例如，在使用處置器之全自動模式中。處置器2730可具有安裝至臂2534之末端執行器2736。可使用末端執行器組態之各種實施方式，例如，刀片型末端執行器、夾鉗型末端執行器及夾緊器型末端執行器。末端執行器之各種實施方式可包括機械抓緊及夾持，以及氣動或真空輔助之總成，以致動末端執行器之部分或以其他方式保持印刷頭裝置或來自印刷頭裝置之印刷頭。
關於印刷頭裝置或印刷頭之替換，圖4之印刷頭管理系統2701之印刷頭替換模組2713可包括用於具有至少一個印刷頭之印刷頭裝置的對接台，以及用於印刷頭的儲存插孔。由於每一印刷頭裝置總成(參見圖2)可包括約1個至約60個印刷頭裝置，且由於每一印刷頭裝置可具有約1個至約30個印刷頭，因此本發明教示之印刷系統之各種實施方式可具有約1個至約1800個印刷頭。在印刷頭替換模組2713之各種實施方式中，
當印刷頭裝置對接時，安裝至印刷頭裝置之每一印刷頭在未用中印刷系統中時可維持在可操作條件下。舉例而言，當置放於對接台中時，每一印刷頭裝置上之每一印刷頭可連接至墨水供應源及電連接。電力可提供至每一印刷頭裝置上之每一印刷頭，使得在對接同時可施加至每一印刷頭之每一噴嘴之定期噴發脈衝，以便確保噴嘴保持引動且不堵塞。圖4之處置器2730可接近印刷頭裝置總成2500而定位。印刷頭裝置總成2500可在第一印刷頭管理系統輔助封裝1330上方對接，如圖4中所描繪。在用於交換印刷頭之程序期間，處置器2730可自印刷頭裝置總成2500移除目標部件(印刷頭或具有至少一個印刷頭之印刷頭裝置)。處置器2730可自印刷頭替換模組2713擷取替換部件(諸如印刷頭裝置或印刷頭)，且完成替換程序。所移除部件可置放於印刷頭替換模組2713中以供擷取。
如圖5A中所描繪，氣體封裝1000A可容納印刷系統2000A。如本文中隨後將更詳細論述，封閉型印刷系統500A可具有如針對圖11之封閉型印刷系統500C之各種實施方式所描述的特徵，而印刷系統2000A可具有針對圖3之印刷系統2000所描述的所有特徵。印刷系統2000A可具有印刷系統基座2100，該印刷系統基座可由隔離器之至少兩個集合(諸如，包括圖5A之隔離器2110A及2110B的隔離器集合2110)支撐。Y軸運動系統2350可安裝於印刷系統基座2100上。基板2050可由基板浮選台2200以浮動方式支撐。印刷系統基座2100可支撐第一立管2120及第二立管2122，橋2130可安裝於該等立管上。印刷系統橋2130可支撐第一X軸托架總成2301(印刷頭裝置總成2500可安裝於其上)及第二X軸托架總成2302(攝影機總成2510可安裝於其上)。
圖5A之攝影機總成2510可供(舉例而言而非限制)巡覽以及檢測使用。印刷系統攝影機總成之各種實施方式可具有關於視野及解析度之不同規格。舉例而言，一個攝影機可為用於現場顆粒檢測之列掃描攝影機，而第二攝影機可用於對氣體封裝系統中之基板的常規巡覽，或用於印刷頭裝置總成相對於基板之定位。用於常規巡覽之此攝影機可為具有在約5.4mm×4mm(放大率為約0.9X)至約10.6mm×8mm(放大率為約0.45X)之範圍內之視野的區域掃描攝影機。在另外其他實施方式中，一個攝影機可為用於現場顆粒檢測之列掃描攝影機，而第二攝影機可用於氣體封裝系統中之基板之精確巡覽(例如，用於基板對準)，或用於印刷頭裝置總成相對於基板之精確定位。此攝影機可用於精確巡覽可為具有約0.7mm×0.5mm(放大率為約7.2X)之視野的區域掃描攝影機。
另外，氣體封裝1000A可具有輔助封裝1330，其可封閉印刷頭管理系統2700。印刷頭管理系統2700可包括一區域廢棄物總成，其可與可容納於大容量墨水輸送系統3500內之大容量廢棄物總成流動連通。輔助封裝1330可經由印刷頭裝置總成開口1342而與氣體封裝1000A之剩餘工作體積流動連通。如本文中先前所論述，印刷頭裝置總成對接墊圈1345可提供墊圈密封，其可在印刷頭裝置總成2500以可密封方式對接在印刷頭裝置總成對接墊圈1345上時隔離輔助封裝。
如圖5A中所描繪，大容量墨水輸送系統3500之各種實施方式可在氣體封裝1000A外部定位且與區域墨水輸送系統3700之各種實施方式流動連通，如圖5A之影線輸入管線所指示。區域墨水輸送系統3700可接近第一X軸托架總成2301上之印刷頭裝置總成2500而安裝，且與印刷
頭裝置總成2500流動連通。另外，區域廢棄物總成(其可為印刷頭管理系統2700之一組件)可與在外部定位至氣體封裝1000A之大容量廢棄物總成流動連通，如圖5A之影線輸出管線所指示。如圖5B中所指示，區域墨水輸送系統3700可經由區域墨水施配儲集器輸出管線與印刷頭裝置總成2500流動連通，該區域墨水輸送系統可經由壓縮配件3725耦接至印刷頭裝置總成輸入管線。如圖5C中所指示，印刷頭管理系統2700可具有區域廢棄物儲集器總成2600，其可為印刷頭管理系統2700之沖洗盆模組之部分，如本文中先前所論述。區域廢棄物儲集器總成2600可包括廢液入口插孔2610，在圖5C中經描繪為漏斗狀的。廢液入口插孔2610可為能夠收集來自印刷頭裝置總成廢棄物管線之液體，同時由此防止液體損耗的任何插孔。區域廢棄物儲集器總成2600可包括區域廢棄物儲集器2620，其可具有用於監視高廢棄物液位之第一液位指示器2622A，及用於監視低廢棄物液位之第二液位指示器2622B。區域廢棄物儲集器2620可具有通風口2624，且如本文中先前所論述，區域廢棄物儲集器2620可與容納於大容量墨水輸送系統3500中之大容量廢棄物總成流動連通。
圖5D之封閉型印刷系統500B可具有如本文中針對圖5A之封閉型印刷系統500A所描述的特徵中之許多特徵。如圖5D中所描繪，氣體封裝1000B可容納印刷系統2000B。如本文中隨後將更詳細論述，圖5D之封閉型印刷系統500B可具有如針對圖11之封閉型印刷系統500C之各種實施方式所描述的特徵，而印刷系統2000B可具有如針對圖3之印刷系統2000以及圖5A之印刷系統2000A所描述的所有特徵。圖5D之印刷系統2000B可具有印刷系統基座2100，該印刷系統基座可由隔離器之至少兩個集
合(諸如，包括隔離器2110A及2110B的隔離器集合2110)支撐。Y軸運動系統2350可安裝於印刷系統基座2100上。基板2050可由基板浮選台2200以浮動方式支撐。印刷系統基座2100可支撐第一立管2120及第二立管2122，橋2130可安裝於該等立管上。印刷系統橋2130可支撐第一X軸托架總成2301(印刷頭裝置總成2500可安裝於其上)及第二X軸托架總成2302(攝影機總成2510可安裝於其上)。回顧，圖5A之封閉型印刷系統500A之各種實施方式可包括諸如關於圖1之氣體封裝1000所描繪的波狀封裝，其可具有輔助封裝1330。圖5D之氣體封裝1000B之各種實施方式可為根據不具輔助封裝之氣體封裝之各種實施方式的波狀封裝，如本文中針對圖10A將更詳細描述。
如圖5D中所描繪，大容量墨水輸送系統3500之各種實施方式可在氣體封裝1000B外部定位且與區域墨水輸送系統3700之各種實施方式流動連通，如圖5D之影線輸入管線所指示。區域墨水輸送系統3700可接近第一X軸托架總成2301上之印刷頭裝置總成2500而安裝，且與印刷頭裝置總成2500流動連通。另外，區域廢棄物總成(其可為印刷頭管理系統2700之一組件)可與在外部定位至氣體封裝1000B之大容量廢棄物總成流動連通，如圖5D之影線輸出管線所指示。
圖6A及圖6B分別為可容納於氣體封裝1000A及1000B中之印刷系統墨水輸送系統的示意圖。氣體封裝1000A之各種實施方式可為關於圖1之氣體封裝1000所描繪的波狀封裝，其可具有輔助封裝1330。圖6B之氣體封裝1000B之各種實施方式可為根據不具輔助封裝之氣體封裝之各種實施方式的波狀封裝，如本文中針對圖10A將更詳細描述。圖6A及圖
6B之印刷系統墨水輸送系統可包括區域墨水輸送系統3700，其與大容量墨水輸送系統3500流動連通，如圖6A及圖6B之影線輸入管線所指示。區域墨水輸送系統3700可與印刷頭裝置總成2500流動連通，由此提供墨水供應至一或多個印刷頭裝置，每一印刷頭裝置包括一或多個印刷頭裝置總成。本發明教示之區域墨水輸送系統3700之各種實施方式可包括區域墨水補充儲集器3710、區域墨水施配儲集器3720及氣動控制歧管3730。
區域墨水補充儲集器3710(其可包括區域墨水補充儲集器通風口3712)可自大容量墨水輸送系統入口管線接收來自大容量墨水輸送系統3500之墨水供應，如影線輸入管線所指示。區域墨水輸送系統3700可包括與區域墨水補充儲集器3710相關聯之至少三個液位指示器：上液位液體指示器3716A、中間液位液體指示器3716B及下液位液體指示器3716C。用於區域墨水補充儲集器3710之液位指示器3716A、3716AB及3716AC可為動態液位控制系統之部分，動態液位控制系統可確保充足量之墨水自大容量墨水輸送系統3500供應至區域墨水補充儲集器3710。如圖6A及圖6B中所描繪，針對印刷系統之各種實施方式，區域墨水補充儲集器3710中之充分量墨水可由液位指示器3716A界定，使得墨水量在液位控制系統之容限內不會超過液位指示器3716A以維持該液位。如圖6A及圖6B中所描繪，針對印刷系統之各種實施方式，區域墨水補充儲集器3710中之充分量墨水可由液位指示器3716B界定，使得墨水量在液位控制系統之容限內基本上處於液位指示器3716B之液位以維持該液位。如圖6A及圖6B中所描繪，針對印刷系統之各種實施方式，區域墨水補充儲集器3710中之充分量墨水可由液位指示器3716C界定，使得墨水量在液位控制系統之容限內
降至液位指示器3716C以下以維持該液位。根據本發明教示，上液位液體指示器3716A、中間液位液體指示器3716B及下液位液體指示器3716C之各種實施方式可將區域墨水補充儲集器3710上之各別位置處的墨水之量控制至+/-200微米之容限。根據本發明教示，上液位液體指示器3716A、中間液位液體指示器3716B及下液位液體指示器3716C之各種實施方式可將區域墨水補充儲集器3710上之各別位置處的墨水之量控制至+/- 500微米之容限。區域墨水補充儲集器3710可與區域墨水補充儲集器出口管線3714流動連通，區域墨水補充儲集器出口管線可經由區域墨水施配儲集器入口管線3722與區域墨水施配儲集器3720流動連通。如圖6A及圖6B中所描繪，區域墨水補充儲集器出口管線3714與區域墨水施配儲集器入口管線3722之間的流動連通可使用區域墨水輸送系統控制閥3715來控制。
區域墨水輸送系統3700可包括與區域墨水補充儲集器3720相關聯之至少四個液位指示器：上液位液體指示器3726A、第一中間液位液體指示器3726B、第二中間液位液體指示器3726C及下液位液體指示器3726C。如本文中先前針對區域墨水補充儲集器3710所論述，與區域墨水施配儲集器3720相關聯之液位指示符可為動態液位控制系統之部分，動態液位控制系統可確保充足量之墨水自區域墨水補充儲集器3710供應至區域墨水施配儲集器3720。在區域墨水施配儲集器3720中之液位之情況下，為了使靜態頭部壓力在印刷頭裝置總成上方恆定，區域墨水施配儲集器3720中之液位可使用第一中間液位液體指示器3726B及第二中間液位液體指示器3726C在所要容限內保持恆定。另外，如圖6A及圖6B中所描繪，針對印刷系統之各種實施方式，區域墨水施配儲集器3720中之充分量墨水可由液
位指示器3726A界定，使得墨水量在液位控制系統之容限內不會超過液位指示器3726A以維持該液位。類似地，如圖6A及圖6B中所描繪，針對印刷系統之各種實施方式，區域墨水施配儲集器3720中之充分量墨水可由液位指示器3726D界定，使得墨水量在液位控制系統之容限內降至液位指示器3726D以下以維持該液位。根據本發明教示，上液位液體指示器3726A、第一中間液位液體指示器3726B、第二中間液位液體指示器3726C及下液位液體指示器3726D之各種實施方式可將區域墨水施配儲集器3720上之各別位置處的墨水之量控制至+/- 200微米之容限。根據本發明教示，上液位液體指示器3726A、第一中間液位液體指示器3726B、第二中間液位液體指示器3726C及下液位液體指示器3726D之各種實施方式可將區域墨水施配儲集器3720上之各別位置處的墨水之量控制至+/- 500微米之容限。氣動控制總成3730可提供區域墨水施配儲集器3720與各種氣動控制源(諸如氣體3732，諸如氮氣，經調節之3734真空源，及通風口3736)之間的控制。
區域墨水施配儲集器出口管線3724可與印刷頭裝置總成入口管線2502流動連通；由此提供區域墨水施配儲集器3720與印刷頭裝置總成2500之間的流動連通。區域墨水施配儲集器出口管線3724可使用壓縮配件3725耦接至印刷頭裝置總成入口管線2502。如圖6A及圖6B中所描繪，區域墨水施配儲集器3720可與印刷頭裝置總成入口管線2502流動連通。印刷頭裝置總成入口管線2502可經由印刷頭裝置總成供應歧管2510與複數個印刷頭裝置(印刷頭裝置2505A、印刷頭裝置2505B及印刷頭裝置2505C)流動連通。每一印刷頭裝置可具有每裝置複數個印刷頭。如圖6A及圖6B中所示意性地描繪，印刷頭裝置2505A具有印刷頭2507A、2507B及2507C，
而印刷頭裝置2505B具有印刷頭2507D、2507E及2507F，且印刷頭裝置2505C具有印刷頭2507G、2507H及2507I。印刷頭裝置總成供應歧管2510可具有分別與印刷頭裝置2505A、印刷頭裝置2505B及印刷頭裝置2505C流動連通的供應歧管入口管線2512A、供應歧管入口管線2512B及供應歧管入口管線2512C。印刷頭裝置總成入口管線2502與供應歧管入口管線2512A、供應歧管入口管線2512B及供應歧管入口管線2512C之間的流動連通可分別地藉由供應歧管入口控制閥2513A、供應歧管入口控制閥2513B及供應歧管入口控制閥2513C來控制。流分裂成三個相同流動路徑可針對供應歧管入口管線2512A、供應歧管入口管線2512B及供應歧管入口管線2512C中之每一者進行，如圖6A及圖6B中所示意性地描繪，使得每一印刷頭裝置之三個印刷頭中之每一者接收相同流量之墨水。
印刷頭裝置2505A、印刷頭裝置2505B及印刷頭裝置2505C可與印刷頭裝置總成返回歧管2520流動連通。印刷頭裝置總成返回歧管2520可與返回歧管出口管線2522A、返回歧管出口管線2522B及返回歧管出口管線2522C流動連通。返回歧管出口管線2522A、返回歧管出口管線2522B及返回歧管出口管線2522C可與印刷頭裝置總成出口管線2506流動連通。印刷頭裝置總成返回歧管2520與印刷頭裝置總成出口管線2506之間的流動連通可藉由返回歧管出口控制閥2523A、返回歧管出口控制閥2523B及返回歧管出口控制閥2523C來控制，該等返回歧管出口控制閥分別與返回歧管出口管線2522A、返回歧管出口管線2522B及返回歧管出口管線2522C相關聯。印刷頭裝置總成入口管線2502及印刷頭裝置總成出口管線2506均可與印刷頭裝置總成輸出廢棄物管線2530流動連通。印刷頭裝置總
成入口管線2502與印刷頭裝置總成輸出廢棄物管線2530之間的流動連通可使用印刷頭裝置總成廢棄物管線第一控制閥2531來控制。印刷頭裝置總成廢棄物管線第二控制閥2532可控制印刷頭裝置總成2500與區域廢棄物總成之間的流動連通。印刷頭裝置總成輸出廢棄物管線2530可與區域墨水廢棄物總成2600(參見例如圖5A)流動連通，該區域墨水廢棄物總成為可容納於圖6A之輔助封裝1330或圖6B之氣體封裝1000B內的印刷頭管理系統2700之部件。
關於圖6A，如本文中先前所論述，輔助封裝1330可經由印刷頭裝置總成開口1342與氣體封裝1000A之剩餘工作體積流動連通。此外，印刷頭裝置總成對接墊圈1345可提供墊圈密封，其在印刷頭裝置總成2500以可密封方式對接在印刷頭裝置總成對接墊圈1345上時可隔離輔助封裝。區域墨水廢棄物總成2600又與大容量墨水輸送系統廢棄物總成流動連通，如圖6A之影線輸出管線所指示。大容量墨水輸送系統廢棄物總成可容納於大容量墨水輸送系統3500內。
在圖7中，展示了大容量墨水輸送系統3500之各種實施方式的示意性描述。如圖7中所指示，大容量墨水輸送系統3500可與根據本發明教示之區域墨水輸送系統3700之各種實施方式流動連通。針對大容量墨水輸送系統3500之各種實施方式，泵PB1可為可有效地抽汲液體及氣態流體兩者之計量泵。就此而言，大容量墨水輸送系統3500之大容量墨水供應系統3510及維護系統3514兩者可將計量泵PB1用於流量控制。如圖7中所描繪，計量泵PB1提供可控制歧管系統，其具有三個輸入管線，可能具有三個輸出管線；輸出管線中之兩者在圖7中指示，所有管線係使用如所指
示之計量泵閥來控制。根據計量泵之各種實施方式，可控制輸入管線及輸出管線之數目可改變。用於本發明教示之大容量墨水輸送系統之實施方式中的計量泵之各種實施方式可具有多個屬性，該等屬性可包括(舉例而言而非限制)能夠控制液體及氣態流體兩者、與流體流接觸以防止腐蝕及污染的耐腐蝕聚合表面、防止交叉污染的零怠體積連接、用於使用最小體積之各種墨水快速引動的最小液體飽和體積，及具有回吸能力的閥。
圖7之大容量墨水輸送系統(BIDS)3500可具有大容量墨水供應系統3510，其可具有與第一墨水源流動連通之第一BIDS墨水供應管線LB1，及與第二墨水源流動連通之第二BIDS墨水供應管線LB2。第一BIDS墨水供應管線LB1及第二BIDS墨水供應管線LB2可分別地由第一BIDS閥VB1及第二BIDS閥VB2控制，該等閥可為多埠計量泵PB1之總成之部件，如圖7中所指示。除為大容量墨水供應系統3510提供流量控制外，假定計量泵PB1具有以最小液體飽和體積可控制地處置多種不同流體的能力，計量泵PB1亦可用於可控制地處置維護系統3514。舉例而言，在圖7中，第三BIDS溶劑供應管線LB3可與溶劑源流動連通，且第四BIDS氣體供應管線LB4可與惰性氣體源(例如，如圖7中所指示之氮源)流動連通。第三BIDS溶劑供應管線LB3及第四BIDS氣體供應管線LB4可分別由第三BIDS溶劑供應閥VB3及第四BIDS氣體供應閥VB4來控制。如圖7中所描繪，第三BIDS溶劑供應管線LB3及第四BIDS氣體供應管線LB4可與第五BIDS管線LB5流動連通，第五BIDS管線可由第五BIDS維護系統供應閥VB5來控制。第五BIDS維護系統供應閥VB5可為多埠計量泵PB1之總成之部件，如圖7中所指示。第三BIDS溶劑供應管線LB3及第四BIDS氣體供應管線LB4可使用兩個閥以T接頭接
合，如圖7中所示，或可使用3通閥。第三BIDS溶劑供應閥VB3及第四BIDS惰性氣體供應閥VB4在處理期間處於垂直封閉位置中，但在維護程序期間可選擇性地打開，如本文中隨後將更詳細論述。
最初，例如針對圖7之系統及方法之各種實施方式，在印刷程序已開始之前，可進行墨水管線經由計量泵PB1之歧管系統的引動。舉例而言，一旦墨水供應可自第一墨水供應容器墨水1獲得，即可藉由打開第一BIDS墨水供應閥VB1及BIDS廢棄物管線閥VBW用來自墨水1之墨水引動第一BIDS墨水供應管線LB1，同時所有其他閥仍然關閉。在閥狀態如此定位之情況下，可進行第一BIDS墨水供應管線LB1之引動，其中經由BIDS廢棄物管線LBW在第一BIDS墨水供應管線LB1與大容量墨水輸送系統廢棄物總成3516之間存在流動連通。在引動之後，在例如印刷製程之初始化期間，計量泵PB1之第一BIDS墨水供應閥VB1及第六BIDS閥VB6可打開，而所有其他閥關閉。在閥狀態如此定位之情況下，第一墨水供應容器墨水1與大容量墨水輸送系統3500流動連通，大容量墨水輸送系統與區域墨水輸送系統3700流動連通。第二BIDS管線LB2可用來自墨水2之墨水引動，其方式類似實例中給出的用於引動第一BIDS墨水供應管線LB1之方式。
儘管在圖7中指示兩個墨水供應源，但複數個墨水供應容器可包括於大容量墨水供應系統3510中，且可充當墨水之連續供應源。舉例而言，如圖7中所示，當第一墨水供應容器墨水1中之墨水之液位在低液位指示器處時，計量泵PB1之第一BIDS墨水供應閥VB1可關閉，使得第一墨水供應容器墨水1可被隔離且經再填充或替換。在隔離墨水1之後，可打開計量泵PB1之第二BIDS墨水供應閥VB2，使得第二墨水供應容器墨水2可
充當氣體封裝系統(諸如圖13之封閉型印刷系統500A)之墨水供應之源。視哪個墨水供應源在使用中而定，第一BIDS管線墨水供應LB1或第二BIDS墨水供應管線LB2中之任一者可與第六BIDS管線LB6流動連通。在需要來自大容量墨水供應系統3510之墨水流的程序期間，計量泵PB1之第一BIDS墨水供應閥VB1及第六BIDS閥VB6可打開，同時所有其他閥關閉，從而允許在第一BIDS墨水供應管線LB1與第六BIDS管線LB6之間流動。第六BIDS管線LB6穿過過濾器3512且與第七BIDS管線LB7流動連通，該第七BIDS管線與用於移除(舉例而言而非限制)來自大容量墨水供應系統3510之大容量墨水供應源的墨水中之溶解氣體的脫氣器流動連通。最終，在脫氣之後，墨水可流動通過第八BIDS管線LB8，該第八BIDS管線與區域墨水輸送系統3700流動連通。
如本文中先前所論述，除大容量墨水供應系統3510之外，圖7之大容量墨水輸送系統3500亦可具有BIDS維護系統3514。BIDS維護系統3514可包括第三BIDS溶劑供應管線LB3及第四BIDS氣體供應管線LB4，該等供應管線可分別由第三BIDS溶劑供應閥VB3及第四BIDS惰性氣體供應閥VB4來控制。如圖7中所描繪，第三BIDS溶劑供應管線LB3及第四BIDS氣體供應管線LB4可與第五BIDS管線LB5流動連通。第五BIDS管線LB5可由計量泵PB1之第五BIDS維護系統供應閥VB5來控制。另外，針對圖7之大容量墨水輸送系統3500，BIDS廢棄物管線LBW可與大容量墨水輸送系統廢棄物總成3516流動連通。BIDS廢棄物管線LBW可由計量泵PB1之BIDS廢棄物管線閥VBW來控制。第三BIDS溶劑供應閥VB3、第四BIDS氣體供應閥VB4、第五BIDS維護系統供應閥VB5及BIDS廢棄物管線閥VBW在處理期
間處於垂直封閉位置中，但可在維護程序期間選擇性地打開。
舉例而言，在維護程序期間，與大容量墨水供應系統3510相關聯之計量泵PB1之BIDS閥(BIDS閥VB1、VB2及VB6)將保持在封閉位置中。若實施利用溶劑沖洗之維護程序，則BIDS閥VB3、VB5及VBW可打開，使得可經由第五BIDS管線LB5進行溶劑引動，該第五BIDS管線可與大容量墨水輸送系統廢棄物總成3516流動連通。在引動之後，在利用例如區域墨水輸送系統3700內之管線之溶劑清洗的維護程序期間，BIDS廢棄物管線閥VBW接著可關閉，且BIDS閥VB3、VB5及VB6可打開，使得溶劑可流動通過第五BIDS管線LB5，該第五BIDS管線可與第六BIDS管線LB6流動連通。如本文中所描述，第六BIDS管線LB6與區域墨水輸送系統3700流動連通，從而提供遍及區域墨水輸送系統3700，且最終經由第九BIDS管線LB9到達大容量墨水輸送系統廢棄物總成3516之溶劑流動。另外，在實施利用惰性氣體之維護程序之情況下，BIDS閥VB4、VB5及VB6接著可打開，使得惰性氣體可流動通過第五BIDS管線LB5，該第五BIDS管線可與第六BIDS管線LB6流動連通。如本文中所描述，第六BIDS管線LB6與區域墨水輸送系統3700流動連通。
圖8A為安裝於印刷頭裝置總成定位系統(諸如第一X軸托架總成2301(亦參見圖3))上之印刷頭裝置總成2500的仰視立體圖。第一X軸托架總成2301可在X軸方向上相對於基板(諸如圖3之基板2050)定位於印刷系統橋2130上。如圖8A中所示，服務集束外殼2410安裝至印刷系統橋接器2130。服務集束外殼2410可含有操作性地自各種設備及系統連接至包括印刷系統之氣體封裝系統的各種服務集束。服務集束之各種實施
方式可包括成束光學纜線、電氣纜線、電線及導管及類似者，用於為安置於氣體封裝系統之內部內的各種總成及系統提供光學、電氣、機械及流體功能。如本文中隨後關於圖10A及圖10B將更詳細論述，大容量墨水輸送系統與區域墨水輸送系統之間的流動連通可藉由流體管線延伸穿過服務集束外殼至區域墨水輸送系統而發生。在各種處理步驟(諸如印刷及維護步驟)期間，當X軸托架總成2301使印刷頭裝置總成2500跨印刷系統橋2130移動時，各種服務集束相應地移動。因此，此等服務集束中之液體墨水管線經受連續撓曲及磨損。根據本發明教示之系統及方法，在氣體封裝系統外部之大容量墨水輸送系統可利用雙重管道系統(其中墨水管線延伸穿過管道)與在氣體封裝系統內部之區域墨水輸送系統流體連通，該雙重管道系統與大容量廢棄物總成流動連通。就此而言，若墨水管線出現洩漏，則液體可延伸穿過外部管道至廢棄物。
如圖8A中所描繪，印刷頭裝置總成2500可具有印刷頭裝置2505A、2505B及2505C，該等印刷頭裝置可實質上容納於印刷頭裝置總成封裝(未圖示)內且安裝至印刷頭裝置總成安裝板2515。印刷頭裝置2505A、2505B及2505C可安裝至印刷頭裝置總成安裝板2515，使得每一印刷頭裝置可延伸穿過印刷頭裝置總成安裝板2515而相對於基板(諸如圖3之基板2050)定位。針對圖3之印刷系統2000或圖5A之印刷系統2000A之各種實施方式，印刷頭裝置總成可包括約1個至約60個印刷頭裝置，其中每一印刷頭裝置在每一印刷頭裝置中可具有約1個至約30印刷頭。如圖8A中所描繪，根據本發明教示之系統及方法，印刷頭裝置總成2500可具有三個印刷頭裝置，其中如圖6A及圖6B中所描繪之每一印刷頭裝置可包括三個
印刷頭(2507A至2507I)。如圖8A中所描繪，印刷頭裝置總成2500可與區域墨水輸送系統3700流動連通，如圖6A及圖6B中另外所描繪。如圖8A中所描繪，區域墨水輸送系統3700可具有區域墨水補充儲集器3710，該區域墨水補充儲集器可與區域墨水施配儲集器3720流動連通。區域墨水輸送系統滴盤3740可經建構以提供液體(諸如墨水或用以清潔墨水管線之溶劑)之收集，由此防止定位於區域墨水輸送系統3700下之印刷系統流體洩漏。如本文中先前針對圖6A及圖6B所論述，區域墨水施配儲集器3720可與每一印刷頭裝置2505A、2505B及2505C流動連通；該等印刷頭裝置中之每一印刷頭裝置經描繪具有三個印刷頭。根據本發明教示之系統及方法，印刷頭裝置總成2500可適應最終使用者所選擇印刷頭中之任一者。如本文中先前所論述，給定印刷頭裝置之數目及需要連續維護之印刷頭，印刷頭裝置總成2500可在輔助封裝中定位於維護系統上方，如圖2至圖4中所描繪，以準備好置放或替換印刷頭裝置或印刷頭。
如圖8B之展開仰視立體圖中大體上所說明，印刷頭裝置總成2500可具有印刷頭裝置2505A、2505B及2505C。如本文中先前所提及，印刷頭裝置2505A、2505B及2505C可實質上容納於印刷頭裝置總成封裝(未圖示)內且安裝至印刷頭裝置總成安裝板2515，使得該等印刷頭裝置可延伸穿過印刷頭裝置總成安裝板2515而相對於基板(諸如圖3之基板2050)定位。如圖6A及圖6B中所示意性地描繪，及圖8B中大體上所說明，每一印刷頭裝置可具有供應歧管入口管線，以及返回歧管出口管線。圖6A之印刷頭裝置總成供應歧管2510可具有供應歧管入口管線2512A、供應歧管入口管線2512B及供應歧管入口管線2512C，該等供應歧管入口管線分別與印
刷頭裝置2505A、印刷頭裝置2505B及印刷頭裝置2505C流動連通，如圖6A及圖6B中所示意性地描繪及圖8B中大體上所說明。類似地，在出口側，印刷頭裝置2505A、印刷頭裝置2505B及印刷頭裝置2505C可與印刷頭裝置總成返回歧管2520流動連通，如圖6A及圖6B中所示意性地描繪。圖6A之印刷頭裝置總成返回歧管2520可與返回歧管出口管線2522A、返回歧管出口管線2522B及返回歧管出口管線2522C流動連通，如圖6A及圖6B中所示意性地描繪及圖8B中大體上所說明。返回歧管出口管線2522A、返回歧管出口管線2522B及返回歧管出口管線2522C可與印刷頭裝置總成出口管線2506流動連通，如圖6A及圖6B中所示意性地描繪。另外，如圖8B中大體上所說明，區域墨水輸送系統3700可接近印刷頭裝置總成2500而安裝。區域墨水輸送系統3700可包括區域墨水補充儲集器3710及區域墨水施配儲集器3720，以及區域墨水輸送系統滴盤3740。
根據本發明教示之各種系統及方法，印刷頭裝置(諸如，圖8A及圖8B之印刷頭裝置2505A、2505B及2505C)可人工地或自動地自印刷頭裝置總成2500之底部插入。舉例而言，如圖4中所描繪，可以機器人方式進行印刷頭安裝或替換。如本文中先前參看圖2至圖4所論述，氣體封裝(諸如氣體封裝1000A)可具有輔助封裝1330，其可封閉印刷頭管理系統2701。在圖4中，印刷頭裝置或印刷頭之安裝或替換可在輔助封裝1330中使用機器人2530進行。圖4之印刷頭管理系統2701之印刷頭替換模組2713可包括用於具有至少一個印刷頭之印刷頭裝置的對接台，以及用於複數個印刷頭裝置的儲存插口，以及複數個印刷頭。本發明教示之每一印刷頭裝置總成可包括約1個至約60個印刷頭裝置，且每一印刷頭裝置可具有
約1個至約30個印刷頭。因此，除具有約1個至約60個印刷頭裝置之外，本發明教示之印刷系統之各種實施方式亦可具有約1個至約1800個印刷頭；該等印刷頭全部需要偶發性維護。
如圖9中大體上所說明，印刷頭裝置2505可包括複數個印刷頭，諸如印刷頭2507A、2507B及2507C。如先前所提及，印刷頭裝置2505可適應最終使用者選擇之印刷頭中之任一者；每一印刷頭裝置具有至少一個印刷頭。如圖9中所說明，印刷頭2507A、2507B及2507C可分別具有印刷頭噴嘴板2509A、2509B及2509C。印刷頭裝置2505可具有印刷頭裝置電氣隔框2550，其可提供電氣服務至每一印刷頭。另外，印刷頭裝置2505可具有供應歧管入口管線2512及返回歧管出口管線2522，該等管線提供分別至墨水供應源及區域廢棄物儲集器總成之流動連通。
圖10A大體說明封閉型印刷系統500B的立體圖，該封閉型印刷系統可具有如本文中針對圖5D之封閉型印刷系統500B所描述的所有特徵。圖10A之氣體封裝1000B可包括第一隧道封裝區段1200B、橋封裝區段1300B及第二隧道封裝區段1400B。印刷系統(諸如圖5D之印刷系統2000B)可容納於氣體封裝1000B內。在圖10A之立體圖中，展示了印刷系統基座2100，以及橋2130。在橋2130上，安裝有托架總成2301，關於其之各種實施方式已在本文中描述。如圖10A中所描繪，區域墨水輸送系統係接近印刷頭裝置總成而安裝至托架總成2301。大容量墨水輸送系統3500經定位於封閉型印刷系統500B外部。自大容量墨水輸送系統3500伸出墨水輸送管線3520，其提供大容量墨水輸送系統3500與區域墨水輸送系統3700之間的流動連通，諸如本文中針對圖7之LB8所描述。墨水輸送管線3520
係描繪為選路經由氣體封裝1000B之第二隧道封裝區段1400B及經由服務集束外殼(未圖示；參見例如圖8A之服務集束外殼2410)。
如圖10A中所描繪，及圖10B之展開圖中所示，墨水輸送管線3520之選路自服務集束外殼繼續且圍繞外部托架總成2301至區域墨水輸送系統3700之區域墨水補充儲集器3710。區域墨水補充儲集器3710與區域墨水施配儲集器3720流動連通，如本文中(舉例而言而非限制)針對圖6A及圖6B所描述。如圖10B中所描繪，區域墨水輸送系統3700係接近印刷頭裝置總成2500而安裝至托架總成2301。如本文中(舉例而言而非限制)針對圖5A至圖6B以及圖8A及圖8B所描述，區域墨水輸送系統3700與印刷頭裝置總成2500流動連通。根據本發明教示，區域墨水輸送系統3700(展示為接近印刷頭裝置總成2500)可具有二級墨水供應源。如圖10A中所描繪，區域墨水補充儲集器3710接近區域墨水施配儲集器3720。
如本文中先前關於圖6A及圖6B所論述，區域墨水輸送系統3700經建構具有液位指示符，該等液位指示符可為動態液位控制系統之部件，動態液位控制系統可確保充足量之墨水自大容量墨水輸送系統3500供應至區域墨水補充儲集器3710。另外，區域墨水補充儲集器3710經建構以供應墨水至區域墨水施配儲集器3720達到恆定液位。根據本發明教示，區域墨水施配儲集器可與複數個印刷頭裝置流動連通。因而，維持區域墨水施配儲集器中之恆定液位的二級區域墨水輸送系統可提供恆定頭部壓力至複數個印刷頭裝置。
圖11為展示利用氣體封裝總成1005之封閉型印刷系統500C的示意圖。根據本發明教示之封閉型印刷系統500C之各種實施方式可包含
用於容納印刷系統之氣體封裝總成1000B、與氣體封裝總成1000B流體連通之氣體純化迴路3130及至少一個熱調節系統3140。另外，封閉型印刷系統500C之各種實施方式可具有可供應惰性氣體以用於操作各種裝置(諸如印刷系統之基板浮選台)的加壓惰性氣體再循環系統3000。加壓惰性氣體再循環系統3000之各種實施方式可利用壓縮器、鼓風機及兩者之組合作為用於加壓惰性氣體再循環系統3000之各種實施方式的源，如本文中隨後將更詳細論述。另外，封閉型印刷系統500C可具有在封閉型印刷系統500C內部之循環及過濾系統(未圖示)。
如圖11中所描繪，對於根據本發明教示之氣體封裝總成之各種實施方式，過濾系統之設計可將循環經過氣體純化迴路3130之惰性氣體與對於氣體封裝總成之各種實施方式而言在內部連續過濾及循環之惰性氣體分離。氣體純化迴路3130包括自氣體封裝總成1000B至溶劑移除組件3132且隨後至氣體純化系統3134之出口管線3131。經純化不含溶劑及其他反應性氣體物質(諸如氧氣、臭氧及水蒸汽)之惰性氣體接著經由入口管線3133傳回至氣體封裝總成1000B。氣體純化迴路3130亦可包括適當管道及連接以及感測器(例如，氧氣、臭氧、水蒸汽及溶劑蒸汽感測器)。氣體循環單元(諸如風扇、鼓風機或馬達及其類似物)可獨立地提供或例如整合在氣體純化系統3134中，以使氣體循環通過氣體純化迴路3130。根據氣體封裝總成之各種實施方式，雖然溶劑移除系統3132及氣體純化系統3134在圖11中所示之示意圖中經展示為單獨單元，但溶劑移除系統3132及氣體純化系統3134可作為單一純化單元一起容納。
圖11之氣體純化迴路3130可具有置放於氣體純化系統3134
上游之溶劑移除系統3132，使得自氣體封裝總成1000B循環之惰性氣體經由出口管線3131通過溶劑移除系統3132。根據各種實施方式，溶劑移除系統3132可為基於吸附來自通過圖11之溶劑移除系統3132之惰性氣體之溶劑蒸汽的溶劑截留系統。吸附劑(舉例說明而非限制，諸如活性炭、分子篩及其類似者)之床或多個床可有效地移除廣泛多種有機溶劑蒸汽。針對氣體封裝系統之各種實施方式，冷阱技術可用以在溶劑移除系統3132中移除溶劑蒸汽。如本文中先前所論述，針對根據本發明教示之氣體封裝系統之各種實施方式，感測器(諸如氧氣、臭氧、水蒸汽及溶劑蒸汽感測器)可用以監視此等物質自不斷地循環通過氣體封裝系統(諸如圖11之封閉型印刷系統500C)之惰性氣體的有效移除。溶劑移除系統之各種實施方式可指示何時吸附劑(諸如活性碳、分子篩及其類似物)已達到容量，使得可再生或替換吸附劑之床或多個床。分子篩之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。經建構以截獲各種物質(包括氧氣、臭氧、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再生，例如，形成氣體包含約96%氮及4%氫，其中該等百分比係按體積計或按重量計。活性炭之實體再生可使用在惰性環境下加熱之類似程序進行。
任何合適的氣體純化系統可用於圖11之氣體純化迴路3130之氣體純化系統3134。可自(例如)MBRAUN Inc.(Statham,New Hampshire)或Innovative Technology(Amesbury,Massachusetts)得到的氣體純化系統可適用於整合至根據本發明教示之氣體封裝總成之各種實施方式中。氣體純化系統3134可用以純化封閉型印刷系統500C中之一或多個惰性氣體，例如，
以純化氣體封裝總成內之整體氣體氛圍。如本文中先前所論述，為了使氣體循環通過氣體純化迴路3130，氣體純化系統3134可具有氣體循環單元，諸如風扇、鼓風機或馬達及其類似物。就此而言，氣體純化系統可視封裝之體積來選擇，其可定義用於使惰性氣體移動通過氣體純化系統之體積流動速率。針對具有具至多約4m3之體積的氣體封裝總成之氣體封裝系統之各種實施方式；可使用可移動約84m3/h的氣體純化系統。針對具有具至多約10m3之體積的氣體封裝總成之氣體封裝系統之各種實施方式；可使用可移動約155m3/h的氣體純化系統。針對具有在約52至114m3之間之體積的氣體封裝總成之各種實施方式，可使用多於一個的氣體純化系統。
任何合適的氣體過濾器或純化裝置可包括於本發明教示之氣體純化系統3134中。在一些實施方式中，氣體純化系統可包含兩個平行的純化裝置，以使得該等裝置中之一者可移開管線以用於維護且另一裝置可用以不中斷地繼續系統操作。在一些實施方式中，例如，氣體純化系統可包含一或多個分子篩。在一些實施方式中，氣體純化系統可至少包含第一分子篩及第二分子篩，以使得當該等分子篩中之一者變得充滿雜質或以其他方式被視為不能充分有效地操作時，系統可切換至另一分子篩，同時再生已飽和或非有效的分子篩。控制單元可經設置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、用於再生一或多個分子篩或用於其組合。如本文中先前所論述，分子篩可經再生及再使用。
圖11之熱調節系統3140可包括至少一個冷卻器3142，冷卻器可具有用於使冷卻劑循環至氣體封裝總成中之流體出口管線3141，及用於使冷卻劑傳回至冷卻器之流體入口管線3143。至少一個流體冷卻器3142
可經設置以用於冷卻封閉型印刷系統500C內之氣體氛圍。針對本發明教示之氣體封裝系統之各種實施方式，流體冷卻器3142將經冷卻流體輸送至封裝內之熱交換器，惰性氣體在熱交換器中傳遞經過在封裝內部之過濾系統。至少一個流體冷卻器亦可具備封閉型印刷系統500C以冷卻自封閉於封閉型印刷系統500C內之設備放出的熱。舉例而言而非限制，至少一個流體冷卻器亦可針對封閉型印刷系統500C設置以冷卻自印刷系統放出的熱。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。舉例而言，針對氣體封裝系統之各種實施方式，冷卻器可提供在約2kW至約20kW之間的冷卻容量。氣體封裝系統之各種實施方式可具有可冷卻一或多個流體的複數個流體冷卻器。在一些實施方式中，流體冷卻器可利用多種流體作為冷卻劑，舉例說明而非限制，作為熱交換流體之水、防凍劑、製冷劑及其組合。適當之無漏泄鎖定連接件可用於連接相關聯管道及系統組件。
如本文中先前所論述，本發明教示揭示可包括界定第一體積之印刷系統封裝及界定第二體積之輔助封裝的氣體封裝系統之各種實施方式。氣體封裝系統之各種實施方式可具有可以可密封方式建構為氣體封裝總成之區段的輔助封裝。根據本發明教示之系統及方法，輔助封裝可以可密封方式與印刷系統封裝隔離，且可對氣體封裝總成外部之環境開放而不將印刷系統封裝曝露於外部環境。輔助封裝用以執行(舉例說明而非限制)各種印刷頭管理程序之此實體隔離可進行，以消除印刷系統封裝於污染物之暴露或將該暴露減至最少，污染物諸如含有可使印刷製程中所使用之材料降級之反應性物質(舉例而言而非限制，氧氣、臭氧、水蒸汽及各種有
機蒸汽以及微粒污染物)的氣體環境。可包括對印刷頭裝置或印刷頭之量測及維護程序的各種印刷頭管理程序可在印刷製程幾乎不中斷或不中斷之情況下進行，由此將氣體封裝系統停工時間減至最小或消除。
針對具有界定第一體積之印刷系統封裝及界定第二體積之輔助封裝的氣體封裝系統，兩個體積可容易與氣體循環、過濾及純化組件整合以形成可維持惰性、實質上低顆粒環境以用於需要此環境之製程而幾乎不或不中斷印刷製程的氣體封裝系統。根據本發明教示之各種系統及方法，印刷系統封裝可被引入至純化系統可在污染物影響印刷製程之前移除污染物的足夠低之污染物含量。輔助封裝之各種實施方式可為氣體封裝總成之總體積的實質上較小體積，且可容易與氣體循環、過濾及純化組件整合以形成一輔助封裝系統，該輔助封裝系統可在曝露於外部環境之後快速地恢復惰性、低顆粒環境，藉此提供印刷製程之幾乎不或不中斷。
另外，輔助封裝之各種實施方式可容易與環境調節系統組件(諸如，照明、氣體循環及過濾、氣體純化及恆溫組件)之專用集合整合。就此而言，包括可以可密封方式隔離為氣體封裝總成之區段之輔助封裝的氣體封裝系統之各種實施方式可具有經設定成與藉由容納印刷系統之氣體封裝總成界定之第一體積一樣的受控環境。此外，包括可以可密封方式隔離為氣體封裝總成之區段之輔助封裝的氣體封裝系統之各種實施方式可具有經設定成不同於藉由容納印刷系統之氣體封裝總成界定之第一體積之受控環境的受控環境。
儘管以上實例提及冷卻容量及冷凍應用，但以上實例亦可應用於包括使基板在受控環境中緩衝之應用或可將循環氣體維持在類似於系
統之其他部分的溫度的應用，以便避免自所製造基板之非所需熱傳遞或避免溫度均勻性跨基板或在基板之間的中斷。
圖12A及圖12B大體說明用於整合及控制非反應性氣體及清潔乾燥空氣(CDA)源(諸如，可用以建立在本文中別處所描述之其他實例中參考的受控環境，且諸如可包括用於與浮選台一起使用之加壓氣體之供應)的氣體封裝系統之實例。圖13A及圖13B大體說明用於整合及控制非反應性氣體及清潔乾燥空氣(CDA)源(諸如，可用以建立在本文中別處所描述之其他實例中參考的受控環境，且諸如可包括鼓風機迴路以提供(例如)用於與浮選台一起使用之加壓氣體及至少部分真空)的氣體封裝系統之實例。圖14大體說明用於整合及控制一或多個氣體源或空氣源(諸如，以建立作為浮選輸送系統之一部分包括的浮選控制分區)之系統之另一實例。
本文中所描述之各種實例包括可環境受控之封閉型模組。封裝總成及對應支撐裝備可被稱作「氣體封裝系統」，且此等封裝總成可以外形相合方式建構，該外形相合方式使氣體封裝總成之內部體積減少或減至最小，且同時提供用於容納印刷系統組件(諸如本文中所描述之沈積(例如，印刷)、固持、載入或處理模組)之各種佔據面積的工作體積。舉例而言，針對涵蓋(例如)第3.5代至第10代之基板大小的本發明教示之氣體封裝總成之各種實例，根據本發明教示之波狀氣體封裝總成可具有在約6m3至約95m3之間的氣體封裝體積。根據本發明教示之波狀氣體封裝總成之各種實例可具有(舉例而言而非限制)約15m3至約30m3之間的氣體封裝體積，其可適用於(舉例而言而非限制)第5.5代至第8.5代基板大小或其他
基板大小之印刷。輔助封裝之各種實例可建構為氣體封裝總成之區段，且容易與氣體循環及過濾以及純化組件整合以形成可維持受控制、實質上低顆粒環境以用於需要此環境之製程的氣體封裝系統。
如圖12A及圖13A中所示，氣體封裝系統之各種實例可包括加壓非反應性氣體再循環系統。加壓氣體再循環迴路之各種實例可利用壓縮器、鼓風機及其組合。根據本發明教示，若干工程化挑戰經解決以便提供氣體封裝系統中之加壓氣體再循環系統之各種實例。首先，在不具加壓非反應性氣體再循環系統之氣體封裝系統的典型操作下，氣體封裝系統可維持在相對於外部壓力照顧微小正內部壓力(例如，高於大氣壓)下以便在任何洩漏顯現在氣體封裝系統中之情況下預防外部氣體或空氣進入內部。舉例而言，在典型操作下，針對本發明教示之氣體封裝系統之各種實例，氣體封裝系統之內部可維持在相對於封裝系統外部之周圍氣氛例如至少2毫巴之壓力下，例如，在至少4毫巴之壓力下，在至少6毫巴之壓力下，在至少8毫巴之壓力下，或在更高壓力下。
維護氣體封裝系統內之加壓氣體再循環系統可具有挑戰性，因為其提供關於維持氣體封裝系統之微小正內部壓力的動態且持續平衡之作用，同時將加壓氣體不斷引入至氣體封裝系統中。此外，各種裝置及設備之可變要求可建立用於本發明教示之各種氣體封裝總成及系統的不規則壓力分佈。針對在此等條件下相對於外部環境保持在微小正壓下的氣體封裝系統維持動態壓力平衡可提供進行中製造程序之完整性。針對氣體封裝系統之各種實例，根據本發明教示之加壓氣體再循環系統可包括可利用壓縮器、積蓄器及鼓風機及其組合中之至少一者的加壓氣體迴路之各種
實例。包括加壓氣體迴路之各種實例的加壓氣體再循環系統之各種實例可具有專門設計的壓控旁通迴路，其可提供本發明教示之氣體封裝系統中之非反應性氣體的處於穩定、經定義值之內部壓力。在氣體封裝系統之各種實例中，加壓氣體再循環系統可經建構以在加壓氣體迴路之積蓄器中之氣體之壓力超過預設臨限壓力時經由壓控旁通迴路來再循環加壓氣體。該臨限壓力可(例如)在約25psig至約200psig之範圍內，或更特定言之在約75psig至約125psig之範圍內，或更特定言之在約90psig至約95psig之範圍內。就此而言，本發明教示之氣體封裝系統(具有具專門設計之壓控旁通迴路之各種實例之加壓氣體再循環系統)可維持在氣密密封之氣體封裝中具有加壓氣體再循環系統的平衡。
根據本發明教示，各種裝置及設備可安置於氣體封裝系統之內部中且與加壓氣體再循環系統之各種實例流體連通。針對本發明教示之氣體封裝及系統之各種實例，使用各種氣動操作裝置及設備可提供低顆粒產生效能，以及係低維護的。可安置於氣體封裝系統之內部中且與各種加壓氣體迴路流體連通的例示性裝置及設備可包括(舉例說明而非限制)氣動機器人、基板浮選台、空氣軸承、空氣襯套、壓縮氣體工具、氣動致動器及其組合中之一或多者。基板浮選台以及空氣軸承可用於操作根據本發明教示之氣體封裝系統之各種實例的印刷系統的各種態樣。舉例而言，利用空氣軸承技術之基板浮選台可用以將基板運輸至印刷頭腔室中之位置中，以及在印刷製程期間支撐基板。
舉例而言，如圖12A、圖12B、圖13A及圖13B中所示，封閉型印刷系統500D及封閉型印刷系統500E之各種實例可具有用於整合及
控制非反應性氣體源3201及清潔乾燥空氣(CDA)源3203以供封閉型印刷系統500D及封閉型印刷系統500E之操作之各種態樣使用的外部氣體迴路3200。封閉型印刷系統500D及封閉型印刷系統500E亦可包括內部顆粒過濾及氣體循環系統之各種實例，以及外部氣體純化系統之各種實例，如本文中所描述。氣體封裝系統之此等實例可包括用於純化來自氣體之各種反應性物質的氣體純化系統。非反應性氣體之一些常用非限制性實例可包括氮氣、稀有氣體中之任一者及其任何組合。根據本發明教示之氣體純化之各種實例可將各種反應性物質(包括諸如水蒸汽、氧氣、臭氧之各種反應性大氣壓氣體，以及有機溶劑蒸汽)之含量維持在1000ppm或更低，例如，維持在100ppm或更低、10ppm或更低、1.0ppm或更低或0.1ppm或更低。除用於整合及控制氣體源3201及CDA源3203的外部迴路3200外，封閉型印刷系統500D及封閉型印刷系統500E亦可具有壓縮器迴路3250，該壓縮器迴路可供應用於操作可安置於封閉型印刷系統500D及封閉型印刷系統500E之內部中的各種裝置及設備的氣體。亦可設置真空系統3270，諸如在閥3274處於打開位置中時經由管線3272與氣體封裝總成1005連通。
圖12A之壓縮器迴路3250可包括經建構以流體連通之壓縮器3262、第一積蓄器3264及第二積蓄器3268。壓縮器3262可經建構以將自氣體封裝總成1005抽取之氣體壓縮至所要壓力。壓縮器迴路3250之入口側可經由氣體封裝總成出口3252通過具有閥3256及止回閥3258之管線3254與氣體封裝總成1005流體連通。壓縮器迴路3250可經由外部氣體迴路3200而與壓縮器迴路3250之出口側上之氣體封裝總成1005流體連通。積蓄器3264可安置於壓縮器3262與壓縮器迴路3250與外部氣體迴路3200之接合
處之間且可經建構以產生5psig或更高之壓力。第二積蓄器3268可在壓縮器迴路3250中以用於提供由以約60Hz循環之壓縮器活塞引起的阻尼波動。針對壓縮器迴路3250之各種實施方式，第一積蓄器3264可具有在約80加侖至約160加侖之間的容量，而第二積蓄器可具有在約30加侖至約60加侖之間的容量。根據封閉型印刷系統500D之各種實例，壓縮器3262可為零進入壓縮器。各種類型之零進入壓縮器可操作而不使大氣壓氣體漏泄至本發明教示之氣體封裝系統之各種實例中。零進入壓縮器之各種實例可連續地工作，例如，在利用使用需要壓縮氣體之各種裝置及設備的製造程序期間。
積蓄器3264可經建構以接收並積聚來自壓縮器3262之壓縮氣體。積蓄器3264可按氣體封裝總成1005中之需要供應壓縮氣體。舉例而言，積蓄器3264可提供氣體以維持用於氣體封裝總成1005之各種組件的壓力，該等組件諸如(但非限制)氣動機器人、基板浮選台、空氣軸承、空氣襯套、壓縮氣體工具、氣動致動器及其組合中之一或多者。如圖12A中針對封閉型印刷系統500D所示，氣體封裝總成1005可於其中封閉了印刷系統2005。如圖12A中所示意性地描繪，印刷系統2005可由可為花崗石載台之印刷系統基座2150支撐。印刷系統基座2150可支撐基板支撐設備，諸如夾盤，舉例說明而非限制，真空夾盤、具有壓力埠之基板浮選夾盤及具有真空埠及壓力埠之基板浮選夾盤。在本發明教示之各種實例中，基板支撐設備可為基板浮選台，諸如基板浮選台2250。基板浮選台2250可用於基板之無摩擦支撐。除低顆粒產生浮選台外，為了基板之無摩擦Y軸輸送，印刷系統2005亦可具有利用空氣襯套之Y軸運動系統。
另外，印刷系統2005可具有具藉由低顆粒產生X軸空氣軸承總成提供之運動控制的至少一個X、Z軸托架總成。可使用低顆粒產生運動系統之各種組件(諸如X軸空氣軸承總成)以替代(例如)各種顆粒產生線性機械軸承系統。針對本發明教示之氣體封裝及系統之各種實例，使用多種氣動操作裝置及設備可提供低顆粒產生效能，以及係低維護的。壓縮器迴路3250可經建構以將加壓氣體不斷地供應至封閉型印刷系統500D之各種裝置及設備。除供應加壓氣體外，印刷系統2005之基板浮選台2250(其利用空氣軸承技術)亦利用真空系統3270，該真空系統在閥3274處於打開位置中時經由管線3272與氣體封裝總成1005連通。
根據本發明教示之加壓氣體再循環系統可具有用於壓縮器迴路3250的如圖12A中所示之壓控旁通迴路3260，其起作用以補償加壓氣體在使用期間之變化需求量，藉此針對本發明教示之氣體封裝系統之各種實例提供動態平衡。針對根據本發明教示之氣體封裝系統之各種實例，旁通迴路可維持積蓄器3264中之恆定壓力而不破壞或改變封裝1005中之壓力。旁通迴路3260可具有在旁通迴路之入口側上之第一旁通入口閥3261，除非使用旁通迴路3260，否則該第一旁通入口閥係關閉的。旁通迴路3260亦可具有背壓調節器3266，該背壓調節器可在第二閥3263關閉時使用。旁通迴路3260可具有安置於旁通迴路3260之出口側的第二積蓄器3268。針對利用零進入壓縮器之壓縮器迴路3250之實施方式，旁通迴路3260可補償在氣體封裝系統之使用期間隨時間可出現的壓力之小偏離。當旁通入口閥3261處於打開位置中時，旁通迴路3260可與旁通迴路3260之入口側上之壓縮器迴路3250流體連通。當旁通入口閥3261打開時，若來自壓縮器迴路
3250之氣體在氣體封裝總成1005之內部並無需求，則經由旁通迴路3260分流之氣體可再循環至壓縮器。壓縮器迴路3250經建構以在積蓄器3264中之氣體之壓力超過預設臨限壓力時經由旁通迴路3260分流氣體。用於積蓄器3264之預設臨限壓力可在至少約1立方呎每分鐘(cfm)之流動速率下在約25psig至約200psig之間，或在至少約1立方呎每分鐘(cfm)之流動速率下在約50psig至約150psig之間，或在至少約1立方呎每分鐘(cfm)之流動速率下在約75psig至約125psig之間，或在至少約1立方呎每分鐘(cfm)之流動速率下在約90psig至約95psig之間。
壓縮器迴路3250之各種實施方式可利用除零進入壓縮器外的多種壓縮機，諸如變速壓縮器或可受控以處於打開或關閉狀態任一者中之壓縮器。如本文中先前所論述，零進入壓縮器確保無大氣壓反應性物質可引入至氣體封裝系統中。因而，阻止大氣壓反應性物質引入至氣體封裝系統中的任何壓縮器組態可用於壓縮器迴路3250。根據各種實例，封閉型印刷系統500D之壓縮器3262可容納於(舉例說明而非限制)氣密密封之外殼中。外殼內部可組態而與氣體源(例如，形成用於氣體封裝總成1005之氣體氛圍之相同氣體)流體連通。針對壓縮器迴路3250之各種實例，壓縮器3262可被控制在恆定速度下以維持恆定壓力。在未利用零進入壓縮器之壓縮器迴路3250之其他實例中，壓縮器3262在達到最大臨限壓力時可關閉，且在達到最小臨限壓力時打開。
在封閉型印刷系統500E之圖13A中，利用真空鼓風機3290之鼓風機迴路3280係針對容納於氣體封裝總成1005中的印刷系統2005之基板浮選台2250之操作而展示。如本文中針對壓縮器迴路3250先前所論
述，鼓風機迴路3280可經建構以將加壓氣體不斷地供應至印刷系統2005之基板浮選台2250。
可利用加壓氣體再循環系統之氣體封裝系統之各種實例可具有利用多種加壓氣體源(諸如，壓縮器、鼓風機及其組合中之至少一者)的各種迴路。在封閉型印刷系統500E之圖13A中，壓縮器迴路3250可與外部氣體迴路3200流體連通，該外部氣體迴路可用於為高消耗歧管3225以及低消耗歧管3215供應氣體。針對如封閉型印刷系統500E之圖13A中所示的根據本發明教示之氣體封裝系統之各種實例，高消耗歧管3225可用以將氣體供應至各種裝置及設備，諸如(但非限制)基板浮選台、氣動機器人、空氣軸承、空氣襯套及壓縮氣體工具及其組合中之一或多者。針對根據本發明教示之氣體封裝系統之各種實例，低消耗3215可用以將氣體供應至各種設備及裝置，諸如(但非限制)隔離器及氣動致動器及其組合中之一或多者。
針對圖13A及圖13B之封閉型印刷系統500E之各種實例，鼓風機迴路3280可用以將加壓氣體供應至基板浮選台2250之各種實例。除供應加壓氣體外，印刷系統2005之基板浮選台2250(其利用空氣軸承技術)亦利用鼓風機真空3290，該鼓風機真空在閥3294處於打開位置中時經由管線3292與氣體封裝總成1005連通。鼓風機迴路3280之外殼3282可維持用於將加壓之氣體源供應至基板浮選台2250的第一鼓風機3284，及充當基板浮選台2250之真空源的第二鼓風機3290，基板浮選台在氣體封裝總成1005中容納於氣體環境中。可使鼓風機適合於用作用於基板浮選台之各種實例的加壓氣體或真空任一者之源的屬性包括(舉例說明而非限制)鼓風機具
有高可靠性；使鼓風機少維護，具有變速控制且具有大範圍之流動體積；能夠提供在約100m3/h至約2,500m3/h之間的體積流動的各種實例。鼓風機迴路3280之各種實例另外可具有處於鼓風機迴路3280之入口末端的第一隔離閥3283，以及處於鼓風機迴路3280之出口末端的止回閥3285及第二隔離閥3287。鼓風機迴路3280之各種實例可具有可調整閥3286，可調整閥可為(舉例說明而非限制)閘、蝶形、針形或球形閥，以及用於將自鼓風機迴路3280至基板浮選台2250之氣體維持在經定義溫度下的熱交換器3288。
圖13A描繪用於整合及控制氣體源3201及清潔乾燥空氣(CDA)源3203以供圖12A之封閉型印刷系統500D及圖13A之封閉型印刷系統500E之操作之各種態樣使用的外部氣體迴路3200(亦展示於圖12A中)。圖12A及圖13A的外部氣體迴路3200可包括至少四個機械閥。此等閥包括第一機械閥3202、第二機械閥3204、第三機械閥3206及第四機械閥3208。此等各種閥位於各種流動管線中的允許控制非反應性氣體源及空氣源(諸如清潔乾燥空氣(CDA))兩者的位置中。根據本發明教示，非反應性氣體可為在條件之經定義集合下不經歷化學反應之任何氣體。非反應性氣體之一些常用非限制性實例可包括氮氣、稀有氣體中之任一者及其任何組合。外殼氣體管線3210自外殼氣體源3201延伸。外殼氣體管線3210繼續作為低消耗歧管管線3212(其與低消耗歧管3215流體連通)成直線地延伸。交叉線第一區段3214自第一流動接合點3216延伸，第一流動接合點位於外殼氣體管線3210、低消耗歧管管線3212及交叉線第一區段3214之相交處。交叉線第一區段3214延伸至第二流動接合點3218。壓縮器氣體管線3220自壓縮器迴路3250之積蓄器3264延伸且終止於第二流動接合點3218處。
CDA管線3222自CDA源3203延伸且作為高消耗歧管管線3224繼續，高消耗歧管管線與高消耗歧管3225流體連通。第三流動接合點3226位於交叉線第二區段3228、清潔乾燥空氣管線3222及高消耗歧管管線3224之相交處。交叉線第二區段3228自第二流動接合點3218延伸至第三流動接合點3226。高消耗的各種組件可在維護期間借助於高消耗歧管3225經供應CDA。使用閥3204、3208及3230隔離壓縮器可防止反應性物質(諸如臭氧、氧氣及水蒸汽)污染壓縮器及積蓄器內之氣體。
與圖12A及圖13A相比，圖12B及圖13B大體說明氣體封裝總成1005內之氣體的壓力可維持在所要或規定範圍內(諸如使用耦接至壓力監視器P之閥)之一組態，其中使用自壓力監視器獲得之資訊，該閥允許氣體排出至包圍氣體封裝總成1005之另一封裝、系統或區。如在本文中所描述之其他實例中，此氣體可經回收並再處理。如上文所提及，此調節可幫助維持氣體封裝系統之微小正內部壓力，因為加壓氣體亦係同時引入至氣體封裝系統中。各種裝置及設備之可變要求可建立用於本發明教示之各種氣體封裝總成及系統的不規則壓力分佈。因此，圖12B及圖13B中所示之方法可除本文中所描述之其他方法外或替代文中所描述之其他方法而使用，以便幫助維持相對於包圍封裝之環境保持在微小正壓的氣體封裝系統之動態壓力平衡。
圖14大體說明用於整合及控制一或多個氣體源或空氣源(以便建立作為浮選輸送系統之一部分包括的浮選控制分區)之系統500F之另一實例。類似於圖3、圖13A及圖13B之實例，圖14大體說明浮選台2250。另外，圖14之說明性實例中展示了輸入區2201及輸出區2203。區
2201、2200及2203被稱為輸入、印刷及輸出僅用於說明。此等區可用於其他處理步驟，諸如輸送基板，或諸如在基板於一或多個其他模組中之固持、乾燥或熱處理中之一或多者期間支撐基板。在圖14之說明中，第一鼓風機3284A經建構以在浮選台設備之輸入區2201或輸出區2203中之一或多者中提供加壓氣體。此加壓氣體可受溫度控制，諸如使用耦接至第一熱交換器1502A之第一冷卻器142A。此加壓氣體可使用第一過濾器1503A進行過濾。溫度監視器8701A可耦接至第一冷卻器142(或其他溫度控制器)。
類似地，第二鼓風機3284B可耦接至浮選台之印刷區2202。單獨冷卻器142B可耦接至包括第二熱交換器1502B及第二過濾器1503B之迴路。第二溫度監視器8701B可用以提供對由第二鼓風機3284B提供之加壓氣體之溫度的獨立調節。在此說明性實例中，如本文中關於圖3所描述，輸入區2201及輸出區2203可被供應正壓力，而印刷區2202可包括使用正壓力與真空控制之組合以提供對基板位置之精確控制。舉例而言，使用正壓力與真空控制之此組合，基板在藉由印刷區2202界定之分區中使用由封裝印刷系統500F提供之浮動氣墊而受到排他性控制。真空可藉由諸如亦提供用於鼓風機外殼3282內之第一及第二鼓風機3284A或3284B之構成氣體之至少一部分的第三鼓風機3290來建立。
應理解，本文中所描述的本發明之實施方式之各種替代例可在實踐本發明時使用。舉例而言，根據本發明教示之封閉型印刷系統之實施方式可適用於在製造廣泛技術領域之多種裝置及設備(舉例而言而非限制，OLED顯示器、OLED照明系統、有機光伏打設備、鈣鈦礦太陽能電池以及有機半導體電路)時的基板之經圖案化區域印刷。另外，差異很大之
技術(諸如化學方法、生物技術、高技術及藥學技術)可得益於本發明教示。印刷係用以例示根據本發明教示之氣體封裝系統之各種實施方式的效用。可容納印刷系統之氣體封裝系統之各種實施方式可提供許多特徵，諸如(而非限制)經由建構及解除建構之循環提供氣密密封封裝的密封、將封裝體積減至最小，及在處理期間以及在維護期間自外部至內部之簡便接入。氣體封裝系統之各種實施方式之此等特徵可能對功能性有影響，諸如(而非限制)提供在處理期間易於維持反應性物質之低含量的結構完整性，以及在維護循環期間將停工時間減至最少的快速封裝體積轉化。因而，提供基板印刷之效用的各種特徵及規格亦可提供益處至多種技術領域。
雖然已在本文中展示並描述本發明之實施方式，但熟習此項技術者應清楚，此等實施方式僅以舉例方式提供。熟習此項技術者現將在不背離本發明之情況下想到許多變化、改變及取代。預期以下申請專利範圍界定本發明之範圍，且因此涵蓋此等技術方案及其等效物之範圍內的方法及結構。
2000:印刷系統
2050:基板
2100:輸入區/印刷系統基座
2110:第一隔離器集合
2112:第二隔離器集合
2120:第一立管
2122:第二立管
2130:印刷系統橋
2200:基板浮選台
2201:第一區
2202:印刷區
2203:輸出區
2220:基板浮選台基座
2301:第一X軸托架總成
2302:第二X軸托架總成
2310:第一Z軸移動板
2312:第二Z軸移動板
2351:第一Y軸支撐樑
2352:第二Y軸支撐樑
2501:第一印刷頭裝置總成
2502:第二印刷頭裝置總成/印刷頭裝置總成入口管線
2503:第一印刷頭裝置總成封裝
2504:第二印刷頭裝置總成封裝
2505:印刷頭裝置
2701:第一印刷頭管理系統
2702:第二印刷頭管理系統
2703:第一印刷頭管理系統平台
2704:第二印刷頭管理系統平台
2705:線性軌道運動系統
2706:線性軌道運動系統
2707:第一印刷頭管理系統設備
2709:第一印刷頭管理系統設備
2711:第一印刷頭管理系統設備
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- 一種用於輸送墨水以印刷基板的系統，該系統之特徵在於其具有如本文隨附之圖3所描述之結構。
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