JP6532918B2 - 下向き印刷装置および方法 - Google Patents
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Description
本願は、米国仮特許出願第1/521,631号(2011年8月9日出願)、および同第61/613,348号(2012年3月20日出願)の利益を主張し、これらの出願は、その全体が参照されることにより本明細書に援用される。
本教示は、有機発光デバイス等の種々の製品を製造するための感熱およびインクジェット印刷システム、装置、および方法に関する。
その上にインクが堆積させられる表面に接触することなく、インクの堆積のために考案されたプリントヘッドが、プリントヘッドと基材の印刷面との間で緊密に制御された間隙を維持することが有益であり得る。プリントヘッドが基材表面から遠く離れすぎている場合、印刷が過剰に拡散し得る。プリントヘッドが基材表面に近すぎる場合、印刷が過剰に粒状になり得る。近すぎるとき、プリントヘッドは、基材に接触さえし、基材およびプリントヘッドの両方に損傷をもたらし得る。水平面内に基材を設置することもまた、印刷の質および効率に影響を及ぼし得る。水平設置は、基材に干渉することなく、インクをプリントヘッドに再適用する必要性によって複雑化される。したがって、印刷結果および印刷プロセスの両方を最適化するために、基材とプリントヘッドとの間の印刷間隙を制御するとともに、プリントヘッドアレイに対する基材の水平位置を制御する必要性が存在する。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
膜形成装置であって、該膜形成装置は、
ガスベアリングシステムと、
該ガスベアリングシステムの中に定置される印刷アレイと、
基材コンベヤおよび支持装置であって、該基材コンベヤおよび支持装置は、膜が上に形成されるべき表面を有する基材を、該表面が下方を向くよう支持するように構成されている、基材コンベヤおよび支持装置と
を備え、該基材コンベヤおよび支持装置は、設置システムを備え、該設置システムは、該基材を該印刷アレイから離れた第1の位置と、該印刷アレイよりも上方の第2の位置との間で移動させるように構成されており、該印刷アレイは、該基材が該第2の位置にあるときに、膜形成材料を該表面に向けるように構成されている、膜形成装置。
(項目2)
前記印刷アレイは、インクジェット印刷アレイを備える、項目1に記載の膜形成装置。
(項目3)
前記インクジェット印刷アレイと流体連通している膜形成材料貯留部をさらに備える、項目2に記載の膜形成装置。
(項目4)
膜が上に形成されるべき表面を有する基材をさらに備え、該表面は、下方を向き、前記第2の位置において、該基材は、前記印刷アレイの動作時に、該表面が膜形成材料を受容するように設置される、項目1に記載の膜形成装置。
(項目5)
前記印刷アレイは、感熱印刷アレイを備え、前記膜形成装置は、
該印刷アレイに膜形成材料を装填するように適合されるインクジェットアレイと、
膜が上に形成されるべき表面を有する基材と
をさらに備え、該表面は、下方を向き、前記第1の位置において、該基材は、該インクジェットアレイが該感熱印刷アレイに該膜形成材料を装填することを妨害しないように設置される、項目1に記載の膜形成装置。
(項目6)
膜形成装置であって、該膜形成装置は、
頂面、および該頂面の少なくとも1つの開口部を備える基材支持材と、
該頂面内の複数の孔、および複数のガスチャネルを備えるガスベアリングシステムであって、該複数のガスチャネルが、第1の複数の孔から該基材支持材の中へ延在し、マニホールドと連通しており、該複数の孔は、該頂面の少なくとも1つの開口部を包囲している、ガスベアリングシステムと、
該少なくとも1つの開口部内に配置され、かつ上向きのプリントヘッドを含む印刷アレイと
を備え、該ガスベアリングシステムは、該印刷アレイが膜形成材料を基材の下向きの表面の上に移送する間、該基材を該頂面より上方に浮遊させるように構成されている、膜形成装置。
(項目7)
コンベヤをさらに備え、該コンベヤは、前記印刷アレイを覆わない第1の位置と、該印刷アレイを覆う第2の位置との間で、基材を移動させるように構成されている、項目6に記載の膜形成装置。
(項目8)
前記基材支持材を覆う筐体をさらに備え、該筐体は、該基材支持材とともに、前記印刷アレイが膜形成材料を基材の上に印刷する印刷チャンバを画定する、項目6に記載の膜形成装置。
(項目9)
第1のロードロックチャンバをさらに備え、該第1のロードロックチャンバは、前記印刷チャンバと割り込み可能にガス連通し、かつ該印刷チャンバに隣接する、項目8に記載の膜形成装置。
(項目10)
前記基材支持材は、第1の位置で基材を支持するための第1の領域と、第2の位置で基材を支持するための第2の領域とを備え、前記装置は、基材を該第1の位置から該第2の位置まで運搬するように構成されている基材アクチュエータをさらに備える、項目6に記載の膜形成装置。
(項目11)
前記基材支持材は、長さを有し、前記基材アクチュエータは、該基材支持材の該長さに沿って配置されるリニアモータを備える、項目10に記載の膜形成装置。
(項目12)
前記印刷アレイは、インクジェット印刷アレイを備える、項目6に記載の膜形成装置。
(項目13)
基材の表面の上に膜を形成する方法であって、該方法は、
基材をガスベアリング板システムより上方の第1の位置に設置することと、
該基材を、該ガスベアリング板システムの中に定置される上向きのインクジェット印刷アレイより上方の第2の位置まで移動させることであって、それにより、該基材の表面が該インクジェット印刷アレイに向かって下方に向く、ことと、
第1の膜形成材料を該インクジェット印刷アレイから該基材の表面の上へ上向きに向けるように、該インクジェット印刷アレイを作動することと
を含む、方法。
(項目14)
前記基材を前記第1の位置まで戻すことと、
該基材を前記第2の位置まで移動させることと、
第2の膜形成材料を前記インクジェット印刷アレイから基材表面の上へ向けるように、前記インクジェット印刷アレイを作動することと
をさらに含む、項目13に記載の方法。
(項目15)
前記第1の膜形成材料と第2の膜形成材料とは、同一の材料を含む、項目14に記載の方法。
(項目16)
前記基材は、前記ガスベアリング板システム、およびリニアアクチュエータと動作可能に関連付けられる基材ホルダのうちの少なくとも1つを使用して移動させられる、項目13に記載の方法。
(項目17)
前記インクジェット印刷アレイは、3列の印刷モジュールパッケージを備え、該3列の印刷モジュールパッケージのうちの第1列は、少なくとも1つの赤色インクを印刷するように構成され、該3列の印刷モジュールパッケージのうちの第2列は、少なくとも1つの緑色インクを印刷するように構成され、該3列の印刷モジュールパッケージのうちの第3列は、少なくとも1つの青色インクを印刷するように構成されている、項目13に記載の方法。
(項目18)
前記インクジェット印刷アレイは、複数のノズルを備え、前記方法は、前記ガスベアリング板システムを使用して、該複数のノズルと前記基材の下向き表面との間に約500μmから約3.0mmまでの距離を維持することをさらに含む、項目13に記載の方法。
Claims (22)
- 基材の上に印刷するためのシステムであって、前記システムは、
表面を有する基材支持材基部と、
前記基材支持材基部の前記表面に対して開かれている複数の孔を有するガスベアリングシステムであって、前記ガスベアリングシステムは、前記基材支持材基部の前記表面の上方で基材を浮遊させるようにガスを前記孔を通して流動させるように動作可能である、ガスベアリングシステムと、
前記基材支持材基部に載置された印刷デバイスであって、前記印刷デバイスは、基材支持材基部から離れる方向にインクを向けるように向けられている、印刷デバイスと
を含む、システム。 - 前記印刷デバイスは、インクジェットプリントヘッドを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記印刷デバイスは、感熱印刷デバイスを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記印刷デバイスは、アレイ状に配列されている複数のインクジェットプリントヘッドを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記印刷デバイスは、アレイ状に配列されている複数の感熱印刷デバイスを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記複数の感熱印刷デバイスと整列して移動可能でありかつ前記複数の感熱印刷デバイスをインクで充填するように動作可能であるインクジェットプリントヘッドアレイをさらに含む、請求項5に記載のシステム。
- 前記ガスベアリングシステムは、前記複数の孔のうちの少なくとも一部の孔と流動連通している加圧ガス源を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記ガスベアリングシステムは、前記加圧ガス源および前記複数の孔のうちの前記少なくとも一部の孔を流体的に接続するマニホールドをさらに含む、請求項7に記載のシステム。
- 前記複数の孔のうちの前記少なくとも一部の孔は、第1の複数の孔であり、
前記ガスベアリングシステムは、第2の複数の孔と流動連通している真空源を含む、請求項8に記載のシステム。 - 前記マニホールドは、第1のマニホールドであり、
前記ガスベアリングシステムは、前記真空源および前記第2の複数の孔を流体的に接続する第2のマニホールドをさらに含む、請求項9に記載のシステム。 - 前記第1のマニホールド、前記第2のマニホールドは、それぞれ、チャネルを介して、前記第1の複数の孔、前記第2の複数の孔に流体的に接続されている、請求項10に記載のシステム。
- 前記印刷デバイスは、アレイ状に配列されている複数の印刷デバイスを含み、前記複数の印刷デバイスの各印刷デバイスは、前記複数の孔のうちの一群の孔が各印刷デバイスを包囲するように、前記基材支持材基部に載置されている、請求項1に記載のシステム。
- ガスエンクロージャをさらに含み、前記ガスエンクロージャは、前記ガスエンクロージャの内部において、制御された環境を維持するように構成されており、前記基材支持材基部は、前記ガスエンクロージャの前記内部の中に設置されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記ガスエンクロージャの前記内部に不活性ガスを供給するように前記ガスエンクロージャに流体的に結合された不活性ガスコースをさらに含む、請求項13に記載のシステム。
- 前記ガスエンクロージャの前記内部の中および外へ基材を移動させるように前記ガスエンクロージャに動作可能に結合されている基材運搬システムをさらに含む、請求項13に記載のシステム。
- 基材の上に印刷する方法であって、前記方法は、
基材支持材基部の表面の上で基材を浮遊させることと、
前記基材が浮遊している間において、前記支持材基部の前記表面に面している前記基材の部分上に、前記基材支持材基部に載置された印刷デバイスからインクを堆積させることと
を含む、方法。 - 前記印刷デバイスから前記インクを堆積させることは、インクジェット印刷アレイから放出されたインクを堆積させることを含む、請求項16に記載の方法。
- 前記インクジェット印刷アレイから放出された前記インクは、直接前記基材の前記部分上に堆積させられる、請求項17に記載の方法。
- 前記印刷デバイスは、感熱印刷アレイであり、前記方法は、感熱印刷アレイを、前記インクジェット印刷アレイから放出された前記インクで充填することをさらに含む、請求項17に記載の方法。
- 前記基材を浮遊させることは、前記支持材基部の前記表面に対して開かれている孔を通るガスの流動を制御することを含む、請求項16に記載の方法。
- 前記基材の前記部分上に堆積させられている前記インクから前記基材の前記部分上に乾燥膜を形成する、請求項16に記載の方法。
- 前記インクは、OLEDインク材料である、請求項16に記載の方法。
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