TWI732321B - 在基材上形成材料層之方法及系統 - Google Patents

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伊莉亞 沃斯凱
寇諾 Ｆ 馬狄剛
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那喜德 哈爾吉
克里斯多夫 布雀能
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Abstract

可將一塗層設置於一基材上。該塗層之製造可包括：在使用一氣墊將該基材支撐於一塗佈系統中之同時，在該基材之一指定區域中形成一固體層。舉例而言，可在該基材藉由該氣墊支撐之同時將一液體塗層印刷於該指定區域上。在印刷經圖案化液體之後，可保持該基材達一指定持續時間。可在使用該氣墊支撐該基材之同時將該基材輸送至一加工區。可加工該液體塗層以提供該固體層，包括繼續使用該氣墊支撐該基材。

Description

在基材上形成材料層之方法及系統
本發明係有關於氣墊裝置以及用於基材塗層之技術。
優先權主張
本專利申請案主張以下各者中之每一者的優先權益：(1)2014年4月30日申請的標題為「Systems and Methods for the Fabrication of Inkjet Printed Encapsulation Layers」之美國臨時專利申請案第61/986,868號；以及(2)2014年5月23日申請的標題為「DISPLAY DEVICE FABRICATION SYSTEMS AND TECHNIQUES USING INERT ENVIRONMENT」之美國臨時專利申請案第62/002,384號，該等美國臨時專利申請案中之每一者特此以全文引用之方式併入本文中。
可在基材上形成材料層，以便提供電子器件之一或多個功能或非功能層。在一種方法中，可部分地經由使用數種技術中之任一者將一系列薄膜真空沈積至基材上而製造此等器件上之膜層，該等技術包括(但不限於)化學氣相沈積、電漿增強式化學氣相沈積、濺鍍、電子波束蒸鍍及熱蒸鍍。然而，以此方式進行真空處理相對：(1)複雜，通常涉及大真空腔室及抽汲子系統以維持此真空；(2)浪費所沈積之原材料，因為此系統中之大分率之材料通常沈積至沈積腔室之內部的壁及夾具上，使得浪費的材料通常比沈積至基材上之材 料多；且(3)難以維護，諸如涉及頻繁地停止真空沈積工具之操作以打開壁及夾具並自其清潔累積的廢料。在表面積比通常可用的矽晶圓大的基材之情況下，此等問題提出進一步挑戰。
在某些應用中，可能需要按指定圖案沈積一膜。在另一方法中，可將毯覆式塗層沈積在基材上，且可考慮光微影用於達成所要圖案化。但是，在各種應用中，此等光微影過程可損壞現有的經沈積膜層。所謂的蔭罩(shadowmask)可用以在使用真空沈積技術時直接圖案化經沈積層。在此些情況下，蔭罩包含可(例如)自金屬薄片製成之實體模板，其具有用於沈積區域之切口。蔭罩通常在沈積之前對準至基材且置放得與基材接近或接觸，在沈積期間保持在合適的位置，且接著在沈積之後移除。
經由蔭罩之此直接圖案化對基於真空之沈積技術添加實質複雜度，通常涉及用以相對於基材精確地處置及定位遮罩之額外機構及夾持件，從而進一步增大材料浪費(歸因於沈積至蔭罩上之材料之浪費)，且進一步增大維護需要以連續地清潔及替換蔭罩。此等薄遮罩在大區域上可能機械上不穩定，從而限制可處理的基材之最大大小，且因此再次為以下情況：對於表面積比通常可用之矽晶圓大的基材，此等問題尤其具挑戰性。
根據本發明教示之封閉塗佈系統之具體實例可適用於在廣泛範圍的技術領域中製造多種裝置及器件時塗佈基材，該等技術領域例如但不限於有機發光二極體(organic light emitting diode，OLED)顯示器、OLED照明、有機光伏打裝置、鈣鈦礦太陽能電池、印刷電路板，以及有機及無機半導體器件或電路。
本發明人已尤其認識到，可在大氣壓力或接近大氣壓力之環境壓 力下在基材上形成固體層，諸如使用印刷技術在基材之指定區域上沈積液體油墨，及加工該液體油墨以時該液體油墨凝固以提供固體層，包括在此印刷期間至少部分地使用氣墊支撐基材，且包括在加工液體油墨期間繼續至少部分地使用氣墊支撐基材。本發明人亦已尤其認識到，以此方式，處置步驟之數目可得以減少，諸如用於以下各者中之一或多者：降低潛時、減少在嚙合期間(例如)藉由處置器對基材之機械損壞或增強由本發明教示之塗佈系統之各種具體實例提供的固體層之均勻性。可在本發明教示之塗佈系統之具體實例中執行的各種過程可包括液體油墨之此印刷之後及加工之前保持基材達指定持續時間，包括在所執行之各種過程期間繼續至少部分地使用氣墊支撐基材。
廣泛地，印刷操作可包括一或多個液體塗佈過程，諸如噴墨印刷、噴嘴印刷、槽模塗佈(經圖案化或未經圖案化)或絲網印刷，且液體油墨可包含有機材料(例如，單體或聚合物)或無機材料中之一或多者，且可包括載劑流體。對液體油墨之加工可包括曝光(例如，包括紫外線、紅外線或可見光中之一或多者)、加熱或冷卻、高於環境壓力之壓力或真空中之一或多者。此加工可經由以下各者中之一或多者而導致液體油墨凝固以提供固體層：移除載劑流體(例如，乾燥或烘焙中之一或多者，諸如包括真空乾燥或真空烘焙)、化學反應(例如，交聯或自一種化合物至另一種化合物之化學轉變)，或緊密化(例如，烘焙，諸如包括真空烘焙)。印刷層可經圖案化或毯覆式塗佈於基材上，且可塗佈或可包括為發光器件(例如，顯示器或發光面板)、吸光器件(例如，光偵測器或太陽能電池)、印刷電路總成或其他電子器件或電路之部分。
本發明人已尤其認識到，可使用具有封閉體之系統來進行印刷技術及其他處理操作，該等封閉體經組態以提供受控環境，諸如包括包含與所沈積之一或多種物質最低限度地反應或不反應之氣體或包含經處理基材之氛圍，此氣體具有指定純度等級。此指定純度等級亦可包括與使用本發明教示之塗佈 系統之具體實例製造的器件之各種材料及組件反應的物質之受控最大雜質濃度，該等物質諸如但不限於氧氣、臭氧及水蒸氣以及各種有機溶劑蒸氣。將各種反應性物質控制於指定純度等級可防止在製造期間正於基材上製造之材料及器件之降級、減少或防止雜質(該等雜質可能隨後引起、加速或促進此等材料或器件在製造之後的降級)併入至在製造期間正於基材上製造之材料及器件中，或阻止或抑制缺陷。亦可提供微粒控制以便維持受控環境內之指定微粒濃度。
封閉體之配置可包括具有個別地維持之受控環境的各別模組，或該等模組中之一或多者可與其他模組共用受控環境。諸如氣體純化、溫度控制、溶劑減量或微粒控制之機構可在模組之間共用或可以專用方式提供。根據本發明教示之氣體純化之各種實施例可包括將各種反應性物質(包括諸如水蒸氣、氧氣、臭氧之各種反應性大氣氣體以及有機溶劑蒸氣)之濃度維持在1000ppm或更低，例如100ppm或更低、10ppm或更低、1.0ppm或更低或0.1ppm或更低。
可使用有機材料製造諸如電子或光電器件之各種器件，包括使用處理技術以提供一或多個膜層。諸如與其他顯示技術相比，有機光電器件可由於其相對薄且平面之結構而在體積上緊湊，並且提供增強的功率效率及增強的視覺效能。不同於競爭性技術，此等器件可在機械上為可撓性的(例如，可摺疊或可彎曲的)，或為光學透明的。有機光電器件之應用可包括普通照明、用作背光照明源或用作像素光源或(例如)電致發光顯示器中之其他元件。一類有機光電器件包括有機發光二極體(OLED)器件，其可使用諸如小分子、聚合物、螢光或磷光材料之電致發光有機材料產生光。
在一實施例中，印刷操作可包括噴墨印刷包含有機材料之液體油墨，且加工液體油墨可包括將液體油墨曝露於諸如紫外(UV)光之光以固化該液體油墨以提供固體層。固化處理(諸如包括UV照明)可誘發交聯反應，藉此 形成經圖案化固體層。舉例而言，經圖案化固體層可塗佈製造於基材上之發光器件或其他器件之至少一部分。固體層可囊封基材上之指定區域，諸如包括於形成囊封結構之層堆疊中。
本文所述的系統及技術可用於支援處理一定範圍的不同基材組態。舉例而言，可至少部分地使用本文所述的系統或技術製造平板顯示器件。此平板顯示器件可包括有機發光二極體(OLED)平板顯示器。若干OLED平板顯示器可在一基材上處理。使用詞語「基材」或片語「所製造基材」通常係指處理中之總成，諸如可包括OLED器件。本文中之實施例無需受限於特定面板幾何形狀或大小。舉例而言，此等系統及技術可用於支援在具有第2代(「Gen 2」)大小之基材上製造顯示器件，諸如具有包括約37公分(cm)乘約47cm之尺寸的矩形幾何形狀。本文所述的系統亦可用於稍微較大之基材幾何形狀，諸如支援在具有第3.5代(「Gen 3.5」)基材大小之基材上製造顯示器件，諸如具有包括約61公分(cm)乘約72cm之尺寸的矩形幾何形狀。本文所述的系統亦可用於甚至更大之基材幾何形狀，諸如支援在具有對應於具有約130cm×150cm之尺寸的「Gen 5.5」或具有約195cm×225cm之尺寸的「Gen 7」或「Gen 7.5」基材之基材大小的基材上製造顯示器件。舉例而言，Gen 7或Gen 7.5基材可單分(例如，切割或以其他方式分離)成八個42吋(對角線尺寸)或六個47吋(對角線尺寸)平板顯示器。「Gen 8」基材可包括約216×246cm之尺寸。「Gen 8.5」基材可包括約220cm×250cm之尺寸，且可經單分以每基材提供六個55吋或八個46吋扁平面板。
可使用本文所述的系統及技術支援超出Gen 8.5之尺寸。舉例而言，可至少部分地使用本文所述的系統及技術製造具有約285cm×305cm或更大之尺寸的「Gen 10」基材。儘管通常適用於玻璃基材，但本文所述的面板大小可應用於適合用於顯示器件製造(且尤其是可包括使用印刷技術形成一或多個層 之OLED顯示器製造)之任何材料的基材。舉例而言，可使用多種玻璃基材材料以及多種聚合基材材料，例如聚醯亞胺。
H:高度
h:高度
M:組態
U:組態
V:相對速度
W:寬度
Z1:區
Z1A:區
Z1B:區
Z2:區
Z2A-Z2N:區
Z3:區
Z3A:區
Z3B:區
100:氣體封閉體總成
130:氣體純化迴路
131:出口線
132:溶劑移除組件
133:入口線
134:氣體純化系統
140:熱調節系統
141:流體出口線
142:冷凍器
142A:冷凍器
142B:冷凍器
143:流體入口線
300:加壓氣體再循環系統
502:氣體封閉體系統
505:系統
910:源/線性陣列
910A-910N:源
912:光源總成
914:充氣室
915:吹風機
916:窗
918:基材或外殼
920:工作台
922:發射波束
1010:封閉體
1010A:封閉體
1010B:封閉體
1100A:模組
1100B:模組
1200:處理模組
1200A:處理或保持模組
1200B:處理或保持模組
1400A:轉移模組
1400B:轉移模組
1400C:轉移模組
1410:處置器
1410A:處置器
1420:末端執行器
1500:FFU
1500A-1500N:風扇過濾器單元(FFU)
1502:熱交換器
1502A:熱交換器
1502B:熱交換器
1503A:過濾器
1503B:過濾器
1906:多孔介質
2000:印刷系統
2000B:印刷系統
2100:區域
2124A-2124N:區域
2130:橋接器
2200:區域
2250:工作台
2300:區域
2301:第一托架總成
2302:第二托架總成
2303:相機
2406A:區域
2406B:區域
2420B:夾盤
2420C:夾盤
2501:印刷頭總成
2600:塗佈系統
2600A:塗佈系統
2600B:塗佈系統
2630:飄浮載台輸送系統
2700:塗佈系統
2732:處置器
2734:導軌
2800A:塗佈系統
2800B:系統
2800C:系統
2800D:系統
3000:加工系統
3000A:加工系統
3000B:加工系統
3001:旋轉部分
3282:吹風機外殼
3284A:吹風機
3284B:吹風機
3290:吹風機
3301:門
3350:單元
4000:基材
4002A:顯示區域
4002B:顯示區域
4002C:顯示區域
4002D:顯示區域
4004:區域
4006B:基材
4006C:基材
5000:區域
5000A-5000N:保持或處理區域
5201:返回導管
5201A:導管
5201B:導管
6001:技術
6002:技術
6101:步驟
6201:步驟
6202:步驟
6301:步驟
6302:步驟
6401:步驟
6402:步驟
6501:步驟
6502:步驟
6601:步驟
6602:步驟
8314:加工系統
8315:加工系統
8700:溫度控制器
8701:溫度監測器
8701A:溫度監測器
8701B:溫度監測器
圖1大體說明塗佈系統之至少一部分的平面圖之實施例。
圖2大體說明諸如可包括兩個或兩個以上印刷區及加工區之塗佈系統之至少一部分的平面圖之實施例。
圖3A至圖3D大體說明塗佈系統之至少一部分的平面圖之進一步實施例。
圖4A大體說明可包括在基材上形成經圖案化固體層(諸如可包括使用圖1、圖2或圖3A至圖3D之實施例中所示的系統)之技術(諸如方法)。
圖4B大體說明可包括形成有機囊封層(organic encapsulation layer，OEL)(諸如可包括使用圖1、圖2或圖3A至圖3D之實施例中所示的系統)之技術(諸如方法)。
圖5大體說明描繪基材之各種區域的實施例。
圖6大體說明可相對於本文所述的一或多個其他實施例之部分或全部使用以便在封閉體中建立或維持受控環境之氣體純化方案之示意性表示。
圖7大體說明用於整合及控制一或多個氣體或空氣源以便建立被包括為飄浮輸送系統之一部分的飄浮控制區之系統之至少一部分的實施例。
圖8A及圖8B包括夾盤組態之說明性實施例，該夾盤組態可建立加壓氣墊以諸如在沈積(例如，印刷)、保持或加工過程過程期間支撐基材，且圖8C中為所得經處理基材中之對應均勻性。
圖9大體說明說明諸如可用於加工基材上之塗層的加工系統之圖的實施例，該加工系統諸如可經組態以將基材曝露於光(例如，紫外光)。
圖10A及圖10B大體說明諸如可用於加工基材上之塗層的加工系統之至少一部分的實施例，該加工系統可包括光源之線性組態。
圖11A及圖11B大體說明諸如包括轉移模組之系統之一部分的視圖，該系統可包括為塗佈系統之一部分或可用以在由塗佈系統處理之前或之後操縱基材。
圖12大體說明諸如包括轉移模組之另一實施例的系統之一部分，該系統可包括為塗佈系統之一部分或可用以在由塗佈系統處理之前或之後操縱基材。
圖13A及圖13B大體說明諸如可包括可用於處理基材之基材處理區域之堆疊組態的系統之一部分之視圖。
圖1大體說明塗佈系統2600之至少一部分之平面圖的實施例。系統2600可經組態以在基材之指定區域(諸如基材之對向上之第一側)中提供固體層。該固體層可塗佈基材之至少一部分，諸如以指定圖案形成。系統2600可包括若干區之配置，諸如每一區經組態以至少部分地使用氣墊配置使用提供至基材之與第一側對置的第二側之加壓氣體支撐基材。舉例而言，該固體層可經圖案化或毯覆式塗佈於基材上，且可塗佈或可包括為發光器件(例如，顯示器或發光面板)、吸光器件(例如，光偵測器或太陽能電池)、印刷電路總成或其他電子器件或電路之部分。
塗佈系統2600可包括印刷系統2000，諸如可包括經組態以將液體塗層沈積在基材之指定區域上(例如，提供毯覆式或經圖案化液體塗層)之噴墨印刷頭。舉例而言，印刷系統2000可包括用於將墨滴可靠地置放至基材上之特定地點上的裝置。此裝置可包括以下各者中之一或多者：印刷頭總成2501、油墨遞送系統、基材支撐裝置(諸如用以提供加壓氣體之平台(例如，飄浮「工作台」)、裝載及卸載裝置，及用於管理印刷頭之機構。
在圖1之說明性實施例中，印刷系統2000可包括諸如附接到立管(riser)之橋接器2130。該橋接器可支撐第一托架總成2301及第二托架總成2302，其中此等托架可沿著橋接器2130在至少一個軸線(例如，「X軸」)上移動。第一托架總成可控制印刷頭總成2501跨橋接器2130之移動，諸如使用可本質上為低顆粒產生性之線性空氣軸承運動系統。在一實施例中，第一托架總成2301或第二托架總成2302中之一或多者可具有安裝於其上之垂直(例如，「Z軸」)移動板。在一實施例中，第一托架總成2301與第二托架總成2302可各自承載一印刷頭總成。在諸如圖1中所示的另一實施例中，第一托架總成2301可承載印刷頭總成2501，且第二托架總成2302可承載一或多個相機，諸如用於監測或檢查基材塗佈操作之相機2303。
諸如印刷頭總成2501之每一印刷頭總成可具有安裝在至少一個印刷頭器件中之複數個印刷頭。印刷頭器件可包括(例如但不限於)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、速度及大小噴射油墨之複數個噴嘴或孔口。舉例而言，印刷頭總成2501可包括約1至約60個之間的印刷頭器件，其中每一印刷頭器件可在每一印刷頭器件中具有約1至約30個之間的印刷頭。印刷頭(例如工業噴墨頭)可具有約16至約2048個之間的噴嘴，根據一說明性實施例，該等噴嘴可排出約0.1微微升(pL)至約200pL之間的液滴體積。
如上文所提及，印刷操作可包括一或多個液體塗佈過程，諸如噴墨印刷、噴嘴印刷、槽模塗佈(經圖案化或未經圖案化)或絲網印刷，且液體油墨可包含有機材料(例如，單體或聚合物)或無機材料中之一或多者且可包括載劑流體。處理液體油墨可包括曝光(例如，包括紫外線、紅外線或可見光中之一或多者)、加熱或冷卻、高於環境壓力之壓力或真空中之一或多者。此加工可經由以下各者中之一或多者而導致液體油墨凝固以提供固體層：移除載劑 流體(例如，乾燥或烘焙中之一或多者，諸如包括真空乾燥或真空烘焙)、化學反應(例如，交聯或自一種化合物至另一種化合物之化學轉變)，或緊密化(例如，烘焙，諸如包括真空烘焙))。在另一方法中，固相材料可經熱氣化以用於經由射流沈積至基材上。在又一方法中，材料可溶解或以其他方式懸浮於載劑液體中，且可藉由將連續流體流自噴嘴施配至基材上以形成一線(所謂的「噴嘴印刷」或「噴嘴射流」)及載劑之後續汽化以提供線圖案化層而形成包括該材料之層。
區域2100可由處置器(例如，轉移機器人)進入以便允許在印刷液體塗層之前將基材置放於第一區Z1之區域2100中(例如，如由朝向區域2100之箭頭所指示)。可接著至少部分地藉由諸如在第一區Z1之區域2100中的加壓氣體支撐基材。印刷系統可具有在第一區Z1中之第二區域2200，諸如提供加壓氣體與真空之組合以諸如在印刷操作期間或在印刷操作之後更精確地控制基材之飄浮「飛行高度」。下文關於圖7之說明性實施例提供僅使用壓力或使用壓力與真空之組合的進一步論述。
返回參考圖1，可至少部分地使用位於第一區Z1中之飄浮工作台輸送基材。可藉由基材之機械嚙合(諸如包括使用輥或夾鉗(例如，真空夾鉗)中之一或多者)增強或以其他方式促進此類輸送，如在下文之實施例中進一步所論述。第一區Z1、第二區Z2或第三區Z3中之一或多者可經組態以至少部分地使用氣墊連續地支撐基材。舉例而言，在印刷操作之後，可將基材諸如經由第二區Z2諸如沿著由包括箭頭之曲線指示之路徑輸送至包括為加工系統3000之一部分的第三區Z3。此類輸送可包括在輸送及加工期間繼續至少部分地使用氣墊支撐基材。加工系統3000可加工液體塗層(例如，所印刷液體油墨)以在基材上提供固體層。
如上文所提及，液體油墨之加工可包括曝光(例如，包括紫外線、 紅外線或可見光中之一或多者)、加熱或冷卻、高於環境壓力之壓力或真空中之一或多者。此加工可經由以下各者中之一或多者而導致液體油墨凝固以提供固體層：移除載劑流體(例如，乾燥或烘焙中之一或多者，諸如包括真空乾燥或真空烘焙)、化學反應(例如，交聯或自一種化合物至另一種化合物之化學轉變)，或緊密化(例如，烘焙，諸如包括真空烘焙)。印刷層可經圖案化或毯覆式塗佈於基材上，且可塗佈或可包括為發光器件(例如，顯示器或發光面板)、吸光器件(例如，光偵測器或太陽能電池)、印刷電路總成或其他電子器件或電路之部分。
舉例而言，加工系統3000可包括一或多個光源(例如，諸如源910之一或多個可見光、紅外線或紫外線源)。源910可包括「條形」源之線性陣列，諸如可包括紫外光發光二極體之陣列，如相對於本文中之其他實施例所論述。基材或源910中之一或多者可經平移或掃描，以便達成在基材之指定區域上的曝光之所要受控持續時間或劑量。此類曝光可用以加熱基材(例如，使用紅外線或可見光)或引出化學反應(例如，交聯或化學轉變)。加工無需包括使用光。舉例而言，加工系統3000可經組態以加熱或冷卻基材，或提供用於使基材自一個狀態演變至另一狀態之環境。
舉例而言，加工可包括使用加熱來烘焙或乾燥基材。此類加熱可為對流驅動式(例如，使用氣墊或建立其他氣流)或輻射驅動式(例如，使用諸如提供紅外輻射之燈之一或多個源)中之一或多者。如在下文之其他實施例中所論述，可諸如使用以下各者中之一或多者來控制在加工區3000或其他處中之加工期間的基材溫度：跨基材表面受控地施加溫度受控氣流(諸如層流)，其可經提供以跨基材平面流動；或使用提供為用以支撐基材之氣墊之一部分的溫度受控流。此類對流技術可用以加工基材以烘焙或乾燥液體塗層以使該液體塗層凝固，從而提供固體層。此類對流技術可與輻射加工組合，諸如可包括使用 紅外線燈以烘焙及/或乾燥液體塗層。加工可包括提供用以使基材上之一或多個層緊密化之環境，諸如可包括烘焙操作。在另一實施例中，可在加工期間使用至少一部分真空環境，諸如亦可包括對基材之輻射加工。
在一實施例中，可在印刷操作之後但在加工操作之前保持基材達指定持續時間(或直至滿足指定準則)，以便允許基材自一個條件演變至另一條件。在例如出於使基材演變之目的而保持的情況下，可保持基材以便允許所印刷液體層安定或流動。如在以上實施例中，可經由跨基材表面受控地施加溫度受控氣流(諸如層流)(其可經提供以跨基材平面流動)來控制在此類演變期間之基材溫度。
可在基材位於第一區Z1之區域2100或2200中之任一者中的情況下執行保持。舉例而言，在印刷操作之後可使第一基材保持靜止於印刷區Z1中達指定保持持續時間。然而，可諸如藉由將基材輸送至第二區Z2且使用第二區Z2之至少一部分作為保持區或執行一或多個其他操作來增強處理量。舉例而言，可將另一基材遞送至系統2600之第一區Z1以進行印刷操作，且可將第一基材輸送至第二區Z2以空出印刷發生之區域。若第二區為狹長的，則可經由區Z2串行地保持或輸送一系列基材。第二區Z2亦可用於將等待加工之一系列基材排入佇列或緩衝或用於其他處理(例如，基材無需保持在區Z2中僅達指定持續時間或僅為了自一個狀態演變至另一狀態)，或可在第二區Z2中執行處理，諸如可包括烘焙及/或乾燥基材。可使用諸如在圖2、圖3A、圖3B、圖3C或圖3D之實施例中所示的其他組態。另外或替代地，第三區Z3可用以在印刷之後但在加工之前保持基材達指定持續時間。
塗佈系統2600可位於封閉體1010內，以便提供處於大氣壓力或接近大氣壓力之受控處理環境。此類受控處理環境可經建立以保持微粒污染物濃度、水蒸氣含量、氧氣含量、臭氧含量及有機蒸氣含量中之一或多者低於指定 限制。舉例而言，受控處理環境可包括氮氣或經指定而與使用系統2600沈積在經處理基材上之物質具有最小或無反應性的另一氣體或氣體混合物。如下文之其他實施例中所描述，可至少部分地使用包括在系統2600之各個部分內或耦接至系統2600之各個部分的氣體純化系統來建立此類受控處理環境。亦可諸如使用耦接至系統2600或位於系統2600內之裝置來控制受控環境之微粒濃度。在一實施例中，封閉體1010可包括經建立而無加壓惰性氣體再循環系統之環境，諸如可包括相對於外部壓力維持在略微內部正壓力以便防止外部氣體或空氣進入內部(若在封閉體1010中發生任何滲漏)之封閉體1010。根據各種說明性實施例，本發明教示之封閉體1010及系統2600、封閉體1010之內部可相對於封閉體1010外部之周圍氛圍維持在例如至少2mbarg之壓力、例如至少4mbarg之壓力、至少6mbarg之壓力、至少8mbarg之壓力或較高壓力下。
圖2大體說明諸如可包括兩個或兩個以上印刷區及加工區之塗佈系統2700之至少一部分的平面圖之實施例。圖2可包括兩個或兩個以上塗佈系統2600A或2600B，諸如各自具有與上文關於圖1所論述之系統2600之組態相同或類似的組態。在圖2中，基材4000可運送至第一塗佈系統2600A之區Z1A中，諸如在印刷過程期間至少部分地使用由印刷區Z1A中之飄浮工作台提供的氣墊支撐。舉例而言，包括末端執行器1420之處置器2732可用以操縱基材4000，以便將基材4000置於用於在區Z1A中進行印刷或加工操作之位置或在此類操作之後諸如自區Z3A取回基材。在圖2之說明性實施例中，處置器2732除了具有其他自由度之外亦可穿越導軌2734。
可使用各種運送技術使用飄浮載台輸送系統諸如經由第二區Z2A在塗佈系統2600A內轉移基材4000。此類技術可包括使用線性空氣軸承或機械軸承系統、用於保持基材之夾鉗總成、輥等等中之一或多者。如本文中先前論述，諸如在已完成印刷過程之後且在加工操作之前，基材4000可保留在保持 區中達指定保持持續時間或藉由其他處理活動之潛時判定之持續時間。在此類保持操作期間，基材4000可繼續至少部分地使用氣墊加以支撐。
可將基材4000運送至諸如包括為加工系統3000A之一部分的加工區Z3A。如本文中在其他處所論述，可使用各種技術加工基材4000以便藉由使液體層凝固來形成固體層。此加工可經由以下各者中之一或多者而導致液體油墨凝固以提供固體層：移除載劑流體(例如，乾燥或烘焙中之一或多者，諸如包括真空乾燥或真空烘焙)、化學反應(例如，交聯或自一種化合物至另一種化合物之化學轉變)，或緊密化(例如，烘焙，諸如包括真空烘焙)。在於塗佈系統2600A內進行處理期間，在包括印刷、保持及加工中之一或多者的整個一序列處理操作期間，基材4000可至少部分地使用氣墊加以支撐。
本發明人已尤其認識到，以此方式，包括機器人(例如，處置器2732)之處置步驟之數目可得以減少，諸如用於以下各者中之一或多者：降低潛時、減少在嚙合期間藉由處置器2713對基材之機械損壞或增強由塗佈系統2600A提供的固體層(例如，膜層)之均勻性。上文所提及之各種運送技術可用以輸送基材穿過塗佈系統2600A，諸如使基材接觸不同於顯示區域或基材之包括所製造電子器件之區域的指定區域，或至少部分地使用與此類區域對置之氣墊支撐基材。
系統2700可包括：諸如類似於第一塗佈系統2600A而經組態之第二塗佈系統2600B，諸如包括第一區Z1B、第二區Z2B及第三區Z3B；以及印刷系統2000B及加工系統3000B。第二塗佈系統2600B可經組態以印刷液體層，且接著以類似於第一塗佈系統2600B之方式加工該液體層以提供固體層。以此方式，與僅具有單一印刷系統2000或單一塗佈系統2600A或2600B之拓撲相比，第二塗佈系統2600B可提供冗餘或增強之處理量中之一或多者。在一實施例中，由第二塗佈系統2600B提供之固體層可不同於由第一塗佈系統區塊2600A提供之層 (例如，在組成或塗佈於基材上之地點上)。
系統2700可包括各種封閉體，諸如用於第一塗佈系統區塊2600A之第一封閉體1010A及用於第二塗佈系統區塊2600B之封閉體1010B。該等封閉體可各自具有如相對於本文中之其他實施例所論述的受控環境。處置器2732可位於亦具有受控環境之轉移模組1400B內。轉移模組1400B之內部環境可通常用第一塗佈系統區塊2600A或第二塗佈系統區塊2600B中之一或多者維持或單獨地維持。舉例而言，一或多個閘閥或氣體簾幕配置可用於處置器2732置放或自第一塗佈系統區塊2600A或第二塗佈系統區塊2600B取回基材之區域中。
系統2700可包括一或多個其他模組，諸如第一模組1100A或第二模組1100B，其可包括直通或裝載-鎖定配置。舉例而言，模組1100B(例如「輸出」模組)可包括經組態以至少部分地使基材4000自轉移模組1400B內之第一環境轉變至不同於轉移模組1400B之環境的另一環境之裝載-鎖定配置(例如，自真空環境或自具有諸如氣體、濕氣、微粒或其他組成物中之一或多者之不同受控特性的大氣環境至大氣壓力或接近大氣壓力之壓力，自大氣壓力或接近大氣壓力之壓力至真空環境或具有諸如氣體、濕氣、微粒或其他組成物中之一或多者之不同受控特性的大氣環境)。類似地，模組1100A(例如，「輸入模組」)可包括裝載-鎖定配置或直通配置。另一模組1400A可包括處置器1410，以便將基材4000置放至模組1100A中或自模組1100A取回基材4000。可包括其他模組，諸如第一處理或保持模組1200A或第二處理或保持模組1200B。此等處理或保持模組1200A或1200B可包括基材4000地點之堆疊配置，諸如圖13A或圖13B之實施例中說明性地展示。此類堆疊配置可用於在處理之前或之後保持基材或用於其他目的。舉例而言，除了出於基材流程管理之目的而簡單地保持基材(諸如保持基材達一段時間直至另一模組準備好接收該基材或提供場所以保持有缺陷或受損的基材直至其可被移除)之外，處理或保持模組亦可用以作為功能處理流程 之一部分而保持基材達一段時間。
第一模組1100A或第二模組1100B可耦接至真空源或吹掃源或兩者，且可經組態用於獨立地密封至系統2700之介面埠與至前一或下一環境(其可為周圍環境或與另一封閉處理模組相關聯之受控環境)之介面埠。以此方式，第一模組1100A或第二模組1100B可在內部密封模組1100A或1100B之內部環境且使該內部環境在不與系統2700之其他部分相容之環境與相容的環境(例如，在經由介面埠曝露於系統2700時處於約大氣壓力或高於大氣壓力之受控環境將實質上維持系統2700中之受控環境之品質)之間轉變。類似地，第一模組1100A或第二模組1100B可用以將基材轉移至適合於其他處理之環境(例如，處於大氣壓力或接近大氣壓力但與受控環境具有不同組成物之第二環境，或真空環境)。以此方式，第一模組1100A或第二模組1100B可提供在系統2700與其他裝置之受控環境之間的轉移管道。第一模組1100A或其他模組可包括永久附接組態或推車或其他可運送組態。
在一實施例中，可接著向一模組(例如，第一模組1100A或第二模組1100B)提供非反應性氛圍或以其他方式使用經純化氣流「填充」(諸如包括一或多個吹掃操作)以使裝載模組(例如，第一模組1100A或第二模組1100B)之內部區域準備曝露於封閉系統2700之內部部分。舉例而言，該等模組中之一或多者之內部區域可至少部分地抽空或吹掃以便避免污染物以某種方式超過由系統2700之其他部分界定的封閉區域內之受控處理環境之微粒污染物濃度、水蒸氣含量、氧氣含量、臭氧含量及有機蒸氣含量之指定限制。
類似地，在藉由系統2700處理之後，經處理基材可置於第一模組1100A或第二模組1100B中。作為說明，可使模組(例如，第一模組1100A或第二模組1100B)與系統2700中其他處之非反應性氣體環境隔離，該非反應性氣體環境諸如耦接至真空源以待抽空以用於在真空條件下進行後續處理或以其他方 式用於將所製造基材運送至其他裝置或在真空條件、環境條件或某一其他靜態受控環境中進行處理。作為另一說明，第一模組1100A或第二模組1100B中之一者可經組態以將基材提供至系統2700內之受控處理環境而不使反應性物質之濃度在封閉區域內升高大於(例如)1000ppm(百萬分之一)，或類似地不使周圍顆粒濃度升高大於指定量或不將大於每平方米基材面積指定數目之指定大小顆粒沈積至基材上。
在一實施例中，第一模組1100A可藉由埠(例如，包括具有實質上不透氣密封之實體閘)或氣體簾幕而耦接至其他模組。當埠打開時，第一模組1100A之內部可藉由位於第一轉移模組1400A中之處置器進入。處置器1410可包括一機器人總成，該機器人總成具有各種自由度，以便使用末端執行器操縱基材。此類末端執行器可包括(例如)經組態以靠重力支撐基材之叉桿、托盤或框架，或該末端執行器可牢固地抓握、夾持或以其他方式固持基材，以便允許基材自面向上或面向下組態重新定向至一或多個其他組態。可使用其他末端執行器組態，諸如包括氣動或真空操作特徵以致動末端執行器之若干部分或以其他方式固持基材。下文描述包括處置器之轉移模組之進一步說明性實施例。
可使用諸如具有類似於圖1或圖2之實施例的態樣但具有不同線組態或「拓撲」之其他塗佈系統組態。舉例而言，圖3A至圖3D大體說明塗佈系統之至少一部分的平面圖之進一步實施例。圖3A大體說明可稱為「U形」組態之塗佈系統2800A，諸如用於提供液體層並加工該液體層以提供固體層。系統2800A可包括印刷系統2000，諸如具有包括經組態以至少部分地使用氣墊支撐基材4000之飄浮工作台裝置之第一區Z1，如在其他實施例中。第二區Z2A至Z2N可用作保持或處理區域5000A至5000N，以便在印刷操作之前或之後保持一系列基材，包括繼續至少部分地使用氣墊支撐基材。可提供諸如具有第三區Z3之加工系統3000。
在直列式實施例中，基材4000可諸如經由第一模組1100A而引入至系統2800A中。基材可藉由諸如位於轉移模組1400B內之處置器2732操縱，且置放於區Z1中之飄浮工作台上以進行印刷操作。基材4000可沿著區Z1至區Z2A至Z2N輸送，且接著輸送至區Z3以進行加工操作。在穿越或於區Z1、區Z2A至Z2N及區Z3中之操作期間，可至少部分地使用氣墊支撐基材4000，諸如連續地支撐。除了氣墊配置之外，亦可使用其他運送技術，如上文所提及。在完成一序列至少一個印刷及加工操作之後，基材可由處置器2734取回並置放於第二模組1100B中以諸如進行進一步處理。若包括第二印刷系統，則圖28A之拓撲可擴展以形成「M形」組態。包括一個或兩個印刷系統(例如，印刷系統2000)為說明性的，且可包括額外印刷系統以便增強處理量、增大冗餘或提供額外處理操作。
圖3B大體說明可包括「部分傳送帶」組態之系統2800B，諸如包括可旋轉以允許將基材輸送至系統2800B之各個部分的旋轉部分3001(例如，平台、腔室或其他組態)。如在其他實施例中，可將基材4000諸如引入至第一模組1100A，此處處置器1410可取回基材4000並將其置放於區Z1中以進行印刷操作。可接著將基材4000輸送至區Z2A或Z2B中之一者以諸如在保持或處理區域5000A或5000B中進行保持操作或其他處理，包括繼續至少部分地使用氣墊支撐基材4000。基材4000可輸送回至區Z1，且接著在旋轉部分3001旋轉之後，可接著將基材4000輸送至區Z3以諸如進行加工操作。在一實施例中，可將基材4000自區Z1直接輸送至區Z3而不需要在區Z2A或Z2B中保持或進行其他處理。舉例而言，若區Z2A或Z2B被佔用，則保持或其他處理可發生於印刷區Z1或加工區Z3中。在印刷及加工之後，可將基材輸送回至沿著區Z1之地點以諸如用於藉由處置器1410取回。可使基材返回至模組1100A或置放於另一模組1100B中以諸如進行進一步處理。在其他實施例中，其他飄浮工作台輸送結構可在不同於朝向區Z1之 方向上徑向延伸。
圖3C大體說明「弧形」拓撲，諸如可包括在徑向位於轉移模組1400C周圍之點處與系統2800C之各個部分連接的轉移模組1400C。舉例而言，可諸如經由第一模組1100A將基材4000引入至系統2800C。處置器1410可自第一模組1100A取回基材4000並將其置放於區Z1中以諸如使用印刷系統2000進行印刷操作。可接著將基材4000輸送至區Z2A中之區域5000A，諸如在區Z2A中保持靜止達指定持續時間或在指定持續時間內穿越包括區域5000A至5000N之區Z2A至Z2N。基材4000可在加工區域3000中加工且接著藉由處置器1410取回以諸如置放回至模組1100A或諸如模組1100B之輸出模組中。
圖3D大體說明可用於在基材4000上提供固體塗層之系統2800D之至少一部分之視圖的另一實施例。系統2800D可包括用於系統之至少一部分的堆疊組態。儘管圖3A、圖3B及圖3C之實施例大體說明單一基材仰角(例如，實質上在基材自身之平面中自操作至操作側向地輸送基材)，但此等實施例可與本文所述的其他實施例組合，諸如包括具有堆疊組態之一或多個部分。系統2800D可包括諸如耦接至轉移模組1400B之諸如輸入模組之模組1100A。轉移模組1400B可包括諸如可穿越導軌2734以進入系統2800D之其他部分的處置器2732。轉移模組1400B可耦接至系統2800之其他部分，諸如模組1100B(例如，輸出模組)或諸如保持或處理模組1200A或保持或處理模組1200B之一或多個其他模組。
處置器2732可將基材提供至印刷系統2000附近之第一區Z1以諸如用於將液體油墨層沈積(例如，印刷)在基材4000上。基材4000可接著經由飄浮載台輸送系統2630輸送至區域5000中之區Z2A至Z2N之堆疊陣列中的指定區。可降低或升高此等區Z2A至Z2N以(例如)使得堆疊陣列中之一指定區在印刷區Z1之實質上相同平面中側向對準以用於輸送基材。在於區域5000中保持指定持續時間或進行其他處理之後或直至諸如包括為加工系統3000之一部分的區 Z3可用時，可使區Z2A至Z2N中之指定一者與區Z3對準，且可經由飄浮將基材輸送至區Z3。在圖3D之實施例中，區Z3展示為具有與Z1大約相同之仰角，但無需為此情況。舉例而言，加工區Z3可與區Z2A至Z2N或印刷區Z1處於不同仰角。
如在以上其他實施例中，在系統2800D內之諸如印刷或加工之操作期間，基材4000可貫穿一序列處理至少部分地支撐於氣墊上，諸如減少處置步驟中之一或多者或基材4000與處理裝置之間的機械接觸。在不受理論束縛的情況下，咸信涉及處置器2732之處置步驟之此減少或機械接觸之減小可諸如藉由幫助抑制微粒污染物之形成或循環或藉由幫助抑制跨基材之不均勻性(歸因於熱或靜電不均勻性)而增強塗層均勻性。
圖4A大體說明可包括在基材上形成經圖案化固體層(諸如可包括使用圖1、圖2或圖3A至圖3D之實施例中所示的系統)之技術6001(諸如方法)。在某些操作期間，諸如在印刷、保持或加工中之一或多者期間，基材可藉由飄浮裝置使用加壓氣體或加壓氣體與真空之組合加以支撐。在6101處，可將基材轉移至塗佈系統。舉例而言，可在其他處處理基材，諸如使一或多個層製造於基材上。如上文所提及，基材可包括經圖案化或毯覆式塗佈於基材上之層，且此等層可塗佈或可包括為發光器件(例如，顯示器或發光面板)、吸光器件(例如，光偵測器或太陽能電池)、印刷電路總成或其他電子器件或電路之部分。
在6201處，可諸如至少部分地使用提供至基材之與將形成經圖案化固體層之區域對置的側之氣墊來將基材支撐於塗佈系統中，諸如包括繼續至少部分地使用氣墊支撐基材。在6301處，可諸如使用印刷技術將液體塗層沈積在基材上。廣泛地，印刷操作可包括一或多個液體塗佈過程，諸如噴墨印刷、噴嘴印刷槽模塗佈(經圖案化或未經圖案化)或絲網印刷，且液體油墨可包含有機材料(例如，單體或聚合物)或無機材料中之一或多者，且可包括載劑流體。
視情況，在6401處，可將基材保持於(諸如)經配置用於此保持之區域或區(例如，沿著飄浮工作台配置定位或包括為飄浮工作台配置之一部分的區)中。此保持可發生指定固定持續時間或可經指定以包括足夠持續時間以准許基材自一個狀態轉變或演變至另一不同狀態。此保持亦可至少部分地依據諸如加工區域之其他處理區域之潛時或可用性來建立。在保持操作期間，可繼續至少部分地藉由氣墊支撐基材。在6501處，可將基材輸送至加工區，包括繼續至少部分地使用氣墊支撐基材。在一實施例中，6501處之輸送可發生於6401處提及之可選保持之前。在另一實施例中，6401處提及之可選保持可在基材仍位於印刷區中之同時發生。
在6601處，可加工6301處提供之液體塗層。對液體油墨之加工可包括曝光(例如，包括紫外線、紅外線或可見光中之一或多者)、加熱或冷卻、高於環境壓力之壓力或真空中之一或多者。此加工可經由以下各者中之一或多者而導致液體油墨凝固以提供固體層：移除載劑流體(例如，乾燥或烘焙中之一或多者，諸如包括真空乾燥或真空烘焙)、化學反應(例如，交聯或自一種化合物至另一種化合物之化學轉變)，或緊密化(例如，烘焙，諸如包括真空烘焙)。在圖4B之實施例中，此加工包括曝露於紫外光，以便提供對應於沈積液體油墨之區域的經圖案化固體層。
可使用沈積於所製造器件上之一或多個膜層將諸如發光或吸光器件之電子器件之部分囊封於基材上。在一實施例中，此等膜層可包括包含無機及有機材料之層的堆疊或其他組態。圖4B大體說明可包括形成有機囊封層(OEL)(諸如可包括使用圖1、圖2或圖3A至圖3D之實施例中所示的塗佈系統之一或多個態樣)之技術6002(諸如方法)。此OEL可包括為囊封結構之一部分。
在6102處，可將基材轉移至經組態以將層(例如，經圖案化有機層)沈積於基材之第一側上的指定區域中之封閉有機薄膜囊封系統，該有機層 塗佈製造於基材上之器件之至少一部分。在6202處，可至少部分地使用提供至基材之與該指定區域對置之第二側的氣墊來將基材支撐於封閉薄膜囊封系統中。在6302處，可在基材至少部分地藉由氣墊支撐之同時將在一實施例中可為有機單體式油墨的液體油墨印刷(例如，噴墨印刷)在基材之指定區域上，其中基材位於包括印刷系統之印刷區中。在6402處，可將基材輸送至保持區，且可保持該基材達指定持續時間，包括繼續至少部分地使用氣墊支撐該基材。在6502處，可將基材輸送至加工區，包括繼續至少部分地使用氣墊支撐該基材。如關於其他實施例所提及，基材至加工區之輸送可發生於保持之前或之後，且無需在保持區中執行保持操作。舉例而言，可替代地或另外在印刷區或加工區中之一或多者中執行此保持。
在6602處，可加工基材，包括加工在一實施例中可為有機單體式油墨之液體油墨以在基材上於指定區域中提供聚合有機層，該加工係在基材繼續至少部分地使用氣墊加以支撐的同時發生。經圖案化有機層可包括囊封結構之一部分，該結構經建立以將發光器件之至少一部分囊封於基材上。
圖5大體說明描繪諸如可至少部分地使用加壓氣體埠或加壓氣體區域或此加壓氣體連同真空埠或真空區域之組合支撐的基材4000之各種區域的實施例。基材4000可包括玻璃材料或一或多種其他材料。在平板顯示器之說明性實施例中，基材4000可包括單一大顯示器或兩個或可自基材4000單分出之兩個以上較小顯示器。在圖5之說明性實施例中，展示四個顯示區域4002A、4002B、4002C及4002D。此等可稱為(例如)「作用」區域或「發光區域」。在此實施例中使用術語「作用」並不在某種程度上暗示此區域在處理期間實際上光學發光，而是指可包括經組態以發光之器件的區域或以其他方式形成終端使用者可見之顯示器之發光或透射部分之區域。通常，區域4002A至4002D中之可見缺陷將被終端使用者認為係不可接受的，且因此可使用各種技術以便增強區域4002A至 4002D之可見均勻性。基材4000之面板組態中之其他變化係可能的。舉例而言，基材4000可包括單一顯示器或OLED器件之陣列。在其他實施例中，基材4000可劃分成兩個、四個或八個區域，諸如建立用於支撐之對應周界或諸如具有對應分散式多孔性介質區域(如在本文中之其他實施例中所提及)。對於其中諸如光學、電或光電器件之其他器件在基材上且被塗佈(諸如塗佈有有機囊封層)之其他製造實施例，可調整「作用」之定義以適當地涵蓋對應於彼等器件之區域。此等器件之實施例可包括電子電路、太陽能電池、印刷電路板及平板顯示器。
在一實施例中，可在處理期間諸如使用在顯示區域4002A至4002D中建立在基材下表面上之加壓氣墊提供支撐。在基材4000之周邊延伸且延伸至顯示區域4002A至4002D中之每一者之間的內部空間中之區域4004可藉由基材與夾具之間的實體接觸而嚙合，諸如可包括夾鉗、輥、起模頂桿或其他夾具中之一或多者。此類區域4004可稱為「局外(keep out)」區域，從而指示顯示器之發光或作用元件(或如上文相對於不同於顯示器之其他類型器件所提及之其他元件)可不存在於此嚙合區域中(或反之亦然)。舉例而言，一或多個「起模頂桿」可位於如圖5中說明性地展示之區域中，諸如第一區域2124A、第二區域2124B(例如，在顯示區域4002A與4002B之間的地點)及「第N」區域2124N。此等起模頂桿可在基材4000與一或多個埠或分散式加壓氣體源之間提供增大的間隙，諸如可用以將基材支撐在區域4002A、4002B、4002C或4002D中。
飄浮平台或夾盤可包括小壓力孔隙之連續陣列或連續多孔板，諸如提供基材可於其上飄浮之加壓氣體流。孔仍可提供於夾盤表面(諸如2124A及2124B)中以(例如)用於起模頂桿(其在回縮時擱置於夾盤表面下方)，但因為基材在夾盤表面上飄浮，因此可減少或消除此等孔上之塗層中的「雲紋(mura)」或不均勻性之存在。以此方式，甚至區域4002A至4002D之間的內部區域亦可用作作用區域，改良產率且使得能夠製造較大的連續有效器件。如在 其他實施例中，可使用加壓氣體埠與真空埠之組合，諸如在其他處所展示及描述。舉例而言，基材4000可諸如藉由一或多個真空埠(例如，圓形埠或狹槽)固持於諸如區域2124A至2124N中，如區域4004中所示。
如上文所提及，此區域4004可再次包括基材4000之周邊。在一說明性實施例中，基材4000與任何夾具之間的實體接觸在某些處理操作期間(諸如在沈積(例如，將材料印刷在基材4000上)、保持、加工或其他處理期間)可通常限於此周邊區域4004。此區域4004可(例如)自基材之邊緣向內延伸100毫米或200毫米。在其他處，基材可使用一或多個加壓氣體埠至少部分地支撐於區域4002中。真空埠與加壓氣體埠之此組合可避免將過度應力賦予大基材4000上，此係因為基材可實體上支撐於周邊區域4004中且至少部分地藉由加壓氣體支撐於中央區域4002中。以此方式，基材4000包括所製造之單一大顯示器還是若干較小顯示器並不重要。因此，常見輸送機或飄浮工作台組態可用於多種不同的顯示器組態，此係因為在以加壓氣體支撐基材4000(例如，在中心)之同時，接觸可受限於基材4000之周邊區域4004。
在基材4000可藉由氣墊排他性地支撐之處理中，可經由埠或分散式區域之配置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區可有效地在飄浮工作台或平台與基材4000之間提供流體彈簧。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。存在於基材(例如，基材4000)與表面之間的間隙可稱為「飛行高度」，且此高度可藉由控制正壓力及真空埠狀態而加以控制或以其他方式建立，以此方式，可謹慎地控制基材定向以諸如進行印刷、保持、加工或其他處理中之一或多者。
在其他處，諸如在無需精確地控制飛行高度之處，可諸如沿著輸送機或其他處提供僅壓力飄浮區。可諸如沿著輸送機或工作台提供「轉變」區，此處壓力與真空噴嘴或區域之比率逐漸增大或減小。在說明性實施例中，在壓 力-真空區、轉變區與僅壓力區之間可存在基本上均勻的高度，以使得在容限內，三個區可基本上位於一個平面中。基材4000在僅壓力區上其他處之飛行高度可大於基材4000在壓力-真空區上之飛行高度以便(諸如)允許足夠高度以使得基材不會在僅壓力區中與飄浮工作台碰撞。
在一說明性實施例中，基材在僅壓力區上可具有約150微米(μ)至約300μ之間的飛行高度，且接著在壓力-真空區上具有約10μ至約50μ之間的飛行高度。在一說明性實施例中，飄浮平台或工作台之一或多個部分可包括由NewWay® Air Bearings(美國賓夕法尼亞州阿斯頓)或Coreflow(以色列)提供之「空氣軸承」。儘管相對於圖5論述以加壓氣體支撐基材之實施例，但可作為其他輸送或支撐方法之補充或替代而使用此等技術。
圖6大體說明可相對於本文所述的一或多個其他實施例之部分或全部使用以便在封閉體中建立或維持受控環境之氣體純化方案之示意性表示。舉例而言，氣體封閉體系統502可包括氣體封閉體總成100(例如具有受控環境之封閉體)、與氣體封閉體總成100流體連通之氣體純化迴路130，及熱調節系統140(例如，可在本文中之其他實施例中稱為溫度控制器)。
系統502可包括加壓氣體再循環系統300，其可供應氣體以用於操作各種器件，諸如基材浮選飄浮工作台或其他加壓氣體器件(諸如用於本文所述的各種塗佈系統實施例)。加壓氣體再循環系統300可包括或使用壓縮器、吹風機或兩者。此外，氣體封閉體系統502可具有在氣體封閉體系統502內部之循環及過濾系統(例如，一或多個風扇過濾器單元(fan filter unit，FFU)，如本文中之其他實施例中所描述)。
對於氣體封閉體總成之各種具體實例，一或多個導管或檔板可使經由氣體純化迴路130循環之非反應性氣體與因其他原因被過濾且在內部循環之非反應性氣體分離開來。舉例而言，氣體純化迴路130可包括自氣體封閉體總 成100之出口線131。可提供溶劑移除組件132以用於溶劑減量，且待純化之氣體可自溶劑移除組件132投送至氣體純化系統134。去除溶劑及其他反應氣體物質之氣體(諸如臭氧、氧氣及水蒸氣中之一或多者)可諸如經由入口線133而循環回至氣體封閉體總成100。
氣體純化迴路130可包括適當管道及連接以便與監測或控制器件介接。舉例而言，可包括臭氧、氧氣、水蒸氣或溶劑蒸氣感測器。諸如風扇、吹風機或其他配置之氣體循環單元可單獨地提供或(例如)整合於氣體純化系統134中，以便使氣體經由氣體純化迴路130而循環。在圖6之說明中，溶劑移除組件132與氣體純化系統134展示為單獨單元。然而，溶劑移除組件132與氣體純化系統134可作為單一單元收容在一起。
圖6之氣體純化迴路130可使溶劑移除組件132置放於氣體純化系統134上游，以使得自氣體封閉體總成100循環之氣體可諸如經由出口線131穿過溶劑移除組件132。在一實施例中，溶劑移除組件132可包括基於自穿過溶劑移除組件132之氣體吸附溶劑蒸氣之溶劑截留系統。舉例而言，具有吸附劑(諸如活性炭、分子篩等等)之一或多個床可有效地移除多種有機溶劑蒸氣。在另一實施例中，可使用冷截留技術來作為溶劑移除組件132之一部分移除溶劑蒸氣。諸如臭氧、氧氣、水蒸氣及溶劑蒸氣感測器之感測器可用以監測此等物質自經由氣體封閉體系統(諸如氣體封閉體系統502)連續地循環之氣體的移除。舉例而言，自此等感測器或其他器件獲得之資訊可指示當諸如活性碳、分子篩等等之吸附劑已達到容量或已因其他原因而變得不太有效時，使得可(例如)再生或替換吸附劑床。
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，等等。舉例而言，可藉由加熱及曝露於形成氣體而再生經組態以截留各種物質(包括臭氧、氧氣、水蒸氣或溶劑)之分子篩。在一說明性實施例中， 此形成氣體可包括氫氣，例如形成氣體包含約96%氮氣及約4%氫氣，該等百分比係按體積計或按重量計。可使用在受控環境下進行加熱之程序進行活性炭之物理再生。
氣體純化迴路130之氣體純化系統134之一部分可包括可購自(例如)MBRAUN公司(Statham，New Hampshire)或Innovative Technology(Amesbury，Massachusetts)之系統。氣體純化系統134可用以純化氣體封閉體系統502中之一或多種氣體以(例如)純化氣體封閉體總成內之整個氣體氛圍。如上文所提及，為了使氣體經由氣體純化迴路130循環，氣體純化系統134可具有諸如風扇或吹風機之氣體循環單元。可取決於封閉體之體積來選擇或組態氣體純化系統，封閉體之體積可界定用於使非反應性氣體移動經過氣體純化系統之體積流動速率。在一說明性實施例中，具有氣體封閉體總成之氣體封閉體系統可包括約4立方米之容積，且可使用每小時可移動約84立方米之氣體純化系統。在另一說明性實施例中，具有氣體封閉體總成之氣體封閉體系統可包括約10立方米之體積，且可使用每小時可移動約155立方米之氣體純化系統。在又一說明性實施例中，容積在約52至約114立方米之氣體封閉體總成可使用一個以上氣體純化系統。
氣體過濾器、乾燥器或其他純化器件可包括於氣體純化系統134中。舉例而言，氣體純化系統134可包括兩個或兩個以上純化器件，該等純化器件諸如呈並行組態或以其他方式配置而使得器件中之一者可拿開以進行維護且一或多個其他器件可用以繼續系統操作而不中斷。舉例而言，氣體純化系統134可包含一或多個分子篩，諸如至少一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雜質飽和或因其他原因被認為操作效率不足夠高時，系統可切換至另一分子篩，同時再生飽和或非高效分子篩。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、用於再生一或 多個分子篩或用於其組合。如先前所提及，可再生及再用分子篩。
圖6之熱調節系統140可包括至少一個冷凍器142，該冷凍器可具有用於使冷卻劑循環至氣體封閉體總成中之流體出口線141及用於使冷卻劑返回至冷凍器之流體入口線143。可提供至少一個流體冷凍器142以用於冷卻氣體封閉體系統502內之氣體氛圍。舉例而言，流體冷凍器142可將經冷卻之流體遞送至封閉體內之熱交換器，在此處，氣體可經過封閉體內部之過濾系統。亦可向至少一個流體冷凍器提供氣體封閉體系統502以冷卻自封閉於氣體封閉體系統502內之裝置產生的熱。在說明性實施例中，亦可提供流體冷凍器以使氣體封閉體系統502冷卻自塗佈系統產生的熱。熱調節系統140可包括熱交換或帕爾貼器件(Peltier device)，且可具有各種冷卻容量。舉例而言，冷凍器可提供約2千瓦(kW)至約20kW容量之間的冷卻容量。根據各種實例，氣體封閉體系統502可具有可冷凍一或多種流體之複數個流體冷凍器。流體冷凍器可使用各種流體作為熱傳遞介質，例如水、抗凍劑、製冷劑或其組合。防漏鎖定連接可用於連接相關聯管道與系統組件。
儘管以上實施例提及冷卻容量及冷凍應用，但以上實施例亦可應用於包括使基材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材之非所需熱傳遞或避免溫度均勻性跨基材或在基材之間的中斷。
圖7大體說明用於整合及控制一或多個氣體或空氣源以便建立被包括為基於飄浮之支撐或輸送系統之一部分的飄浮控制區之系統505之至少一部分的實施例。此系統505可包括諸如具有經組態以藉由建立氣墊而支撐基材之各種區域的工作台2250。在此說明性實施例中，區域2100、2200及2300可僅出於說明目的而稱為輸入、印刷及輸出。此等區域可用於其他處理步驟，諸如輸送基材，或諸如在保持、乾燥、烘焙或其他加工中之一或多者期間支撐基材， 或根據其他實施例對基材之其他處理。在圖7之說明中，第一吹風機3284A經組態以在飄浮工作台裝置之輸入或輸出區域2100或2300中之一或多者中提供加壓氣體。可諸如使用耦接至第一熱交換器1502A之第一冷凍器142A來控制此加壓氣體之溫度。可使用第一過濾器1503A過濾此加壓氣體。溫度監測器8701A可耦接至第一冷凍器142(或其他溫度控制器)。
類似地，第二吹風機3284B可耦接至飄浮工作台之印刷區域2200。單獨冷凍器142B可耦接至包括第二熱交換器1502B及第二過濾器1503B之迴路。第二溫度監測器8701B可用以提供對由第二吹風機3284B提供之加壓氣體之溫度的獨立調節。在此說明性實施例中，以正壓力供應輸入及輸出區域2100及2300，但印刷區域2200可包括使用正壓力與真空控制之組合以提供對基材位置之精確控制。舉例而言，使用正壓力與真空控制之此組合，可使用由系統504提供之飄浮氣墊排他性地將基材控制於藉由印刷區域2200界定之區中。可藉由第三吹風機3290建立真空，諸如亦提供吹風機外殼3282內之第一吹風機3284A及第二吹風機3284B之補充氣體之至少一部分。
圖8A及圖8B包括夾盤或工作台組態之說明性實施例，該夾盤或工作台組態可建立加壓氣墊以諸如在沈積(例如，印刷)、保持或加工過程期間支撐基材，且圖8C中為所得經處理基材4006C中之對應均勻性。圖8A大體說明包括經組態以建立加壓氣墊以諸如在沈積、保持操作、材料施配或流動操作或加工過程中之一或多者期間支撐基材4006B之埠的夾盤2420B組態之實施例。在此方法中，因為基材4006B在各種過程期間不需要接觸夾盤2420B之熱不均勻特徵，因此基材4006B可避免大且高度可見之雲紋。可使用諸如在區域2406A中具有第一埠密度且在區域2406B中具有第二埠密度之不同埠組態。
如在本文中之其他實施例中所提及，可諸如藉由使用真空與加壓氣體埠之組合諸如在區域2406A及2406B之陣列中建立飛行高度「h」。舉例而言， 在每一列埠中，埠可在指派為真空埠或加壓氣體埠之間交替。以此方式，可建立對高度h之精確控制，且基材4006B可相對於夾盤表面在z尺寸上穩定。如在本文中之其他實施例中，亦可使用機械錨定與加壓氣體之組合。舉例而言，可諸如藉由使用一或多個橫向擋塊或減震器來限制基材4006B之橫向運動(例如，在平行於夾盤表面之方向上)，且可使用諸如在周邊處嚙合基材之一或多個輥或夾鉗來促進基材4006B之輸送。
圖8B大體說明夾盤組態之實施例，該夾盤組態包括多孔介質1906以便在沈積、保持、加工或其他處理中之一或多者期間建立分散式壓力，諸如在如圖8C中所示的所得基材4006C中提供均勻性。如相對於本文中之其他實施例所提及，諸如耦接至或包括為夾盤2420C或飄浮平台之一部分的多孔介質1906「板」可提供「分散式」加壓氣墊以支撐基材4006C，諸如不使用如圖8A中所示的大孔隙，且提供如圖8C中所示的基材4006C(已減少或最小化雲紋或其他可見缺陷之形成)。如相對於本文中之其他實施例所提及，諸如耦接至或包括為夾盤2420C之部分的多孔介質1906「板」可提供「分散式」壓力以使基材4006C在處理期間均勻地飄浮，諸如不使用如圖8A中所示的個別孔隙。
可諸如自Nano TEM有限公司(Niigata，Japan)獲得如本文中在其他處所提及的多孔介質1906或類似分散式壓力或真空區域，諸如具有經指定以佔用全部基材4006C或基材之指定區域(諸如顯示區域或在顯示區域之外的區域)的實體尺寸。此多孔介質可包括經指定以在指定區域上提供提昇力之孔徑，同時減少或消除諸如在保持、加工或其他處理期間的雲紋或其他可見缺陷形成。在不受理論束縛的情況下，咸信使用多孔介質可諸如藉由減少或最小化與跨基板表面或在與塗層或膜層對置之表面上的不均勻熱分佈或靜電場型態相關聯的雲紋或其他可見缺陷而增強基材4006C上之塗層或膜層之均勻性。多孔介質可耦接至充氣供應件以便提供氣墊，或各種多孔性介質區域可分別耦接至充氣 供應件及真空供應件以諸如在如上文相對於圖7所提及之一或多個指定區中提供具有受控「飛行高度」之氣墊。當使用此多孔介質來提供分散式壓力供應以使基材在夾盤表面上飄浮時，用於起模頂桿(例如，用於回縮之起模頂桿)之孔之存在無需在藉由氣墊支撐基材時產生的所得塗層中引起可見缺陷，因此使得基材區域之較大部分可用於作用區域。
圖9大體說明說明諸如可用於加工基材上之塗層的加工系統之圖的實施例，該加工系統諸如可經組態以將基材曝露於光。該加工系統可包括為本文所述的其他系統或技術之一部分，諸如供用於固化處理或執行包括烘焙或乾燥液體油墨層以使液體油墨層凝固以提供固體層中之一或多個操作的操作。該加工系統可包括諸如經組態以將能量耦合至基材4000之表面的光源總成912。源總成可包括經組態以發射紫外線(UV)、紅外線(IR)或可見光中之一或多者的源。如在其他實施例中，加工系統8314可包括受控環境，該受控環境諸如由一或多個氣體純化環路提供且耦接至一或多個風扇過濾器單元(FFU)，以便提供具有微粒或反應性污染物之指定最大濃度的環境。
基材4000可諸如使用如相對於本文所述的其他實施例所提及的飄浮工作台輸送配置而輸送至加工系統8314。工作台920可用以諸如使用如在其他實施例中所提及的氣墊配置支撐基材4000。可使用一或多個起模頂桿，以便進一步抬升基材4000以使得基材4000可在加工之後(例如，在於基材4000上形成經圖案化固體層之後)藉由處置器之末端執行器操縱。
在涉及紫外線加工之說明性實施例中，諸如源910A至910N之源之陣列可提供諸如包括選自約350奈米至約400奈米之範圍的波長之紫外線能量。舉例而言，可使用約385奈米或約395奈米之波長。源可包括多種組態，諸如使用相對較小數目之高電力源或使用相對較低電力源之陣列。該等源可包括通常可用之紫外線發射器，諸如紫外線發射發光二極體(UV LED)或一或多個 基於汞之器件，諸如一或多個汞弧源。在另一實施例中，源910A至910N可包括諸如可發射可見或紅外線輻射中之一或多者的燈或其他源。舉例而言，可諸如使用紅外線發射源之陣列來對基材進行熱加工。
在一實施例中，基材或源總成912之外殼918可經液體或空氣冷卻。舉例而言，可提供充氣室914，諸如具有諸如吹風機915之一或多個吹風機以迫使空氣跨越或穿過源總成912之一部分。此冷卻迴路可與加工系統8314內之受控環境分離。源910A至910N周圍之環境可包括加工系統8314受控環境，或源910A至910N周圍之環境可形成單獨的封閉體，諸如具有窗916以允許能量自源封閉體傳遞至加工系統8314。以此方式，源封閉體之維護無需擾亂加工系統8314內之受控環境。
窗916無需為均勻透射性的。舉例而言，窗可包括或可耦接至光學器件以使能量會聚、發散或準直。在另一實施例中，窗916可包括在窗之區域上以指定方式變化之透射特性，以便反轉或以其他方式補償基材4000之平面中(諸如在基材之指定區域內)的所遞送能量之不均勻功率密度。在圖9之實例中，窗及源910A至910N展示為配置成平面組態，但其他組態係可能的，諸如圓柱形、抛物面或球形組態。在一實施例中，源910A至910N可用以加工一或多個有機材料層以將所製造器件囊封為基材4000之一部分。此等器件之實施例可包括電子電路、太陽能電池、印刷電路板及平板顯示器。此加工可包括提供在指定波長範圍內且在基材4000之指定區域上具有指定均勻性之指定劑量的紫外線能量。
通常可在諸如按每單位面積之能量(例如，焦耳每平方公分)來指定之所要劑量或劑量範圍之紫外線曝露方面建立加工過程)。可諸如藉由將入射功率密度乘以曝露持續時間來計算劑量。取捨可存在於強度(例如，入射電力)與曝露持續時間之間。舉例而言，可使用相對高電力源，且可使用相對短 的曝露持續時間達成所要劑量，其有利地縮短處理時間。然而，高電力UV照射(例如)可能會使顯示器總成之其他部分損壞或降級，因此關於藉由紫外線源在基材處提供之功率密度可能存在限制以便避免此損壞或降級。
亦可控制所遞送紫外線能量之均勻性，以便避免基板4000之表面上的塗層特性之變化。可在入射電力或遞送劑量方面指定均勻性，諸如在基材4000之指定固化區域上自最高至最低入射電力或劑量具有不大於20%變化之值，或在基材4000之指定固化區域上自最高至最低入射電力或劑量具有不大於50%之變化，或在基材4000之指定固化區域上自最高至最低入射電力或劑量具有不大於10%之變化。
各種源組態可用於源910A至910N。舉例而言，可使用線性陣列或「條形」源，如圖10A之組態8315中所示。此條形組態可包括精度反射器，以便使能量聚焦或準直於朝向基材4000之方向上。在另一實施例中，此條形組態可包括漫射器或透射濾波器中之一或多者，或可使用二維陣列組態。此等源組態中之一或多者可以機械方式固定，或可跨基板表面進行掃描。在此些實例中，可掃描基材4000或源910A至910N中之一者或兩者。舉例而言，源910A至910N可固定，且基材4000可重新定位以便建立基材4000與源910A至910N之間的相對運動以達成掃描。
圖10A及圖10B大體說明諸如可用於加工基材上之塗層的加工系統8315之至少一部分的實施例，該加工系統可包括光源之線性組態。在一實施例中，加工系統8315可包括源之線性陣列組態910。線性陣列910可在至少一個軸線上掃描以跨越基材4000之指定區域掃掠發射波束922(例如，紫外線發射)。在說明性中，此區域可包括已沈積在一實施例中可為有機單體式油墨之液體油墨且將固化或以其他方式用紫外光加工該液體油墨之區域。可經由諸如在加工期間重新定位基材4000或線性陣列910中之一者或兩者而達成此掃描。諸如當線 性陣列910位於與收容基材4000之腔室8314分離的封閉體中時，可使用窗916。此窗916可包括或可耦接至光學器件或濾波器中之一或多者。
線性陣列910可提供較少源(例如，在一說明性實施例中，約5至約10個UV LED源)之優勢。但是，在使用機械掃描來提供至基材4000之所有指定區域的曝露的情況下，此線性區域910可能導致額外系統複雜度。可部分地藉由指定線性陣列910至少與基材之一個軸線一樣寬或一樣長來簡化機械掃描。以此方式，在僅於單一軸線上掃描線性陣列910「台架」之同時，可用光輻射加工基材4000之整個寬度或長度。線性陣列910可包括如上文所提及之精度反射器組態。作為說明性實施例，供應395nm波長或395nm波長附近之光的高電力UV LED光棒可購自Phoseon Technology(Hillsboro，Oregon，USA)，諸如包括反射器組態以增強藉由線性陣列910照亮之區域的均勻性。作為此精度反射器之補充或替代，可使用諸如靜態地組態於窗916鄰近或包括為窗916之一部分的濾波器或漫射器中之一或多者。在另一實施例中，濾波器或漫射器中之一或多者可包括為線性陣列910總成之一部分，諸如以機械方式掃描為線性陣列910之一部分。在一實施例中，由線性UV源供應之功率密度在20mW/cm2與400mW/cm2之間。
在圖10B中，自基材4000之對向上部分起之線性陣列910源高度可由「H」表示，由陣列910與基材發射之光能之間的相對速度可由「V」表示。可藉由相對於基材4000移動陣列910(例如，以機械方式掃描陣列)或相對於陣列移動基材4000中之一或多個操作來建立速度，諸如藉由使基材在氣墊上飄浮或藉由移動支撐基材之夾盤920。照亮之寬度可由「W」表示，其中此寬度隨著H增大而增大且隨著H減小而減小。為進行劑量模型化，可將陣列910之寬度乘以照亮之寬度W以估計基材4000之藉由陣列910照射之面積。
通常，鑒於可藉由本文所述的實施例適應之基材4000之大規模， 處理量為一考慮因素。因此，一個目標可為以在短或最小時間量內遞送適當劑量之方式提供光劑量，其亦可經由降低或最小化曝露於來自源之能量或僅經由減少或最小化處理基材之時間而減小損壞基材4000之其他部分的可能性。然而，取捨可存在於各種處理參數之間，使得速度、能量劑量及源高度H通常不可任意地建立。
以上實施例提及用於使用光加工基材以便藉由加工經印刷液體油墨層而提供固體塗層的各種技術。可使用其他加工技術，諸如可包括加熱或冷卻基材、以輻射方式烘焙或乾燥基材、與塗佈系統之其他部分相比使用較高壓力氣體流、使用真空(或部分真空)中之一或多個操作及其組合。此加工可經由以下各者中之一或多者而導致液體油墨凝固以提供固體層：移除載劑流體(例如，乾燥或烘焙中之一或多者，諸如包括真空乾燥或真空烘焙)、化學反應(例如，交聯或自一種化合物至另一種化合物之化學轉變)，或緊密化(例如，烘焙，諸如包括真空烘焙)。如相對於本文中之其他實施例所提及，可使用用以支撐基材之加壓氣體之受控溫度或諸如跨越基板表面建立之氣流(例如，層流)中之一或多者來達成溫度控制，諸如相對於圖13B說明性地展示。
圖11A及圖11B大體說明諸如包括轉移模組之系統之一部分的視圖，該系統可包括為塗佈系統之一部分或可用以在由塗佈系統處理之前或之後操縱基材。系統之各種封閉體內之受控環境可包括受控微粒濃度。可諸如藉由使用空氣循環單元及過濾器(諸如可稱為風扇過濾器單元(FFU))來減少或最小化微粒。FFU之陣列可沿著基材在處理期間穿越之路徑而定位。FFU無需提供空氣流之向下流動方向。舉例而言，FFU或風道(ductwork)可經定位以在跨越基板表面之橫向方向上提供實質上層流。橫向方向上之此層流可增強或以其他方式提供微粒控制。
在圖11A或圖11B之實例中，諸如FFU 1500A、1500B、1500C至 1500F之一或多個風扇過濾器單元(FFU)可用以輔助維持轉移模組1400A內之環境具有受控之微粒或污染物濃度。可使用諸如第一導管5201A及第二導管5201B之管路以便提供返回空氣路徑，如圖11A之向下流動實施例中所示。可至少部分地使用諸如耦接至一或多個熱交換器1502之溫度控制器8700來維持受控溫度。諸如溫度監測器8701之一或多個溫度監測器可置放於指定地點(例如，基材或末端執行器上或鄰近)以提供反饋以輔助維持基材或基材鄰近之區域在指定溫度範圍內。在一實施例中，如下文所論述，溫度監測器可為非接觸式感測器，諸如經組態以提供指示感測器所取樣之表面溫度之資訊的紅外線溫度監測器。其他組態係可能的，諸如可包括將熱交換器置放於腔室之下部部分中的返回導氣管內或鄰近，如圖13B中說明性地所示。
圖12A大體說明諸如包括轉移模組之另一實施例的系統之一部分，該系統可包括為塗佈系統之一部分或可用以在由塗佈系統處理之前或之後操縱基材。如在圖11A之實例中，轉移模組1400B可包括諸如1500A至1500N之一或多個風扇過濾器單元(FFU)(例如14個FFU)。與圖11A之轉移模組1400A的處置器1410A相比，轉移模組1400B內之處置器可包括導軌組態，以便提供處置器沿著軸線之線性平移。大範圍之其他腔室或模組可諸如以叢集組態耦接至轉移模組1400B，而不需要每一其他模組或腔室以自單一點輻射出之方式耦接。一或多個導管可在處置器之運動範圍之外的區域中位於轉移模組1400B之部分中。舉例而言，此等地點可用以提供返回導管以將氣體(例如，氮氣)自轉移模組1400B之下部部分向上帶至FFU陣列上方之充氣室。
圖13A及圖13B大體說明諸如可包括可用於處理基材或保持基材之基材4000區域之堆疊組態的系統之一部分之視圖。處理模組1200之埠可包括一或多個門或開口(hatch)，諸如門3301。舉例而言，此等門可以機械方式或電方式互鎖以使得可自製造系統外部進入之門不能打開，除非在系統上或系統內 其他處之對應門被關閉。舉例而言，門3301可用以執行維護，而處理模組1200以其他方式與惰性環境或製造系統之其他封閉部分中的微粒或污染物受控環境隔離。
如上文所提及，可至少部分地使用一或多個FFU 1500維持微粒或污染物受控環境。在圖13B之實施例中，使用交叉流動組態，以便維持跨越可包括基材之一或多個單元3350中之每一者的氣體(例如，非反應性氣體)之實質上層流。熱交換器1502可但無需位於FFU 1500鄰近或為FFU 1500之一部分。舉例而言，熱交換器1502可位於基材處置區域下方，諸如包括在返回導管5201內或為返回導管5201之一部分。可藉由諸如耦接至溫度感測器8701之溫度控制器8700控制溫度。可至少部分地使用計算流體動力學技術指定導管5201之部分的彎曲型態，以便維持處理模組1200內之指定流動特性(例如，層流)。
除了將基材排入佇列之外(或替代將基材排入佇列)，諸如直至系統之另一部分準備好接收此等基材，處理模組1200可在功能上參與基材製造過程，例如藉由提供乾燥功能或藉由保持基材達指定持續時間(或直至滿足指定準則)，以便允許基材自一個條件演變至另一條件。在出於(例如)使基材演變之目的而保持的情況下，可保持基材以便允許液體安定或流動。可經由跨越基材表面受控地施加溫度受控氣流(諸如層流)來控制基材在此演變期間的溫度，該氣流可經提供以跨越基材之平面而流動，如在圖13B中所指示。
通常，保持模組溫度無需與系統之其他部分中或周圍之環境的溫度相同。在另一實施例中，基材可擱置在溫控氣體氣墊上(類似於本文所述的其他實施例)，諸如使用飄浮氣墊支撐基材以用於印刷、保持或諸如加工操作之其他操作中之一或多者，包括輻射烘焙或乾燥、對流烘焙或乾燥或將基材曝露於光以便誘發化學反應中之一或多個操作，及其組合。
在於處理模組1200乾燥基材的情況下，可提供受控環境以用於經 由蒸氣截留或氣體再循環及純化系統來連續地移除汽化蒸氣，且可進一步經由氣流(諸如層流)跨越基材表面之受控施加來控制乾燥過程，該氣流可經提供以跨越基材之平面流動，如圖13B中所指示。
各種註釋及實施例
實施例1可包括或使用標的物(諸如裝置、方法、用於執行動作之構件或包括在由器件執行時可使得該器件執行動作之指令的器件可讀媒體)，諸如可包括一種在基材上提供塗層之方法，該方法包含：將一基材轉移至經組態以在該基材之一第一側上的一指定區域中提供一固體層之一塗佈系統，該固體層塗佈該基材之至少一部分；使用提供至該基材之與該指定區域對置之一第二側的一氣墊將該基材支撐於該塗佈系統中；在該基材藉由該氣墊支撐之同時使用一印刷系統在該基材位於一印刷區中的情況下將一液體塗層印刷於該基材之該指定區域上；將該基材輸送至一加工區，包括繼續使用該氣墊支撐該基材；以及在該塗佈系統中加工該液體塗層以在該基材上於該指定區域中提供該固體層，包括繼續使用該氣墊支撐該基材。
實施例2可包括實施例1之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：該固體層包含一囊封結構之至少一部分，且該基材包含電子器件，該囊封結構經建立以囊封該基材上的該等電子器件之至少一部分。
實施例3可包括實施例1或2中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：加工該液體塗層包括使該液體塗層聚合。
實施例4可包括實施例1至3中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括在該印刷該液體塗層之後保持該基材達一指定持續時間，包括繼續使用該氣墊支撐該基材。
實施例5可包括實施例4之標的物或可視情況與其組合以視情況包括將該基材輸送至一保持區以用於該保持該基材達該指定持續時間。
實施例6可包括實施例5之標的物或可視情況與其組合以視情況包括使用經組態以使用該氣墊保持及支撐多個基材之一保持區。
實施例7可包括實施例1或6中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：加工該液體塗層包括用光照射該液體塗層。
實施例8可包括實施例7之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：該光包括紫外(UV)光。
實施例9可包括實施例7之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：該用光照射該液體塗層包括以輻射方式烘焙該液體塗層。
實施例10可包括實施例7之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：該用光照射該液體塗層包括以輻射方式乾燥該液體塗層。
實施例11可包括實施例1至10中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：加工該液體塗層包括將該基材曝露於紅外線輻射或曝露於溫度受控氣流中之一或多個操作。
實施例12可包括實施例1至11中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：該基材之該第一側上的該指定區域與該基材之包含一電子器件之一作用區域重疊，且其中該氣墊係提供至該基材之與該作用區域對置之該第二側。
實施例13可包括實施例1至12中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：輸送該基材包括使用與該基材之實體接觸來嚙合或夾緊該基材。
實施例14可包括實施例1至13中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：該氣墊係藉由迫使氣體穿過一多孔陶瓷材料而建立以將該基材之該第二側支撐於該多孔陶瓷材料上。
實施例15可包括實施例1至14中之一者或任何組合之標的物或可 視情況與其組合以視情況包括：該印刷區中之該氣墊係使用一加壓氣體區域與至少一部分真空之一組合而建立。
實施例16可包括實施例15之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：用以建立該氣墊之加壓氣體或經排出氣體中之至少一者經回收且再循環。
實施例17可包括實施例1至16中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括標的物(諸如裝置、方法、用於執行動作之構件或包括在由器件執行時可使得該器件執行動作之指令的器件可讀媒體)，諸如可包括一種在一基材上提供一塗層之方法，該方法包含：將一基材轉移至一封閉塗佈系統，該封閉塗佈系統經組態以在該基材之一第一側上的一指定區域中提供一固體層，該固體層塗佈製造於該基材上之一電子器件之至少一部分；使用提供至該基材之與該指定區域對置之一第二側的一氣墊將該基材支撐於該封閉塗佈系統中；在該基材藉由該氣墊支撐之同時在該基材位於包括一印刷系統之一印刷區中的情況下將一液體塗層印刷於該基材之該指定區域上；將該基材輸送至一加工區，包括繼續使用該氣墊支撐該基材；以及在該加工區中加工該液體塗層以在該基材上於該指定區域中提供該固體層，包括繼續使用該氣墊支撐該基材。
實施例18可包括實施例17之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：加工該液體塗層包括烘焙或乾燥該液體塗層以提供該固體層中的一或多個操作。
實施例19可包括實施例18之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：加工該液體塗層包括將該基材曝露於紅外線輻射或曝露於溫度受控氣流中之一或多個操作。
實施例20可包括實施例17至19中之一者或任何組合之標的物或 可視情況與其組合以視情況包括：加工該液體塗層包括經由誘發一化學反應或移除包括於該液體塗層中之一載劑流體中的一或多個操作而使該液體塗層凝固。
實施例21可包括實施例17至20中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：該固體層包含經建立以囊封該基材上的該電子器件之至少一部分之一囊封結構之至少一部分。
實施例22可包括實施例17至21中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括將該基材輸送至一保持區且保持該基材達該指定持續時間，包括繼續使用該氣墊支撐該基材。
實施例23可包括實施例1至22中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括標的物(諸如裝置、方法、用於執行動作之構件或包括在由器件執行時可使得該器件執行動作之指令的器件可讀媒體)，諸如可包括一種用於在一基材上提供一固體層之塗佈系統，該系統包含：一平台，其經組態以使用一氣墊支撐該基材且經組態以沿著該平台輸送該基材；一印刷系統，其經組態以在該基材位於該平台之一印刷區中時且在該基材在與該基材之一第一側對置之一第二側上藉由該氣墊支撐之同時將一液體塗層沈積在該第一側上的一指定區域中；一加工系統，其經組態以在該基材位於該平台之一加工區中時且在該基材藉由該氣墊支撐之同時加工該經沈積液體以在該基材上於該指定區域中提供一固體層；其中該平台經組態以在該印刷區中之一印刷操作期間及在該加工區中之一加工操作期間連續地支撐該基材。
實施例24可包括實施例23之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：該固體層包含一囊封結構之至少一部分，且該基材包含電子器件，該囊封結構經建立以囊封該基材上的該等電子器件之至少一部分。
實施例25可包括實施例23或24中之一者或任何組合之標的物或 可視情況與其組合以視情況包括：該加工系統包括一光源，該源經組態以照射該液體塗層以提供該固體層。
實施例26可包括實施例25之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：該源包含一紫外線(UV)源。
實施例27可包括實施例25之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：該源包含一紅外線源。
實施例28可包括實施例23至25中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：該加工系統經組態以以進行烘焙或乾燥該液體塗層以提供該固體層中的一或多個操作。
實施例29可包括實施例23至28中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：該加工系統經組態以經由誘發一化學反應或移除包括於該液體塗層中之一載劑流體中的一或多個操作而使該液體塗層凝固。
實施例30可包括實施例23至29中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：該平台經組態以在該印刷操作之後且在該加工操作之前保持該基材達一指定持續時間，包括繼續使用該氣墊支撐該基材。
實施例31可包括實施例30之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：該平台包括與該印刷區及該加工區分離之一保持區，該保持區經組態以保持該基材達該指定持續時間，包括繼續使用該氣墊支撐該基材。
實施例32可包括實施例23至30中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括收容該印刷系統、該加工系統及該平台之一封閉體，該封閉體包括處於大氣壓力或接近大氣壓力且經建立以保持微粒污染物濃度、水蒸氣含量、氧氣含量及臭氧含量低於指定限制之一受控處理環境。
實施例33可包括實施例23至32中之一者或任何組合之標的物或 可視情況與其組合以視情況包括：該基材之該第一側上的該指定區域與該基材之包含一電子器件之一作用區域重疊，且其中平台經組態以將該氣體提供至該基材之與該作用區域對置之該第二側。
實施例34可包括實施例23至33中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：該平台經組態以輸送該基材，包括使用與該基材之實體接觸來嚙合或夾緊該基材。
實施例35可包括實施例23至34中之一者或任何組合之標的物或可視情況與其組合以視情況包括：該氣墊係藉由迫使氣體穿過一多孔陶瓷材料而建立以將該基材之該第二側支撐於該多孔陶瓷材料上。
本文所述的非限制性實施例中之每一者可自身成立，或可以各種排列或組合與其他實施例中之一或多者組合。
以上詳細描述包括對隨附圖式之參考，隨附圖式形成詳細描述之部分。圖式藉由作為說明而展示可供實踐本發明之特定具體實例。此等具體實例在本文中亦稱為「實施例」。此等實施例可包括除所展示或描述之彼等元件之外的元件。然而，本發明人亦預期僅提供所顯示或描述之彼等元件的實施例。此外，本發明人亦預期使用相對於特定實施例(或其一或多個態樣)，抑或相對於本文中所展示或描述之其他實施例(或其一或多個態樣)而展示或描述之彼等元件的任何組合或排列的實施例(或其一或多個態樣)。若發生在此文件與以引用之方式如此併入的任何文件之間用法不一致的情況，以在此文件中之用法為準。
在此文件中，如專利文獻中所常見，使用術語「一」以包括一個或一個以上，其獨立於「至少一個」或「一或多個」之任何其他情況或使用。“在此文件中，術語「或」用於指非排他性之或，使得除非另外指示，否則「A或B」包括「A而非B」、「B而非A」及「A及B」。在此文件中，術語「包括」及「其 中(in which)」用作各別術語「包含」及「其中(wherein)」之通俗等效術語。”又，在以下申請專利範圍中，術語「包括」及「包含」為開放性的，亦即，仍認為包括除列舉於請求項中之此術語之後的彼等元素之外的元素的系統、器件、物品、組成物、調配物或過程屬於彼請求項之範圍內。此外，在以下申請專利範圍中，術語「第一」、「第二」及「第三」等僅僅用作標記，且並不意欲對其對象強加數值要求。
本文所述的方法實施例可至少部分地由機器或電腦實施。一些實例可包括編碼有可操作以組態一電子器件以執行如在以上實施例中描述的方法之指令的電腦可讀媒體或機器可讀媒體。此等方法之實施方案可包括程式碼，諸如微碼、組合語言程式碼、高級語言程式碼，等等。此程式碼可包括用於執行各種方法之電腦可讀指令。該程式碼可形成電腦程式產品之部分。另外，在一實施例中，程式碼可諸如在執行期間或在其他時間有形地儲存在一或多個揮發性、非暫時性或非揮發性有形電腦可讀媒體上。此等有形電腦可讀媒體之實例可包括(但不限於)硬碟機、抽取式磁碟、抽取式光碟(例如，緊密光碟及數位視訊光碟)、匣式磁帶、記憶卡或棒、隨機存取記憶體(random access memory，RAM)、唯讀記憶體(read only memory，ROM)及其類似者。
上文之描述意欲為說明性的而非限制性的。舉例而言，上文所描述之實施例(或其一或多個態樣)可彼此結合而使用。可使用其他實施例(諸如，由一般技術者在檢閱上文之描述之後)。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。該摘要在具有以下理解的情況下提交：其不應用於解釋或限制申請專利範圍之範圍或意義。另外，在以上實施方式中，可將各種特徵分組在一起以簡化本發明。此不應解釋為期望未主張之揭示特徵對任何請求項而言均為必需的。相反地，本發明之標的物可在於比特定所揭示具體實例的所有特徵少的特徵。因此，據此將以下申請專 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，且預期該等具體實例可以各種組合或排列與彼此組合。應參考所附申請專利範圍連同此等申請專利範圍所具有的等效物之全部範圍來判定本發明之範圍。
Z1:區
Z2:區
Z3:區
910:源/線性陣列
1010:封閉體
2000:印刷系統
2100:區域
2130:橋接器
2200:區域
2301:第一托架總成
2302:第二托架總成
2303:相機
2501:印刷頭總成
2600:塗佈系統
3000:加工系統
5000:區域

Claims (30)

  1. 一種在一基材上形成一材料層之方法，該方法包含：使用一基材處置器將一基材裝載入一塗佈系統之一印刷區；將該基材以一氣墊支撐；在該基材定位於該印刷區中時，在該基材上印刷一有機墨水材料；將該基材從該印刷區轉移至該塗佈系統之一加工區；在該加工區中加工沉積於該基材上的該有機墨水材料，以在該基材上形成一膜層；及使用該基材處理器從該加工區移出該基材。
  2. 如請求項1所述之方法，其中移出該基材包含藉由該基材處置器抓持或夾持該基材。
  3. 如請求項1所述之方法，其中移出該基材包含藉由該基材處置器施加一真空力量至該基材上。
  4. 如請求項1所述之方法，其中使用該基材處置器移出該基材包含將該基材沿著一導軌移動。
  5. 如請求項1所述之方法，其中使用該基材處置器移出該基材包含相對於該基材處置器之一臂以一或多個自由度移動該基材處置器之一末端執行器。
  6. 如請求項1所述之方法，其進一步包含：在從該加工區移出該基材之後，使用該基材處置器將該基材裝載至一第二塗佈系統中，該第二塗佈系統包含一第二印刷區及一第二加工區。
  7. 如請求項6所述之方法，其進一步包含：在該基材定位於該第二印刷區中時，在該基材上印刷一第二有機墨水材料；及 在該第二加工區中加工沉積於該基材上的該第二有機墨水材料，以在該基材上形成一第二膜層，該膜層為不同於該第二膜層的一第一膜層。
  8. 如請求項1所述之方法，其中該基材處置器定位於一轉移模組之中，該方法進一步包含：於在該基材上印刷該有機墨水材料之前與之後中之至少一者時，將該基材保持於該轉移模組中。
  9. 如請求項8所述之方法，其進一步包含：在將該基材保持於該轉移模組中時，控制該轉移模組之一溫度。
  10. 如請求項8所述之方法，其進一步包含：在該轉移模組之中將一或多個反應性物質之濃度維持為約100ppm或更低。
  11. 如請求項1所述之方法，於在該加工區中加工該有機墨水材料之後，該方法進一步包含：將該基材裝載入一轉移模組，而該基材處置器定位於該轉移模組之中；及使用一第二基材處置器從該轉移模組移出該基材。
  12. 如請求項1所述之方法，其進一步包含：在印刷步驟、轉移步驟及加工步驟中之每一者的期間，將該基材以一氣墊支撐。
  13. 如請求項12所述之方法，其中該有機墨水材料沉積於該基材之一第一側上，及該氣墊係提供至該基材之一第二側，該第一側係相反於該第二側。
  14. 如請求項1所述之方法，其中該膜層包含一囊封結構之至少一部分，及該有機墨水材料係印刷於在該基材上的一電子裝置上。
  15. 如請求項1所述之方法，其中在該加工區中加工該有機墨水材料包含曝露該有機墨水材料於一紫外光。
  16. 如請求項1所述之方法，其中在該加工區中加工該有機墨水材料包含乾燥、烘焙及化學反應該有機墨水材料中之至少一者。
  17. 如請求項1所述之方法，其進一步包含：於在該基材上印刷該有機墨水材料之前與之後中之至少一者時，將該基材保持於一保持區。
  18. 如請求項17所述之方法，其進一步包含：當轉移該基材於該印刷區、該保持區及該加工區之間時，在一U形路線中移動該基材。
  19. 如請求項17所述之方法，其中該保持區包含在一堆疊配置中的複數個保持區域，該方法進一步包含移動該複數個保持區域之一第一保持區域，以選擇性地將該第一保持區域與該印刷區對準在一相同平面中。
  20. 如請求項1所述之方法，其中該保持區域包含在一可旋轉平台上的複數個保持區域，該方法進一步包含旋轉該平台，以選擇性地將該複數個保持區域之一第一保持區域與該印刷區對準。
  21. 一種用於在一基材上形成一材料層之系統，該系統包含：一印刷區，其包含一印刷系統，該印刷系統經組態以沈積一材料於該基材之一表面上；在該印刷區中的一氣墊基材支撐件；一加工區，其包含一加工系統，該加工系統經組態以加工沈積於該基材之該表面上之該材料，以在該基材上形成一固體層；及一基材處置器，其選擇性地可定位以將該基材裝載至該印刷區及該加工區中之每一者中及將該基材由該印刷區及該加工區中之每一者卸載。
  22. 如請求項21所述之系統，其中該印刷區及該加工區沿著藉由該基材處置器可進入的一弧而從該基材處置器徑向向外地定位。
  23. 如請求項21所述之系統，其中該印刷區及該加工區彼此定位於不同仰角。
  24. 如請求項21所述之系統，其中該印刷區及該加工區配置成U形之腿。
  25. 如請求項24所述之系統，其中該基材處置器佈置於該U形之該等腿之間的該U形之一末端。
  26. 如請求項21所述之系統，其中該印刷區及該加工區在一線性配置中串聯定位。
  27. 如請求項26所述之系統，其中該基材處置器經組態以沿著一導軌而平移，以進入該印刷區及該加工區中之每一者。
  28. 如請求項21所述之系統，其進一步包含：一保持區，其經組態以保持該基材，及可操作地耦合於該印刷區及該加工區。
  29. 如請求項28所述之系統，其中該保持區包含在一堆疊配置中的複數個保持區域，每一個保持區域經組態以容納一基板。
  30. 如請求項29所述之系統，其中該複數個保持區域之該堆疊配置經組態以降低或升高，以選擇性地將該複數個保持區域之一者與該印刷區對準在一相同平面中。
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