專利名稱：用于利用面式滾筒印制的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)總體涉及一種用于將基本固體膜沉積到基板上的方法和設(shè)備。更加具體地，本公開(kāi)涉及一種用于利用面旋轉(zhuǎn)源或者滾筒來(lái)印制有機(jī)發(fā)光二極管(“0LED”)膜的、新穎方法。
背景技術(shù)：
在印制電子膜時(shí)，將干燥膜沉積到表面上、使得正被沉積的材料在與基板接觸時(shí)形成基本固體膜是重要的。這是與其中濕潤(rùn)墨被沉積到表面上并且墨然后干燥以形成固體膜的墨印制相反的。因?yàn)樯夏^(guò)程沉積濕潤(rùn)膜，所以其通常被稱作濕式印制法。濕式印制法具有兩個(gè)顯著的缺點(diǎn)。第一，當(dāng)墨干燥時(shí)，墨的固體成分可能未被均勻地沉積在沉積區(qū)域上。即，當(dāng)溶劑蒸發(fā)時(shí)，膜均勻性和厚度基本發(fā)生改變。對(duì)于要求精確的均勻性和膜厚度的應(yīng)用而言，均勻性和厚度的這種變化是不可接受的。第二，濕潤(rùn)墨可以與下面的基板互相作用。當(dāng)下面的基板預(yù)涂覆有脆弱膜時(shí)，該互相作用特別是引起問(wèn)題的。其中這兩個(gè)問(wèn)題均嚴(yán)重的一種應(yīng)用是有機(jī)發(fā)光二極管(“0LED”)膜的沉積。濕式印制帶來(lái)的問(wèn)題能夠部分地通過(guò)使用干燥轉(zhuǎn)移印制技術(shù)而得以解決。通常在轉(zhuǎn)移印制技術(shù)中，將被沉積的材料首先被涂覆到轉(zhuǎn)移片材上并且然后片材與材料將被轉(zhuǎn)移到其上的表面形成接觸。 這是染料升華印制所基于的原理，在染料升華印制中，染料從與材料將被轉(zhuǎn)移到其上的表面接觸的墨帶升華。這也是復(fù)寫(xiě)紙所基于的原理。然而，干燥印制方案引入了新的問(wèn)題。因?yàn)橐笤谵D(zhuǎn)移片材和目標(biāo)表面之間接觸，所以如果目標(biāo)表面是脆弱的，則它可能由于接觸而被損壞。進(jìn)而，在轉(zhuǎn)移片材或者目標(biāo)表面上存在的少量顆?？赡懿焕赜绊戅D(zhuǎn)移。這種顆粒將形成妨礙轉(zhuǎn)移的不良接觸區(qū)域。在轉(zhuǎn)移區(qū)域由如典型地在大區(qū)域電子設(shè)備、諸如平板電視機(jī)的加工中采用的大的區(qū)域組成的情形中，顆粒問(wèn)題特別突出。另外，傳統(tǒng)的干燥轉(zhuǎn)移技術(shù)僅僅利用在轉(zhuǎn)移介質(zhì)上的材料的一個(gè)部分，從而導(dǎo)致材料利用率較低和浪費(fèi)極大。當(dāng)膜材料非常昂貴時(shí)，膜材料利用率非常重要。其中所有的這些問(wèn)題均特別地顯著的一種應(yīng)用仍然是OLED膜沉積。因此，需要這樣一種方法和設(shè)備，其中該方法和設(shè)備用于提供克服了這些和其它缺點(diǎn)和不足的、用于沉積OLED膜的一項(xiàng)非接觸的干法技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，本公開(kāi)涉及一種用于同時(shí)印制多個(gè)像素的面式滾筒。該面式滾筒包括支撐結(jié)構(gòu)和附于支撐結(jié)構(gòu)的多個(gè)印刷頭，每一個(gè)印刷頭均具有至少一個(gè)微孔，所述至少一個(gè)微孔用于接收具有在載體流體中溶解或者懸浮的膜材料的、第一量的液體墨并分配基本不含載體流體的、第二量的墨材料。所述多個(gè)印刷頭鄰近于基板定位以在基板上同時(shí)印刷多個(gè)空間離散且圖像分辨的像素?？臻g離散意味著基本不相交迭的像素并且圖像分辨限定基本不含氣泡或者其它缺點(diǎn)和物理缺陷的像素。根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的印刷頭包括微孔陣列，并且每一個(gè)微孔均與相鄰的微孔以大約1-4 μ m隔開(kāi)，并且至少一個(gè)微孔具有大約3 μ m的直徑?？臻g離散且圖像分辨的像素能夠以大約25-500像素每英寸印刷在基板上。在另一實(shí)施例中，本公開(kāi)涉及一種用于大規(guī)模并行像素印刷的面式滾筒系統(tǒng)。該面式滾筒包括用于接收旋轉(zhuǎn)印刷頭組件的卡盤(pán)；多個(gè)面，每一個(gè)面均沿著切向附于旋轉(zhuǎn)印刷頭組件的相應(yīng)的端面；和位于每一個(gè)面上的多個(gè)印刷頭，至少一個(gè)印刷頭具有微孔陣列，所述微孔陣列用于接收具有在載體流體中溶解或者懸浮的膜材料的、第一量的液體墨并分配基本不含載體流體的、第二量的墨材料。微孔能夠包括一個(gè)或者多個(gè)凹槽、流道、過(guò)孔、通孔和盲孔。在另一實(shí)施例中，本公開(kāi)涉及一種用于在基板上印刷膜的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:微處理器電路；與微處理器電路通信的存儲(chǔ)器電路，該存儲(chǔ)器電路存儲(chǔ)處理器電路的指令，用來(lái):(I)供應(yīng)一定量的液體墨到滾筒的面，所述面上具有印刷頭并且液體墨由具有懸浮和/或溶解墨顆粒的載體液體限定，(2)從所供應(yīng)量的墨去除載體液體以在印刷頭上形成基本不含液體的量的墨，(4)蒸發(fā)在印刷頭上保留的、基本不含液體量的墨；和(5)將所汽化量的墨導(dǎo)引到基板上。在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)引汽化量的墨進(jìn)一步包括對(duì)準(zhǔn)印刷頭與基板的步驟。在再一個(gè)實(shí)施例中，本公開(kāi)涉及一種用于由具有多個(gè)面的旋轉(zhuǎn)滾筒印刷膜的方法，該方法包括:供應(yīng)一定量的液體墨到所述多個(gè)面中的一個(gè)，所述面上支撐微觀結(jié)構(gòu)并且液體墨限定具有懸浮和/或溶解墨顆粒的載體液體；從所供應(yīng)量的墨去除載體液體以在印刷頭上形成基本不含液體量的墨，蒸發(fā)在印刷頭上保留的、基本不含液體量的墨；和將所汽化量的墨從印刷頭分配到基板上。能夠使?jié)L筒旋轉(zhuǎn)以使面以第一維度接收液體墨而以第二維度分配汽化墨。在本公開(kāi) 的一個(gè)實(shí)施例中，一次僅僅一個(gè)面被上墨。在本公開(kāi)的另一實(shí)施例中，多個(gè)面被同時(shí)上墨。


將參考以下示例性并且非限制性的示意討論本公開(kāi)的這些和其它實(shí)施例，其中類似的元件被類似地編號(hào)，并且其中:圖1示意性示出根據(jù)本公開(kāi)一個(gè)實(shí)施例的面式沉積系統(tǒng)；圖2是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)面式沉積系統(tǒng)的示意圖；圖3A示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的示例性六邊形旋轉(zhuǎn)滾筒沉積系統(tǒng)；圖3B是帶有幾個(gè)印刷頭的支撐結(jié)構(gòu)的示例性視圖；圖3C示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例具有激發(fā)單元和微觀圖案化區(qū)域的示例性支撐結(jié)構(gòu)；圖3D示出用于由面式滾筒使用的另一示例性支撐結(jié)構(gòu)。
圖3E是圖3D的支撐結(jié)構(gòu)的一個(gè)部分的分解視圖；圖4示意性示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的面支撐結(jié)構(gòu)；圖5示意性示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的面式滾筒的操作；并且圖6是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1示意性示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的面式沉積系統(tǒng)。在圖1中，使用六邊形滾筒式(可互換地，面式滾筒)沉積系統(tǒng)114在基板110上沉積一定量的膜材料。圖1的沉積系統(tǒng)114具有六個(gè)分離并且獨(dú)立的面，每個(gè)面的表面的至少一個(gè)部分均包含一個(gè)或者多個(gè)印刷頭。每一個(gè)印刷頭均能夠沿著一個(gè)定向從材料給付機(jī)構(gòu)122接收膜材料124并且沿著另一定向向基板110給付所接收的膜材料。膜材料能夠被以由純凈膜材料或者膜材料和非膜(可互換地，載體)材料組成的固體墨、液體墨或者氣態(tài)蒸汽墨的形式給付到印刷頭。使用墨能夠是有所幫助的，因?yàn)樗軌驅(qū)⒛げ牧咸峁┑綆в幸环N或者多種非膜材料的印刷頭以便在沉積到基板上之前處理膜材料。膜材料能夠由OLED材料組成。膜材料能夠包括多種材料的混合物。載體材料也能夠包括多種材料的混合物。液體墨的一個(gè)實(shí)例是在載體流體中溶解或者懸浮的膜材料。液體墨的另一實(shí)例是處于液相的純凈膜材料，諸如在環(huán)境系統(tǒng)溫度是液體的膜材料或者被維持在升高的溫度以使膜材料形成熔融物的膜材料。固體墨的一個(gè)實(shí)例是膜材料的固體顆粒。固體墨的另一實(shí)例是在載體固體上分散的膜材料。氣體蒸汽墨的一個(gè)實(shí)例是汽化膜材料。氣態(tài)蒸汽墨的另一實(shí)例是在載體氣體中分散的汽化膜材料。墨能夠作為液體或者固體在印刷頭上沉積，并且這種相能夠與在給付期間的墨相相同或者不同。在一個(gè)實(shí)例中，膜材料能夠被作為氣態(tài)蒸汽墨給付并且以固相在印 刷頭上沉積。在另一個(gè)實(shí)例中，膜材料能夠被作為液體墨給付并且以液相在印刷頭上沉積。墨能夠以如此方式在印刷頭上沉積，使得僅僅膜材料沉積并且載體材料并不沉積。墨還能夠以如此方式沉積，使得膜材料以及一種或者多種載體材料沉積。在一個(gè)實(shí)例中，能夠作為包括汽化膜材料和載體氣體這兩者的氣態(tài)蒸汽墨給付膜材料，并且僅僅膜材料在印刷頭上沉積。在另一個(gè)實(shí)例中，能夠作為包括膜材料和載體流體的液體墨給付膜材料，并且膜材料和載體流體這兩者均在印刷頭上沉積。在再一個(gè)實(shí)施例中，作為液體給付膜材料并且載體流體在與印刷頭接觸時(shí)揮發(fā)或者閃光(flash)，由此僅僅在印刷頭上保留墨材料。膜材料給付機(jī)構(gòu)能夠進(jìn)一步以規(guī)定圖案將膜材料給付到印刷頭上。能夠在印刷頭和基板之間帶有材料接觸或者不帶材料接觸的情況下執(zhí)行膜材料到基板的給付。膜材料能夠被重力進(jìn)給到(一個(gè)或者多個(gè))印刷頭或者能夠使用傳統(tǒng)的墨給付系統(tǒng)注射。再次參考圖1，經(jīng)計(jì)量的膜材料124被導(dǎo)引至旋轉(zhuǎn)面式滾筒114。膜材料能夠通過(guò)重力進(jìn)給而被導(dǎo)引至旋轉(zhuǎn)滾筒114?？商娲?，導(dǎo)引膜材料給付系統(tǒng)能夠?qū)⒔?jīng)計(jì)量的膜材料124對(duì)準(zhǔn)到旋轉(zhuǎn)滾筒114的規(guī)定部分上。在一個(gè)實(shí)例中，膜材料給付機(jī)構(gòu)122是將液體墨124的液滴給付到滾筒114上的噴墨印刷頭。在圖1的實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)滾筒114具有接收在其上具有固態(tài)支撐件(未示出)和一個(gè)或者多個(gè)印刷頭(未示出)的驅(qū)動(dòng)器板(未示出)的平坦表面。固態(tài)支撐件能夠利用一體部件限定固體表面。滾筒的每一個(gè)面均能夠接收至少一個(gè)或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)器板組件。印刷頭能夠用于沿著第一定向接收經(jīng)計(jì)量的膜材料124，然后沿著第二定向?qū)⑵滢D(zhuǎn)移到基板110上。沿著第一定向在旋轉(zhuǎn)滾筒114的表面上接收的經(jīng)計(jì)量的膜材料124通過(guò)如由箭頭126示出的、滾筒的旋轉(zhuǎn)而被朝向基板110移動(dòng)且進(jìn)入第二配置中。旋轉(zhuǎn)滾筒114可以具有在滾筒114的周邊處限定連續(xù)帶型表面的單一轉(zhuǎn)移表面或者它能夠限定多個(gè)離散的、獨(dú)立的或者不連續(xù)的表面。膜材料124可以被以第一規(guī)定圖案給付到印刷頭上。沿著第一或者第二或者其它中間定向(或者平面)，可以在每個(gè)印刷頭的微孔(未示出)上組織膜材料124。沿著第二定向(或者，第二平面)，膜材料124被轉(zhuǎn)移到基板110上，并且膜材料可以在基板上沉積并且采取與微孔(未示出)一致的定向。因此，在一個(gè)實(shí)施例中，墨材料在第一平面處被接收在面式滾筒處并且在第二平面處被沉積到基板上。在可替代實(shí)施例中，墨材料能夠在第一平面處被接收在基板上并且在第二平面處被沉積到基板上。如上所述，每個(gè)印刷頭均能夠進(jìn)一步包含微觀圖案化特征，諸如微孔、微觀流道、微柱或者其它微觀或者納米圖案化結(jié)構(gòu)，并且可以進(jìn)一步包括這種結(jié)構(gòu)的陣列(可互換地，微觀陣列)。微觀圖案化結(jié)構(gòu)能夠通過(guò)維持如由給付機(jī)構(gòu)給付的圖案而組織膜材料。它還能夠通過(guò)將膜材料重新布置成新的圖案而組織膜材料。因此，能夠使用微觀圖案化來(lái)通過(guò)維持圖案和/或改變材料圖案從而實(shí)現(xiàn)所期圖案而組織膜材料。一旦被接收在轉(zhuǎn)移表面和/或印刷頭上，微觀圖案化便能夠有助于組織經(jīng)計(jì)量的膜材料124?？梢岳迷谖⒂^圖案化結(jié)構(gòu)和在轉(zhuǎn)移表面或者印刷頭上沉積的材料之間作用的表面張力或者其它作用力執(zhí)行這種組織。當(dāng)熱分配噴口是滾筒時(shí)并且在轉(zhuǎn)移表面自身具有微觀圖案化結(jié)構(gòu)(諸如在滾筒自身上形成的微觀圖案化結(jié)構(gòu))時(shí)，這種微觀圖案化結(jié)構(gòu)可以有助于在轉(zhuǎn)移表面上組織膜材料124，并且這種組織隨后，膜材料124可以基本處于帶有微觀圖案化結(jié)構(gòu)的區(qū)域上、基本處于不帶微觀圖案化結(jié)構(gòu)的區(qū)域上，或者基本處于這兩種區(qū)域上。例如，能夠在滾筒的表面上形成多個(gè)流道或者凹槽以使流道接收墨材料，并且將墨材料沉積到基板上，由此形成具有與流道或者凹槽基本相同的圖案的印痕?？蛇x的調(diào)節(jié)單元116靠近旋`轉(zhuǎn)滾筒114的外表面來(lái)定位。調(diào)節(jié)單元116還可以位于滾筒內(nèi)側(cè)。調(diào)節(jié)單元116能夠傳輸輻射、對(duì)流或者傳導(dǎo)加熱或者引入導(dǎo)引氣體流以在將膜材料從印刷頭轉(zhuǎn)移到基板110之前調(diào)節(jié)計(jì)量膜材料。在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)計(jì)量的膜材料124包括:包括膜材料和載體流體的、一定量的液體墨，并且調(diào)節(jié)單元116用作干燥單元以基本上蒸發(fā)載體流體以在旋轉(zhuǎn)滾筒114的印刷頭上形成基本干燥的膜材料層。光源118和光程119能夠被可選地添加，并且被配置為激發(fā)轉(zhuǎn)移表面上的區(qū)域120。區(qū)域120能夠是印刷頭或者在其上具有多個(gè)印刷頭的支撐表面。區(qū)域120包含膜材料124，每一個(gè)面表面均已經(jīng)事先在第一配置中接收了膜材料124并且現(xiàn)在被旋轉(zhuǎn)到第二配置中。通過(guò)激發(fā)印刷頭，膜材料從面表面到基板上的轉(zhuǎn)移得以執(zhí)行并且膜112得以形成。在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，光學(xué)光源118是與光學(xué)系列(透鏡、濾光器等)連通、從而允許能量在旋轉(zhuǎn)滾筒114的一個(gè)或者多個(gè)離散的區(qū)域上會(huì)聚的激光源。光學(xué)光源118能夠熱激發(fā)或者通過(guò)輻射加熱激發(fā)面表面的區(qū)域120 (或者唯一地印刷頭)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，能夠?yàn)榇四康氖褂眉t外輻射(“IR”)源。應(yīng)用光學(xué)光源118是可選的，并且用于激發(fā)面表面、以實(shí)現(xiàn)膜材料到沉積表面上的轉(zhuǎn)移的其它裝置也屬于本公開(kāi)的范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)移表面和/或印刷頭包含一體加熱器(未不出)，諸如電阻性加熱器，并且這個(gè)加熱器的致動(dòng)例如通過(guò)熱蒸發(fā)膜材料而實(shí)現(xiàn)膜材料到基板上的轉(zhuǎn)移。在另一實(shí)施例中，印刷頭包含能夠被激活以例如通過(guò)攪拌并且由此從轉(zhuǎn)移表面移開(kāi)膜材料而幫助將膜材料轉(zhuǎn)移到沉積表面上的一體壓電材料(未不出)。在又一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置外部機(jī)構(gòu)，以將振動(dòng)或者壓力波導(dǎo)引到印刷頭上，以例如通過(guò)攪拌并且由此從印刷頭移開(kāi)膜材料而幫助將膜材料轉(zhuǎn)移到沉積表面上。圖2是根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)、面式沉積系統(tǒng)的另一示意圖。在圖2中，面式滾筒214具有被編號(hào)成表面I到6的六個(gè)離散的表面。每一個(gè)表面(或者面)均能夠接收帶有一個(gè)或者多個(gè)印刷頭的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，每一個(gè)面均可以包含在其上具有用于接收多個(gè)印刷頭(未示出)的支撐結(jié)構(gòu)(未示出)的驅(qū)動(dòng)器板(未示出)。如將討論的，支撐結(jié)構(gòu)可以接收一個(gè)或者多個(gè)印刷頭，支撐結(jié)構(gòu)提供裝置用于:(I)在其上以可移除方式安裝一個(gè)或者多個(gè)離散的印刷頭，(2)作為一個(gè)單位將一個(gè)或者多個(gè)印刷頭的組合安裝到面上，和⑶在控制電路和印刷頭之間提供電通信。如將討論的，每一個(gè)印刷頭均可以包含被布置成以規(guī)定圖案在印刷頭上組織膜材料、以在沉積表面上形成沉積膜材料的具體圖案的一個(gè)或者多個(gè)微觀圖案化區(qū)域。印刷頭接收經(jīng)計(jì)量的膜材料224，經(jīng)計(jì)量的膜材料224能夠包括在載體流體中包含溶解或者懸浮膜材料的液體墨。面式滾筒214的旋轉(zhuǎn)方向由箭頭226示出。膜材料給付機(jī)構(gòu)222將膜材料224計(jì)量供給到位于面式滾筒214的面I上的一個(gè)或者多個(gè)轉(zhuǎn)移印刷頭。在一個(gè)實(shí)施例中，膜材料給付機(jī)構(gòu)222包括用于計(jì)量以液體墨的形式的膜材料的噴墨印刷頭。當(dāng)面式滾筒214沿著箭頭226的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，在面I上的一個(gè)或者多個(gè)印刷頭經(jīng)過(guò)可選的調(diào)節(jié)單元216。可選的調(diào)節(jié)單元216可以包括加熱器，并且在其中經(jīng)計(jì)量的膜材料包括液體墨的一個(gè)實(shí)施例中，加熱器216能夠有助于從面I上的該一個(gè)或者多個(gè)印刷頭蒸發(fā)載體流體，從而在膜材料在沉積之前在每一個(gè)印刷頭上形成干燥沉積物。通常，該一個(gè)或者多個(gè)印刷頭可以具有用于組織膜材料的微觀圖案化結(jié)構(gòu)。當(dāng)面I到達(dá)基板210時(shí)，在它的一個(gè)或者多個(gè)印刷頭上的膜材料將基本不含載體液體。在該一個(gè)或者多個(gè)印刷頭和基板210之間無(wú)材料接觸的情況下，基本不含液體的膜材料然后被從面I上的該一個(gè)或者多個(gè)印刷頭轉(zhuǎn)移到基板210。膜材料從面到基板的轉(zhuǎn)移能夠通過(guò)可以利用外部能源補(bǔ)充的擴(kuò)散。例如，面I上的該一個(gè)或者多個(gè)印刷頭能夠配備有能夠從印刷頭移開(kāi)膜材料、并且將膜材料轉(zhuǎn)移到沉積表面上的致動(dòng)器。面I上的印刷頭能夠可替代地配備有能夠向膜材料給付熱能、并且由此例如通過(guò)熱蒸發(fā)或者汽化膜材料而將膜材料轉(zhuǎn)移到沉積表面上的熱致動(dòng)器。圖2的系統(tǒng)還能夠配備有光學(xué)器件(諸如關(guān)于圖1討論的那些)，以幫助將膜材料從印刷頭轉(zhuǎn)移到基板210。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)墨材料處于印刷頭上時(shí)，印刷頭被加熱至高于墨材料的蒸發(fā)溫度。一旦墨材料處于蒸汽相中，它便擴(kuò)散(或者閃光)到基板中。印刷頭越靠近基板，在基板上印刷的圖案越受約束。膜材料以基本固相在基板210上沉積以形成膜212。膜212的形狀(和形貌)部分地由在轉(zhuǎn)移到基板之前膜材料在印刷頭上的位置和布置確定，其自身是當(dāng)將膜材料計(jì)量供給到印刷頭上時(shí)、由 膜給付機(jī)構(gòu)利用的空間圖案確定的。膜材料在轉(zhuǎn)移表面上的布置能夠進(jìn)一步部分地根據(jù)在轉(zhuǎn)移表面上存在微觀圖案化結(jié)構(gòu)(未示出)而得以確定。在圖2中，膜材料被布置于面I上的該一個(gè)或者多個(gè)印刷頭上，從而在基板上提供三個(gè)離散的并且不連續(xù)的沉積膜材料區(qū)域。因此，膜212反映這三個(gè)離散的并且不連續(xù)的區(qū)域。圖2的系統(tǒng)還可以包括用于監(jiān)視并且控制沉積過(guò)程的控制器(未示出)。該控制器能夠包括與存儲(chǔ)器電路(未示出)、膜給付機(jī)構(gòu)(未示出)和一個(gè)或者多個(gè)致動(dòng)器(未示出)通信的處理器電路(未示出)。該處理器電路能夠包括一個(gè)或者多個(gè)微處理器。該存儲(chǔ)器電路包含指令，所述指令被傳送到控制器電路和致動(dòng)器，以例如(i)在鄰近或者接近于膜材料給付機(jī)構(gòu)的第一面上定位一個(gè)或者多個(gè)印刷頭；(ii)將一定量的膜材料計(jì)量供給到在第一面上的該一個(gè)或者多個(gè)印刷頭上；(iii)加熱在第一面上的(一個(gè)或者多個(gè))轉(zhuǎn)移表面以調(diào)節(jié)膜材料，例如以基本蒸發(fā)載體流體，如果計(jì)量膜材料是液體墨；(iv)接近于基板定位印刷頭以將膜材料從印刷頭轉(zhuǎn)移到基板上；(ν)加熱在第一面上的印刷頭以例如通過(guò)熱蒸發(fā)或者汽化膜材料而將膜材料轉(zhuǎn)移到基板上；和(vi)對(duì)于在第二面上的一個(gè)或者多個(gè)印刷頭重復(fù)該過(guò)程。圖3A示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的示例性六邊形旋轉(zhuǎn)滾筒沉積系統(tǒng)。具體地，圖3A示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的沉積系統(tǒng)310的旋轉(zhuǎn)面式構(gòu)件，在面中的每一個(gè)上均具有面315，以將形式為轉(zhuǎn)移表面單元的一個(gè)或者多個(gè)離散的、基本共面的印刷頭安裝到一起?？商娲?，基礎(chǔ)板能夠介于每一個(gè)面(在其上帶有印刷頭)和滾筒的每一個(gè)平面之間。面能夠被考慮成轉(zhuǎn)移表面單元。六邊形滾筒310的每一個(gè)端面均具有用于安裝一個(gè)或者多個(gè)轉(zhuǎn)移表面單元的面315。每一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)均能夠聯(lián)接到滾筒310的相應(yīng)面。圖3B是帶有幾個(gè)印刷頭的支撐結(jié)構(gòu)的示例性示意圖。具體地，圖3B示出具有在共面平表面中被一起安裝的六個(gè)轉(zhuǎn)移表面單元的示例性面315。面315被示為接收多個(gè)印刷頭330，其中每一個(gè)印刷頭均具有被示意性地顯示為區(qū)域310的微孔結(jié)構(gòu)。印刷頭330能夠具有相同的微孔結(jié)構(gòu)或者不同的微孔結(jié)構(gòu)。尺寸W1和H1分別限定在基本相同的轉(zhuǎn)移表面單元中的每一個(gè)上的轉(zhuǎn)移表面的寬度和高度。尺寸W2和H2 分別限定由于在面315上安裝轉(zhuǎn)移表面單元而在轉(zhuǎn)移表面之間的寬度和高度分離距離。在一個(gè)實(shí)施例中，W1等于W2并且H1等于H2。在另一實(shí)施例中，W2等于、W1的除了一之外的整數(shù)倍。在又一個(gè)實(shí)施例中，H2等于H1的除了一之外的整數(shù)倍。圖3C示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的、具有激發(fā)單元和微觀圖案化區(qū)域的示例性支撐結(jié)構(gòu)。圖3C的支撐結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)移表面310、激發(fā)元件320 (可以與該單元一體形成)、支撐結(jié)構(gòu)330和微觀圖案化表面結(jié)構(gòu)340。激發(fā)元件320能夠包括能夠用于加熱轉(zhuǎn)移表面以為了轉(zhuǎn)移而調(diào)節(jié)膜材料和/或?qū)⒛げ牧限D(zhuǎn)移到基板上的加熱元件，例如，電阻性加熱元件。激發(fā)元件320還可以包括能夠用于將膜材料轉(zhuǎn)移到基板上的(一個(gè)或者多個(gè))壓電元件。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，印刷頭上包括至少6，000個(gè)微孔。在另一實(shí)施例中，印刷頭包括 2，000-12，000 個(gè)微孔。圖3D示意用于由面式滾筒使用的另一示例性支撐結(jié)構(gòu)。在圖3D中，轉(zhuǎn)移表面310上具有線312。線312示意性示出在表面310上形成的微觀結(jié)構(gòu)的圖案。圖3E是圖3D的旋轉(zhuǎn)滾筒表面的區(qū)域325的分解視圖。在圖3E中，微觀圖案化區(qū)域325包括被排列成行和列的微孔陣列342。這個(gè)示例性實(shí)施例示出被組織成三列的微孔，每一列均具有微孔對(duì)的重復(fù)豎直圖案。一組微孔陣列342限定像素。一種示例性實(shí)現(xiàn)能夠具有從2，000個(gè)到12，000個(gè)之中的任何數(shù)目的像素。微孔陣列342能夠被微觀加工到旋轉(zhuǎn)滾筒的表面中以提供滾筒的轉(zhuǎn)移表面。在另一實(shí)施例中，微觀圖案化區(qū)域被形成為獨(dú)立的轉(zhuǎn)移表面單元并且然后或者直接或者通過(guò)中間基礎(chǔ)板和/或封裝聯(lián)結(jié)或者附著到下面的旋轉(zhuǎn)或者傳送機(jī)構(gòu)。圖4示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的面支撐結(jié)構(gòu)。支撐結(jié)構(gòu)400在其遠(yuǎn)端處包括電路板驅(qū)動(dòng)器405。電路板405可以包括被配置為向印刷頭440傳送機(jī)電指令的處理器電路。電路板405還可以包括插腳并且I/O連接，從而允許它與總體控制器通信，該總體控制器指示從滾筒的其它面或者從多個(gè)滾筒的面進(jìn)行印刷。支撐結(jié)構(gòu)430通過(guò)多個(gè)緊固件409而聯(lián)接到電路板405。雖然圖4的實(shí)施例示出通過(guò)緊固件409進(jìn)行聯(lián)接，但是電路板和支撐結(jié)構(gòu)能夠被以任何已知的方式連接。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，支撐結(jié)構(gòu)430能夠是由硅或者類似的合成物形成的固態(tài)結(jié)構(gòu)。雖然未在圖4中示出，但是支撐結(jié)構(gòu)430能夠連同在內(nèi)部形成的流道一起具有一個(gè)或者多個(gè)凸緣，用于將流體從外部源(未示出)傳送到轉(zhuǎn)移表面410。如將在下面所討論的，所傳送的流體可以包括認(rèn)為在印刷過(guò)程中有所幫助的空氣或者加壓氣體。多個(gè)印刷頭440被布置于支撐結(jié)構(gòu)430的表面上，并且經(jīng)由螺栓412而被聯(lián)接于此。螺栓412使得能夠快速移除和更換印刷頭430。還示出每一個(gè)印刷頭430均帶有一體形成的加熱器442。加熱器442包圍印刷頭的、包含多微孔結(jié)構(gòu)的區(qū)域。加熱器442與電路板405通信。該電路能夠控制被供應(yīng)到加熱器的電力的正時(shí)和幅度。電路板405控制從加熱器442產(chǎn)生的熱量的頻率和幅度。在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中，其中液體墨被沉積在支撐結(jié)構(gòu)430的近側(cè)表面上，所沉積的墨流向包括印刷頭(和在其上形成的微孔)的暴露表面以及轉(zhuǎn)移表面440。為了處理遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)移表面流到印刷表面上的墨，能夠使用氣刀驅(qū)動(dòng)所接收的墨流入微孔中。另外，轉(zhuǎn)移表面的表面和印刷頭能夠由不同的材料加工或者形成從而非印刷表面將會(huì)排斥液體墨材料，而印刷表面(即，在印刷頭440的表面上的多微孔結(jié)構(gòu))將會(huì)吸引液體墨。圖5示意性示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的面式滾筒的操作。該過(guò)程在階段501開(kāi)始，此時(shí)向在其上具有印刷頭的面供應(yīng)墨材料。墨材料能夠限定包含溶解或者懸浮墨顆粒的液體載體。能夠利用墨給付機(jī)構(gòu)給付墨。旋轉(zhuǎn)滾筒510如由箭頭示意的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)并且在階段520，上墨面靠近溶劑排空口 520 (溶劑凈化端口)。溶劑排空器件能夠是加熱站或者用于從面表面去除溶劑的真空型器件。在階段503，從給付到面的墨量去除了基本全部的載體流體。在階段503之后，在面的印刷頭上保留的墨材料基本不含載體液體并且可以處于固相中。在階段505，上墨面鄰近于基板(未示出)定位。這里，通過(guò)蒸發(fā)基本固體墨顆粒以形成蒸汽而進(jìn)行印刷步驟。蒸汽然后在基板上冷凝以形成涂覆膜。雖然未在圖5中示出，但是能夠在基板處注射加壓氣體從而有助于在基板上局部形成印刷材料。在階段507，面(和印刷頭)能夠被清潔站清潔。清潔站可以包括被導(dǎo)引到滾筒的面從而從那里去除殘余墨材料的一種或者多種清潔溶液。在可替代實(shí)施例中，清潔站包括用于加熱面表面以從滾筒面或者在其上的印刷頭汽化任何殘余墨材料的一個(gè)或者多個(gè)加熱器。在階段509，每 一個(gè)面及其相應(yīng)的印刷頭均被冷卻并且被準(zhǔn)備用于另一個(gè)沉積循環(huán)。應(yīng)該指出，利用具有多個(gè)涂層面的滾筒，能夠利用不同的面連續(xù)執(zhí)行印刷步驟。例如，當(dāng)正在印刷一個(gè)面時(shí)，相鄰的面可以被清潔或者接收墨。
控制圖5所示的階段能夠利用控制器實(shí)現(xiàn)。控制器可以包括聯(lián)接到一個(gè)或者多個(gè)存儲(chǔ)器電路的一個(gè)或者多個(gè)微處理器電路。存儲(chǔ)器電路可以向處理器電路傳送指令以:
(I)布置用于對(duì)旋轉(zhuǎn)滾筒的面進(jìn)行上墨(包括但是不限于向每一個(gè)面或者向每一個(gè)印刷頭供應(yīng)預(yù)定量的墨)，(2)從預(yù)定量的墨去除載體液體，從而提供基本不含液體量的墨，(3)從印刷頭到基板上分配不含液體量的墨，(4)在沉積步驟之后清潔面，和(5)在重復(fù)這些步驟之前冷卻和/或準(zhǔn)備面?？刂破骺梢钥傮w控制多個(gè)印刷頭。可替代地，每一個(gè)滾筒或者每一個(gè)面均能夠具有它自身的控制器。圖6是用于在這里討論的印刷設(shè)備的控制系統(tǒng)的概略表示。控制器600包括連接到數(shù)據(jù)庫(kù)620的微處理器電路610。數(shù)據(jù)庫(kù)620能夠通過(guò)I/O系統(tǒng)(未示出)與操作員通信，其中操作員能夠傳送適當(dāng)?shù)挠∷?、加熱、清潔等設(shè)置?？刂破?00通過(guò)媒介630與滾筒印刷機(jī)640通信。滾筒640能夠是如以上討論的那樣支撐多個(gè)印刷頭(未示出)的面式滾筒。每一個(gè)面均可以包括用于控制在相應(yīng)的印刷頭處的印刷操作的驅(qū)動(dòng)器電路板(未示出)。雖然已經(jīng)關(guān)于在這里示出的示例性實(shí)施例示意了本公開(kāi)的原理，但是本公開(kāi)的原理不限于此并且包括其任何修改、變化·或者置換。
權(quán)利要求
1.一種用于印制多個(gè)像素的面結(jié)構(gòu)，包括: 支撐結(jié)構(gòu)； 附于所述支撐結(jié)構(gòu)的多個(gè)印制頭，每個(gè)印制頭均具有至少一個(gè)微孔，所述至少一個(gè)微孔用于接收第一量的液體墨，所述第一量的液體墨具有溶解或者懸浮在載體流體中的膜材料；并且所述至少一個(gè)微孔還分配基本不含所述載體流體的、第二量的墨材料； 其中，所述多個(gè)印制頭位于基板附近，以在所述基板上同時(shí)印制多個(gè)在空間上離散且圖像已解析的像素。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的面結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括位于所述支撐結(jié)構(gòu)處、用于接收流體的凸緣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的面結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括聯(lián)接到所述支撐結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)器板，所述驅(qū)動(dòng)器板具有處理器，用于對(duì)由至少一個(gè)印制頭分配的墨進(jìn)行致動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的面結(jié)構(gòu)，其中，至少一個(gè)微孔是閉合微孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的面結(jié)構(gòu)，其中，至少一個(gè)微孔是延伸穿過(guò)所述印制頭的開(kāi)放微孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的面結(jié)構(gòu)，其中，至少一個(gè)印制頭包括微孔陣列，并且每個(gè)微孔均與相鄰的微孔以大約1-4 μ m隔開(kāi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的面結(jié)構(gòu)，其中，至少一個(gè)微孔是大約3μ m。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 的面結(jié)構(gòu)，其中，所述在空間上離散且圖像已解析的像素以大約25-500像素/英寸的方式印制在所述基板上。
9.一種用于像素印制的面式滾筒系統(tǒng)，包括: 用于接收旋轉(zhuǎn)印制頭組件的卡盤(pán)； 多個(gè)面，每個(gè)面沿著切向附于所述旋轉(zhuǎn)印制頭組件的相應(yīng)的表面；和 位于每個(gè)面上的多個(gè)印制頭，至少一個(gè)印制頭具有微孔陣列，所述微孔陣列用于接收第一量的液體墨，所述第一量的液體墨具有溶解或者懸浮在載體流體中的膜材料，并且所述微孔陣列分配基本不含所述載體流體的、第二量的墨材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的面式滾筒系統(tǒng)，其中，每個(gè)面均包括面驅(qū)動(dòng)器板、支撐結(jié)構(gòu)和所述多個(gè)印制頭。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的面式滾筒系統(tǒng)，其中，所述支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括用于將流體傳送到所述基板的至少一個(gè)流道。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的面式滾筒系統(tǒng)，其中，所述流體限定為氣體。
13.根據(jù)權(quán)利要求9的面式滾筒系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)印制頭位于基板附近，以同時(shí)印制多個(gè)空間解析的像素。
14.根據(jù)權(quán)利要求9的面式滾筒系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于將液體墨傳送到每個(gè)面的墨給付結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的面式滾筒系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于在印制之后清潔每個(gè)面的清潔站。
16.根據(jù)權(quán)利要求9的面式滾筒系統(tǒng)，其中，每個(gè)印制頭均進(jìn)一步包括用于分配所述第二量的墨材料的致動(dòng)器。
17.根據(jù)權(quán)利要求9的面式滾筒系統(tǒng)，其中，每個(gè)印制頭均進(jìn)一步包括用于分配所述第二量的墨材料的加熱器。
18.根據(jù)權(quán)利要求9的面式滾筒系統(tǒng)，進(jìn)一步包括控制器，所述控制器用于指示所述旋轉(zhuǎn)印制頭組件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，以接收第一量的液體墨，并且分配所述第二量的墨材料。
19.根據(jù)權(quán)利要求9的面式滾筒系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)微孔是閉合微孔。
20.根據(jù)權(quán)利要求9的面式滾筒系統(tǒng)，其中，至少一個(gè)微孔是延伸穿過(guò)所述印制頭的開(kāi)放微孔。
21.根據(jù)權(quán)利要求9的面式滾筒系統(tǒng)，其中，所述印制頭被布置成分配墨，以在基板上印制在空間上離散且圖像已解析的像素。
22.一種用于在基板上印制膜的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 微處理器電路； 與所述微處理器電路通信的存儲(chǔ)器電路，所述存儲(chǔ)器電路存儲(chǔ)用于所述處理器電路的指令，用來(lái): (1)供應(yīng)一定量的液體墨到滾筒的面，所述面上具有印制頭，并且所述液體墨由具有懸浮和/或溶解墨顆粒的載體液體所限定， (2)從所供應(yīng)的一定量的墨中除去所述載體液體，以在所述印制頭上形成基本不含液體的、一定量的墨， (4)對(duì)殘留在所述印制頭上的、所述基本不含液體的、一定量的墨進(jìn)行蒸發(fā)；和 (5)將汽化后的、一定量的墨導(dǎo)引到所述基板上。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括加熱所述印制頭，以去除所述載體液體。
24.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中，所述供應(yīng)一定量的液體墨的步驟進(jìn)一步包括:導(dǎo)引外部墨給付源，以測(cè)量供給到所述面上的第一量的液體墨。
25.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中，所述供應(yīng)一定量的液體墨的步驟進(jìn)一步包括:導(dǎo)引外部墨給付源，以測(cè)量供給到所述印刷頭上的第一量的液體墨。
26.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中，所述供應(yīng)一定量的液體墨的步驟進(jìn)一步包括:利用氣刀來(lái)強(qiáng)制所供應(yīng)的一定量的液體墨進(jìn)入所述印制頭中。
27.根據(jù)權(quán)利要求22的系統(tǒng)，其中，所述從所供應(yīng)的一定量的墨中去除所述載體液體的步驟進(jìn)一步包括:將所述面或所述印制頭中的至少一個(gè)加熱到一定溫度，以蒸發(fā)所述載體流體。
28.一種用于由具有多個(gè)面的旋轉(zhuǎn)滾筒來(lái)印制膜的方法，所述方法包括: 將一定量的液體墨供應(yīng)到所述多個(gè)面中的一個(gè)面，所述面上支撐有微觀結(jié)構(gòu)，并且所述液體墨限定具有懸浮和/或溶解墨顆粒的載體液體； 從所供應(yīng)的一定量的墨中除去所述載體液體，以在所述印制頭上形成基本不含液體的一定量的墨， 對(duì)殘留在所述印制頭上的、所述基本不含液體的一定量的墨進(jìn)行蒸發(fā)；和 將汽化后的、一定量的墨從所述印制頭分配到所述基板上； 其中，所述滾筒發(fā)生旋轉(zhuǎn)，以使所述面以第一定向接收液體墨，并以第二定向分配汽化后的墨。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，進(jìn)一步包括步驟:加熱所述微觀結(jié)構(gòu)，以去除所述載體液體。
30.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中，所述供應(yīng)一定量的液體墨的步驟進(jìn)一步包括:導(dǎo)引外部墨給付源，以測(cè)量供應(yīng)到所述面上的第一量的液體墨。
31.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中，所述供應(yīng)一定量的液體墨的步驟進(jìn)一步包括:導(dǎo)引外部墨給付源，以測(cè)量供應(yīng)到所述微觀結(jié)構(gòu)上的第一量的液體墨。
32.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中，所述供應(yīng)一定量的液體墨的步驟進(jìn)一步包括:利用氣刀來(lái)強(qiáng)制所供應(yīng)的、一定量的液體墨進(jìn)入所述微觀結(jié)構(gòu)中。
33.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中，所述從所供應(yīng)的一定量的墨中去除所述載體液體的步驟進(jìn)一步包括:將所述面或所述微觀結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)加熱到一定溫度，以蒸發(fā)所述載體流體。
34.根據(jù)權(quán)利要求28的方法，其中，所述將汽化后的、一定量的墨導(dǎo)引到所述基板上的步驟進(jìn)一步包括:利用輔助流 來(lái)將汽化后的、一定量的墨導(dǎo)引到所述基板上。
全文摘要
本公開(kāi)總體涉及一種用于從旋轉(zhuǎn)源進(jìn)行印制的方法和設(shè)備。在示例性實(shí)施例中，本公開(kāi)涉及一種用于同時(shí)印制多個(gè)像素的面式滾筒。該面式滾筒包括支撐結(jié)構(gòu)和附于支撐結(jié)構(gòu)的多個(gè)印制頭，每一個(gè)印制頭均具有用于接收具有在載體流體中溶解或者懸浮的膜材料的、第一量的液體墨并分配基本不含載體流體的、第二量的墨材料的至少一個(gè)多微孔結(jié)構(gòu)。該多個(gè)印制頭鄰近于基板定位以在基板上同時(shí)印制多個(gè)空間離散且圖像分辨的像素。
文檔編號(hào)B41J2/435GK103229325SQ201180002330
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2011年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者康納爾·弗朗西斯·馬迪根, 埃利亞胡·弗龍斯基, 亞歷山大·壽-康·廓, 克里斯托弗·布徹勒 申請(qǐng)人:卡帝瓦公司