專利名稱：干墨排放噴嘴的快速充墨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本教導(dǎo)涉及用于將一種或多種材料(例如一個(gè)或多個(gè)膜，諸如一個(gè)或多個(gè)固體) 沉積在一個(gè)或多個(gè)基底上的方法和裝置。更具體地，本教導(dǎo)的各方面涉及用于將可包括一個(gè)或多個(gè)固體的一個(gè)或多個(gè)膜沉積在一個(gè)或多個(gè)基底上的方法和裝置，該基底可形成LED 或其它類型顯示器的一部分。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光器件(OLED)的制造需要將一個(gè)或多個(gè)有機(jī)膜沉積在基底上或?qū)⒛ざ询B的頂部和底部聯(lián)接到電極。膜厚度是主要考慮因素。總的層堆疊厚度是大約lOnm，且每層最佳在比士 Inm好的精度的情況下均勻沉積。膜純度也很重要。常規(guī)裝置使用以下兩種方法中的一種來形成膜堆疊(1)使有機(jī)材料在相對(duì)真空環(huán)境中的熱蒸發(fā)以及隨后使有機(jī)蒸氣在基底上的冷凝；或者，( 將有機(jī)材料溶解到溶劑內(nèi)，用形成的溶液涂覆基底，且隨后去除溶劑。沉積OLED的有機(jī)薄膜的另一考慮是將膜精確地放置中所需的位置。根據(jù)膜沉積的方法，存在兩種執(zhí)行該任務(wù)的常規(guī)技術(shù)。對(duì)于熱蒸發(fā)來說，使用蔭罩板(shadow masking) 來形成所需結(jié)構(gòu)的OLED膜。蔭罩板技術(shù)要求將良好限定的掩膜放置在基底的一個(gè)區(qū)域上， 接著將膜沉積在整個(gè)基底區(qū)域上。一旦完成沉積，將蔭罩板去除。通過掩膜露出的區(qū)域限定沉積在基底上的材料的圖案。該工藝效率低下，因?yàn)殡m然僅通過蔭罩板露出的區(qū)域需要膜，但是必須涂覆整個(gè)基底。此外，蔭罩板隨著每次使用被越來越多地涂覆，且最終必須丟棄或清潔。最后，由于需要使用非常薄的掩膜(以實(shí)現(xiàn)小的裝置尺寸)使得難以在大的區(qū)域上使用蔭罩板，該非常薄的掩膜使得掩膜在結(jié)構(gòu)上不穩(wěn)定。然而，氣相沉積技術(shù)產(chǎn)生具有高均勻性和高純度以及優(yōu)良的厚度控制的OLED膜。對(duì)于溶劑沉積來說，可使用噴墨印刷來沉積OLED膜的圖案。噴墨印刷需要將有機(jī)材料溶解到產(chǎn)生可印刷墨的溶劑中。此外，噴墨印刷通常限于使用單層OLED膜堆疊，這與多層堆疊相比通常具有較差的性能。因?yàn)橛∷⑼ǔＴ斐扇魏蜗路接袡C(jī)層的破壞性溶解，所以出現(xiàn)對(duì)單層的限制。最后，除非基底首先制備成限定待沉積墨的區(qū)域，該步驟增加了該工藝的成本和復(fù)雜度，與氣相沉積膜相比，噴墨印刷局限于具有較差厚度均勻性的圓形沉積區(qū)域。由于在干燥工藝期間發(fā)生的材料的結(jié)構(gòu)變化以及由于存在于墨中的材料雜質(zhì)，材料質(zhì)量也通常較低。然而，噴墨印刷技術(shù)能夠以良好的材料效率在非常大的區(qū)域上提供OLED 膜的圖案。沒有常規(guī)技術(shù)將噴墨印刷的大面積圖案化能力與利用有機(jī)薄膜的氣相沉積實(shí)現(xiàn)的高均勻性、純度和厚度控制結(jié)合。因?yàn)閲娔幚淼膯螌覱LED器件仍然不具有足以廣泛商業(yè)化的質(zhì)量，且熱蒸發(fā)對(duì)于擴(kuò)展到大面積來說仍然不可行，所以對(duì)于OLED工業(yè)來說主要的技術(shù)挑戰(zhàn)是開發(fā)可提供高的膜質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)有效的大面積可擴(kuò)展性的技術(shù)。最后，制造OLED顯示器可能還需要金屬薄膜、無機(jī)半導(dǎo)體和/或無機(jī)絕緣體的圖案化沉積。通常，已經(jīng)使用氣相沉積和/或?yàn)R射以沉積這些層。使用預(yù)先的基底制備(例如具有絕緣體的圖案化涂層)、上述蔭罩板、以及采用新基底或保護(hù)層時(shí)的常規(guī)光刻來完成圖案化。這些方法中的每個(gè)與所需圖形的直接沉積相比都效率低下，還因?yàn)槠淅速M(fèi)材料或者需要附加的處理步驟。因此，對(duì)于這些材料來說，也存在對(duì)沉積高質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)有效、可大面積擴(kuò)展的膜的方法和裝置的需要。

發(fā)明內(nèi)容
接下來闡述各實(shí)施例的示例性且非限制性概要。根據(jù)各實(shí)施例，例如提供用于將一種或多種材料沉積在一個(gè)或多個(gè)基底上的裝置和方法。在各實(shí)施例中，這樣的一種或多種材料可包括一個(gè)或多個(gè)膜。在一些實(shí)施例中，這樣的一個(gè)或多個(gè)膜可包括一個(gè)或多個(gè)固體。在一些實(shí)施例中，一種或多種墨沉積在一個(gè)或多個(gè)基底上。根據(jù)各實(shí)施例，提供用于將一種或多種材料(例如一個(gè)或多個(gè)膜，諸如一個(gè)或多個(gè)固體)沉積在一個(gè)或多個(gè)基底上的裝置。在一些實(shí)施例中，本教導(dǎo)的裝置可包括以下部件中的一個(gè)或多個(gè)(i)用于容納墨的腔室；(ii)排放噴嘴，該排放噴嘴以與腔室間隔開的關(guān)系布置且包括多個(gè)微孔，其中每個(gè)微孔包括限定入口端口的第一端區(qū)域和限定出口端口的第二端區(qū)域，所述第一端區(qū)域面對(duì)腔室；以及(iii)與腔室流體連通的多個(gè)孔口(也稱為端口)，其中所述孔口適合于將墨滴從腔室沿分開的相應(yīng)的輸送路徑計(jì)量供給到在排放噴嘴的入口端口上的相應(yīng)的間隔開的位置。在各實(shí)施例中，腔室容納呈液態(tài)形式的墨，其中所述墨由溶解或懸浮在載液中的多個(gè)大致固態(tài)的顆粒限定，且墨滴被從所述腔室穿過所述孔口脈動(dòng)地計(jì)量供給到所述排放噴嘴；并且所述排放噴嘴使所述載液蒸發(fā)，并使所述大致固態(tài)的顆粒沉積在基底上。根據(jù)本教導(dǎo)的各方面，用于將一種或多種材料(例如一個(gè)或多個(gè)膜，諸如一個(gè)或多個(gè)固體)沉積在一個(gè)或多個(gè)基底上的裝置的其它實(shí)施例可包括例如如下部件中的一個(gè)或多個(gè)(i)腔室，該腔室構(gòu)造成保持液體，諸如液態(tài)墨；(ii)與腔室流體連通地布置的多個(gè)孔口，所述孔口的尺寸(例如，直徑或與孔口的軸線正交的橫截面面積)通常防止墨諸如通過表面張力而穿過該孔口 ；(iii) 一個(gè)或多個(gè)腔室激勵(lì)器(activator)(例如一個(gè)或多個(gè)加熱器和/或壓電材料)，所述一個(gè)或多個(gè)腔室激勵(lì)器可操作地聯(lián)接到腔室或孔口，適于提供足以大致同時(shí)經(jīng)由多個(gè)孔口中的每個(gè)孔口從腔室噴射多滴液體(例如從每個(gè)孔口一滴) 的能量。(iv)排放噴嘴，該排放噴嘴以與腔室間隔開的關(guān)系布置且包括多個(gè)微孔，所述多個(gè)微孔限定一個(gè)陣列，其中每個(gè)微孔包括限定入口端口的面對(duì)腔室的第一端區(qū)域和限定出口端口的背離腔室的第二端區(qū)域；(ν)多個(gè)間隔開的輸送路徑，每個(gè)輸送路徑從所述孔口中的相應(yīng)一個(gè)延伸到在排放噴嘴的入口端口上的相應(yīng)的唯一(unique)位置；以及(vi) —個(gè)或多個(gè)噴嘴激勵(lì)器(例如，一個(gè)或多個(gè)加熱器和/或壓電材料)，所述一個(gè)或多個(gè)噴嘴激勵(lì)器可操作地聯(lián)接到排放陣列、適合于例如通過將微孔加熱到一個(gè)或多個(gè)選定的溫度和/或選定的溫度范圍(例如大約100攝氏度至大約300攝氏度)來提供足夠從微孔排放材料的能量°在一些實(shí)施例中，與腔室流體連通地設(shè)置兩個(gè)或更多個(gè)(例如三個(gè))孔口，而微孔陣列限定具有長(zhǎng)尺寸和短尺寸的矩形。此外，由孔口限定的直線平行于矩形陣列的長(zhǎng)軸線布置。在其它實(shí)施例中，布置兩個(gè)或更多個(gè)(例如三個(gè))孔口以與腔室流體連通，且微孔陣列形成非矩形陣列，諸如具有V形或三角形形狀的陣列。此外，在將多個(gè)墨滴從腔室沿相應(yīng)輸送路徑噴射到微孔陣列時(shí)，三個(gè)孔口布置成實(shí)現(xiàn)微孔陣列的最佳(例如最大)覆蓋。根據(jù)各實(shí)施例，提供用于將一種或多種材料(例如一個(gè)或多個(gè)膜，諸如一個(gè)或多個(gè)固體)沉積在一個(gè)或多個(gè)基底上的方法。例如，在一些實(shí)施例中，本教導(dǎo)的方法可包括如下步驟中的一個(gè)或多個(gè)(a)向腔室提供液態(tài)墨，所述液態(tài)墨由溶解或懸浮在載液中的多個(gè)顆粒限定；(b)向至少兩個(gè)間隔開的孔口脈動(dòng)地提供能量，以大致同時(shí)從每個(gè)孔口計(jì)量供給來自所述腔室的液態(tài)墨滴，所述至少兩個(gè)間隔開的孔口中的每個(gè)孔口與所述腔室流體連通地布置；(c)將所計(jì)量供給的墨滴沿分開的相應(yīng)輸送路徑大致同時(shí)地傳送到在排放噴嘴上的相應(yīng)間隔開的位置；(d)在排放噴嘴處接納所計(jì)量供給的墨滴，所述排放噴嘴包括用于引導(dǎo)所計(jì)量供給的墨滴的多個(gè)微孔；(e)在多個(gè)微孔處加熱所述墨以使所述載液蒸發(fā)，由此致使所述多個(gè)顆粒大致不含載液；以及(f)將所述多個(gè)顆粒從所述微孔排放到所述基底上；由此所述多個(gè)顆粒以大致固態(tài)形式沉積在基底上。根據(jù)本教導(dǎo)的用于將一種或多種材料(例如一個(gè)或多個(gè)膜，諸如一個(gè)或多個(gè)固體)沉積到一個(gè)或多個(gè)基底上的方法的其它實(shí)施例可包括例如如下步驟中的一個(gè)或多個(gè) (a)將指定體積的液態(tài)墨保持在保持區(qū)域中，其中液態(tài)墨包括溶解或懸浮在載液中的多個(gè)顆粒；(b)將能量(例如熱的和/或機(jī)械的)輸送到保持區(qū)域，由此沿所述保持區(qū)域從至少兩個(gè)間隔開的位置大致同時(shí)噴射多個(gè)液態(tài)墨滴，使得每個(gè)墨滴沿相應(yīng)輸送路徑傳送到沿與保持區(qū)域相鄰的平面的唯一位置；(c)將噴射的墨滴中的每個(gè)墨滴細(xì)分成多個(gè)微體積的液態(tài)墨，每個(gè)微體積的液態(tài)墨布置在緊鄰所述平面的相應(yīng)微保持區(qū)域中；(d)將微保持區(qū)域加熱到第一溫度(例如100攝氏度)，使得載液蒸發(fā)，由此在保持區(qū)域內(nèi)提供大致不含載液的固態(tài)顆粒；(e)將微保持區(qū)域加熱到第二溫度(例如300攝氏度)使得在微保持區(qū)域內(nèi)的固態(tài)顆粒氣化成氣體；以及(f)將氣體引出微保持區(qū)域(例如通過施加諸如熱的和/或機(jī)械的能量)并引導(dǎo)到與所述微保持區(qū)域相鄰的基底上，所述氣體在所述基底上固化。在各實(shí)施例中，由此形成膜。


將參考以下非限制性且示例性圖示討論本教導(dǎo)的這些和其它實(shí)施例，其中相同的元件進(jìn)行類似地標(biāo)號(hào)，且其中圖IA是根據(jù)本教導(dǎo)的示例性打印頭的側(cè)剖示意圖，該打印頭包括熱墨分配機(jī)構(gòu)和排放噴嘴，如各實(shí)施例所考慮的那樣；圖IB是根據(jù)本教導(dǎo)的排放噴嘴的示例性實(shí)施方式的示意性仰視平面圖，該排放噴嘴包括矩形微孔陣列，如各實(shí)施例所考慮的那樣；圖2A是側(cè)視圖，其中各部分以剖視圖示出，示意性地描繪了打印頭的所選擇部件，該打印頭具有帶有單個(gè)噴墨孔口的噴墨件和帶有微孔陣列的排放噴嘴。噴墨件描繪為沿共同輸送路徑朝向在微孔陣列上的共同位置噴射單個(gè)墨滴。
圖2B是側(cè)視圖，其中各部分以剖視圖示出，示意性地描繪了根據(jù)本教導(dǎo)的各實(shí)施例的打印頭的所選擇部件，該打印頭具有帶有三個(gè)噴墨孔口的噴墨件和帶有微孔陣列的排放噴嘴。噴墨件描繪為沿三個(gè)相應(yīng)的輸送路徑朝向在微孔陣列上的唯一位置噴射墨滴。圖3A是示意性描繪在由圖2A的打印頭噴射的墨滴的撞擊之后散布在矩形微孔陣列的入口上的液態(tài)墨的俯視圖。圖:3B是示意性描繪根據(jù)本教導(dǎo)的各個(gè)實(shí)施例在由圖2B的打印頭噴射的三個(gè)一組的墨滴的撞擊之后散布在矩形微孔陣列的入口上的液態(tài)墨的俯視圖。圖3C是示意性描繪根據(jù)本教導(dǎo)的各實(shí)施例在由適于同時(shí)噴射三個(gè)一組的墨滴的噴墨件噴射的三個(gè)一組的墨滴的撞擊之后散布在V形微孔陣列的入口上以形成V形的液態(tài)墨的俯視圖。圖4是示意性描繪根據(jù)本教導(dǎo)的各實(shí)施例在撞擊之后散布在矩形微孔陣列的入口上的三個(gè)一組的液態(tài)墨滴的俯視圖，其中每個(gè)墨滴的直徑小于陣列的長(zhǎng)尺寸且其直徑大于陣列的短尺寸。圖5是示意性描繪根據(jù)本教導(dǎo)的各實(shí)施例在撞擊之后散布在微孔陣列的入口上的三個(gè)一組的液態(tài)墨滴的俯視圖，其中墨滴的尺寸不同。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將對(duì)各非限制性和示例性的實(shí)施例進(jìn)行參考。根據(jù)各實(shí)施例，本教導(dǎo)涉及用于將一種或多種材料(例如一個(gè)或多個(gè)膜，諸如一個(gè)或多個(gè)固體)沉積在一個(gè)或多個(gè)基底上的方法和裝置。這種膜可用于例如OLED和大面積晶體管電路的設(shè)計(jì)和構(gòu)造。此外，可通過此處的裝置和方法沉積的材料包括有機(jī)材料、金屬材料以及無機(jī)半導(dǎo)體和絕緣體，諸如無機(jī)氧化物、硫?qū)倩衔?、IV族半導(dǎo)體、III-V族復(fù)合半導(dǎo)體、以及II-VI族半導(dǎo)體。此外，本教導(dǎo)在各實(shí)施例中涉及墨分配器和排放噴嘴，兩者組合地構(gòu)成打印頭。根據(jù)各實(shí)施例，分配器可以是例如噴墨件，且噴嘴可適于以大致干燥或固態(tài)形式排放材料膜。 在各實(shí)施例中，排放的膜材料可沉積在一個(gè)或多個(gè)基底上。本教導(dǎo)可在例如美國(guó)專利申請(qǐng)US2008/0311307A1 (此處稱為'307公開)中所教導(dǎo)的裝置和方法中實(shí)施和/或?qū)崿F(xiàn)，所述美國(guó)專利申請(qǐng)通過引用整體地明確并入此處。在打印頭裝置的一些構(gòu)造和/或因此的應(yīng)用中，僅具有用于將液態(tài)墨噴射到單個(gè)排放噴嘴上的單個(gè)孔口的噴墨分配器可能是令人滿意且合要求的。然而，本教導(dǎo)構(gòu)思出打印頭裝置和/或因此的應(yīng)用的一些構(gòu)造，其中所想要的結(jié)果不能通過用于將液態(tài)墨噴射到單個(gè)排放噴嘴上的單孔口噴墨件來實(shí)現(xiàn)。此外，本教導(dǎo)提供具有用于將液態(tài)墨噴射到單個(gè)排放噴嘴上的多個(gè)(即，多于一個(gè))孔口的噴墨分配器。例如，‘307公開的打印頭裝置的各實(shí)施例可構(gòu)造成每個(gè)用于保持液態(tài)墨的腔室具有多個(gè)(例如2、3、4、5、6或更多個(gè))孔口。因此，激活時(shí)，可從腔室噴射多個(gè)墨滴。此外，用于噴射墨的激活裝置(例如熱能和/ 或機(jī)械能的能量源)可構(gòu)造成使得大致同時(shí)噴射多個(gè)墨滴(例如對(duì)于具有三個(gè)互相連通的孔口的腔室來說是三個(gè)墨滴)。此外，激活裝置可構(gòu)造成使得從每個(gè)孔口連續(xù)地噴射多個(gè)墨滴。在本教導(dǎo)的打印頭裝置的一些構(gòu)造中，如此處進(jìn)一步所討論的，可使用來自多個(gè)墨保持腔室的與單個(gè)目標(biāo)微孔陣列對(duì)準(zhǔn)的孔口來將多個(gè)墨滴沉積到單個(gè)目標(biāo)微孔陣列上。 例如，在各實(shí)施例中，與目標(biāo)微孔陣列關(guān)聯(lián)的多個(gè)腔室中的每個(gè)包括用于將液態(tài)墨滴輸送到該目標(biāo)微孔陣列的一個(gè)或多個(gè)孔口。在一些這種實(shí)施例中，多個(gè)腔室中的每個(gè)僅包括用于輸送液態(tài)墨滴的單個(gè)孔口。例如，一些實(shí)施例中(未示出)，當(dāng)使用諸如此處所教導(dǎo)的具有設(shè)置在單個(gè)墨保持腔室內(nèi)的三個(gè)孔口的打印頭裝置時(shí)，三個(gè)墨滴可從三個(gè)不同孔口 -腔室對(duì)輸送以實(shí)現(xiàn)相同的結(jié)果。如下面更進(jìn)一步所討論的，存在各種構(gòu)造的打印頭裝置，其中可能想要采用用于保持液態(tài)墨的每個(gè)腔室有多個(gè)孔口的噴墨件。一種這種構(gòu)造是具有噴墨件和相鄰的排放噴嘴的打印頭裝置，所述噴墨件具有用于保持液態(tài)墨的腔室，所述相鄰的排放噴嘴具有微孔陣列，其中微孔陣列的至少一個(gè)尺寸大于從噴墨件噴射的墨滴的大小。如果在這種構(gòu)造中僅使用單個(gè)噴墨件，其中該噴墨件僅具有用于從液體保持腔室噴射墨的單個(gè)孔口，則當(dāng)努力用液態(tài)墨潤(rùn)濕整個(gè)微孔陣列時(shí)，可能必須連續(xù)地噴射多個(gè)墨滴。應(yīng)注意，在一些這種單孔口構(gòu)造中，可能無法或?qū)嵺`上不能夠潤(rùn)濕整個(gè)陣列，即使在微孔陣列處連續(xù)噴射多個(gè)墨滴時(shí)。圖IA是根據(jù)本教導(dǎo)的各種實(shí)施例的用于沉積材料的裝置的示意圖。圖IA提供根據(jù)各實(shí)施例的熱噴打印頭的示意圖，該熱噴打印頭包括熱墨分配機(jī)構(gòu)和排放噴嘴。參考圖1A，用于將材料沉積在基底上的示例性裝置包括腔室130、多個(gè)孔口 170、 排放噴嘴180、以及多個(gè)多微孔管道160 ；所述多個(gè)多微孔管道160還稱為微孔。腔室130 容納呈液態(tài)形式的墨并將墨從孔口 170連通到排放噴嘴180。墨可包括例如在載液或溶劑內(nèi)的懸浮或溶解的顆粒。這些顆?？衫绨▎蝹€(gè)分子或原子、分子和/或原子的聚集體、 或其任意組合。在所示實(shí)施例中，排放噴嘴180上的相應(yīng)位置和每個(gè)孔口 170之間的路徑限定三個(gè)分開的、間隔開的、相應(yīng)的輸送路徑，其由附圖標(biāo)記P”P2和P3指示的虛線示出。在圖IA的實(shí)施例中，排放噴嘴180包括由分隔部165分開的微孔160。根據(jù)一些實(shí)施例，微孔160可包括在其中的多微孔材料。排放噴嘴180的靠近孔口 170的表面限定有到排放噴嘴180的入口端口，而排放噴嘴180的背離孔口 170的遠(yuǎn)端表面限定有出口端
口?；?未示出)可定位成靠近排放噴嘴180的出口端口以用于接納從出口端口排放的墨。圖1的熱噴射打印頭還包括底部結(jié)構(gòu)140，該底部結(jié)構(gòu)140接納排放噴嘴180。排放噴嘴180可制造成為底部結(jié)構(gòu)140的一部分。替代地，排放噴嘴180可分開地制造且可與底部結(jié)構(gòu)140組合以形成一體結(jié)構(gòu)。頂部結(jié)構(gòu)142接納腔室130。頂部結(jié)構(gòu)142可形成有適當(dāng)?shù)目涨缓凸艿酪孕纬汕皇?30。頂部結(jié)構(gòu)142和底部結(jié)構(gòu)140通過粘結(jié)劑120聯(lián)接以形成殼體結(jié)構(gòu)。該殼體允許熱噴射打印頭在壓力下或在真空中運(yùn)行。該殼體還可包括入口端口(未示出)，以接受用于將材料從排放噴嘴運(yùn)送到基底(未示出)的輸運(yùn)氣體。替代地，端口(未示出)可集成到頂部結(jié)構(gòu)142以接收輸運(yùn)氣體。端口可包括適于接收輸運(yùn)氣體的凸緣，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，該輸運(yùn)氣體包括一種或多種氣體的大致惰性混合物。混合物可包括當(dāng)與常用的有機(jī)材料一起使用時(shí)大致不與由裝置沉積的材料反應(yīng)的氣體，諸如氮?dú)饣驓鍤?。輸運(yùn)氣體可通過流過微孔160而將顆粒遠(yuǎn)離排放噴嘴180地運(yùn)送。應(yīng)注意，噴墨件和排放噴嘴的一體化是可選的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解噴墨頭和排放噴嘴可作為物理上分開的單元而布置和使用，如此處所構(gòu)思的。本教導(dǎo)構(gòu)思出包括布置在構(gòu)造中的噴墨頭和排放噴嘴的各種實(shí)施例，其中這些部件作為物理上分開的單元布置和使用。可選地，腔室130可增加加熱器110以加熱和/或分配墨。在圖IA中，加熱器110 定位在腔室130內(nèi)部。加熱器110可以是可操作地聯(lián)接到腔室130和/或孔口 170的任何熱能源，以向液態(tài)墨提供脈動(dòng)能并由此通過每個(gè)孔口 170排放相應(yīng)的液態(tài)墨滴。在一個(gè)實(shí)施例中，加熱器110以具有一分鐘或更少的持續(xù)時(shí)間的脈沖形式輸送熱。例如，加熱器可用具有可變占空比和IkHz循環(huán)頻率的方形脈沖通電。因此，加熱器能量可用于計(jì)量供給從腔室130輸送到排放噴嘴180的墨量。除了墨，腔室130還可包含對(duì)形成用在OLED或晶體管的制造中的膜有用的材料?？卓?170可構(gòu)造成使得腔室130內(nèi)液體的表面張力防止在用于分配墨的機(jī)構(gòu)激活之前排放液體。通常，可采用聯(lián)接到腔室130的能夠提供足以從孔口 170噴射液態(tài)墨滴的能量的任何合適的能量源；例如，機(jī)械能(例如振動(dòng))。根據(jù)本教導(dǎo)，在一個(gè)實(shí)施例中，使用壓電材料作為加熱器110的替換或補(bǔ)充。在另一實(shí)施例中，每個(gè)孔口 170聯(lián)接到分開的加熱器和 /或壓電材料。在后一實(shí)施例中，例如，可設(shè)置三個(gè)加熱元件；一個(gè)加熱元件用于(且靠近于)每個(gè)孔口 170。在圖IA的實(shí)施例中，排放噴嘴180包括由管道或微孔160分開的分隔部(或剛性部分)165。微孔160和剛性部分165可共同限定多微孔環(huán)境。該多微孔環(huán)境可包括多種材料，包括多微孔氧化鋁、或者硅或碳化硅的固態(tài)薄膜，并具有微加工孔。微孔160構(gòu)造成防止在液體中溶解或懸浮的材料在適當(dāng)?shù)丶せ蠲劫|(zhì)之前通過排放噴嘴180逃離。當(dāng)排放的液滴遇到排放噴嘴180時(shí)，液體在毛細(xì)管作用的幫助下被抽入微孔160。在排放噴嘴180的激活之前，墨中的液體可能蒸發(fā)，在微孔壁上留下懸浮或溶解的顆粒的涂層。載液可包括例如一種或多種溶劑。墨中的液體可包括具有相對(duì)低的蒸氣壓力的一種或多種溶劑。替代地或附加地，墨中的液體可包括具有相對(duì)高的蒸氣壓力的一種或多種溶劑。該一種或多種溶劑可具有蒸氣壓力使得在運(yùn)送和沉積工藝過程中溶劑大致蒸發(fā)且載液中的多個(gè)顆粒作為固體顆粒沉積。因此，所沉積的多個(gè)固體顆?？蓸?gòu)成基底上的膜。墨中液體的蒸發(fā)可通過加熱排放噴嘴而促進(jìn)或加速。所蒸發(fā)的液體可例如通過使氣體在一個(gè)或多個(gè)排放噴嘴面上方流過而從腔室去除并隨后收集(未示出)。取決于所想要的應(yīng)用，微孔160可設(shè)置具有幾納米到幾百微米的最小線性橫截面距離W的管道(或通道)。取決于所想要的應(yīng)用，包括排放噴嘴180的多微孔區(qū)域?qū)⒉捎貌煌螤畈⒏采w不同區(qū)域(例如矩形、L形、三角形、V形等)，其中典型的最大線性橫截面尺寸^的范圍從幾百納米到數(shù)十或數(shù)百毫米。在一個(gè)實(shí)施例中，W/D之比在大約1/5至大約1/1000的范圍內(nèi)。在圖IA的示例性裝置中，排放噴嘴180通過噴嘴加熱器150激活。噴嘴加熱器150 定位成靠近排放噴嘴180。噴嘴加熱器150可包括薄金屬膜。薄金屬膜可例如包括鉬。當(dāng)激活時(shí)，噴嘴加熱器150向排放噴嘴180提供脈動(dòng)熱能，這用于移去容納在微孔或管道160 內(nèi)的材料，該材料可大致從排放噴嘴流出。在一個(gè)實(shí)施例中，脈動(dòng)可在一分鐘或更少的時(shí)標(biāo)上變化。噴嘴加熱器150可適于將排放噴嘴180內(nèi)的材料加熱到所想要的溫度或跨越指定范圍的溫度。例如，在各實(shí)施例中，噴嘴加熱器150將在排放噴嘴180內(nèi)的材料加熱到從大約75攝氏度到大約500攝氏度的范圍內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)溫度。在一些實(shí)施例中，噴嘴加熱器150將在排放噴嘴180內(nèi)的材料加熱到從大約100攝氏度到大約400攝氏度的范圍內(nèi)的溫度。移去墨顆?？砂ㄕ舭l(fā)，或者通過升華、或者通過熔化和隨后的沸騰。在一個(gè)實(shí)施例中，排放噴嘴180內(nèi)的材料(例如載液內(nèi)的墨顆粒)初始被加熱到約100攝氏度以使載液蒸發(fā)。然后剩余的固體(例如無溶劑或大致無溶劑的墨顆粒)被加熱到約300攝氏度， 使得它們變成氣體。此后，該氣體可沉積到基底上，該氣體在基底上固化。由此可形成一個(gè)或多個(gè)膜。應(yīng)再次注意，通常使用術(shù)語顆粒，且術(shù)語顆粒包括例如來自單分子或原子到分子或原子簇、以及前述的組合中的任何一種。通常，可采用聯(lián)接到排放噴嘴的任何合適的能量源，該能量源能夠向排放噴嘴180供能并由此將材料從微孔160排放；例如，機(jī)械能(例如振動(dòng))。在根據(jù)本教導(dǎo)的一個(gè)實(shí)施例中，使用壓電材料作為噴嘴加熱器150的替換或補(bǔ)充。如上所述，在圖IA所示裝置中，存在多個(gè)孔口 170，每個(gè)孔口適于與腔室130流體連通?？卓诘臄?shù)量可變化，且對(duì)于特定裝置來說選擇的數(shù)量可根據(jù)各種因素確定，諸如在下面進(jìn)一步描述的那些因素。簡(jiǎn)言之，孔口的數(shù)量可例如基于由微孔160限定的陣列的尺寸和/或形狀(例如矩形、L形、三角形、V形等)和從孔口噴射的液態(tài)墨的墨滴的尺寸(在該上下文中術(shù)語“尺寸”指在排放噴嘴的入口表面上降落和散布之后一個(gè)或多個(gè)墨滴的平均直徑)來選擇。圖IB是根據(jù)各實(shí)施例的排放噴嘴180的示意圖，該排放噴嘴180作為用于在基底上沉積膜的裝置的一部分。在圖IB中，排放噴嘴加熱器150包括在硅殼體140上的薄鉬膜。 在排放噴嘴180的中央還示出排放噴嘴微孔160。在所示實(shí)施例中，微孔160限定規(guī)則的矩形陣列，其中標(biāo)示為“隊(duì)”的尺寸是陣列的長(zhǎng)尺寸而標(biāo)示為“Ds”的尺寸是陣列的短尺寸。另外參考圖1A，孔口 170限定直線，而微孔160限定大致平面的矩形陣列。由孔口 170限定的直線布置成大致平行于矩形陣列的長(zhǎng)尺寸“隊(duì)”。如上所示，本教導(dǎo)在此處可在美國(guó)專利申請(qǐng)US2008/0311307A1 (此處為'307公開)中所教導(dǎo)的裝置和方法中實(shí)施和/或?qū)崿F(xiàn)，該美國(guó)專利申請(qǐng)整個(gè)通過引用明確并入此處。如此處所述，’ 307公開的打印頭裝置的各實(shí)施例可構(gòu)造成每個(gè)用于保持液態(tài)墨的腔室具有多個(gè)(例如2、3、4、5、6或更多個(gè))孔口。因此，當(dāng)激活時(shí)，可從腔室噴射多個(gè)墨滴。此外，激活裝置(例如諸如熱能和/或機(jī)械能的能量源)可構(gòu)造成使得大致同時(shí)噴射多個(gè)墨滴(例如對(duì)于具有三個(gè)互相連通的孔口的腔室來說是三個(gè)墨滴)。此外，激活裝置可構(gòu)造成使得從每個(gè)孔口連續(xù)地噴射多個(gè)墨滴。其中可能想要每個(gè)用于保持液態(tài)墨的腔室采用多個(gè)孔口的打印頭的各構(gòu)造包括如下構(gòu)造，其中關(guān)聯(lián)的排放噴嘴包括以靠近噴墨件的陣列布置的多個(gè)微孔，且(i)微孔陣列的面積和/或(ii)微孔陣列的至少一個(gè)線性尺寸大于(例如1. 5倍、3倍、5倍、10倍、20 倍或更多)從噴墨件噴射的墨滴的尺寸(例如參考在排放噴嘴的入口表面上撞擊和散布之后墨滴的平均直徑)。例如，在矩形微孔陣列的情況下，僅使用包括僅具有用于從腔室噴射墨的單個(gè)孔口的墨保持腔室的單個(gè)噴墨件，可能要求連續(xù)噴射多個(gè)墨滴以用液態(tài)墨潤(rùn)濕整個(gè)矩形陣列。然而，在一些這種單孔口噴墨件構(gòu)造中，可能難以、不可能或?qū)嵺`上不可行地來潤(rùn)濕整個(gè)陣列，即使在微孔陣列處連續(xù)噴射多個(gè)墨滴。
在本教導(dǎo)的一些實(shí)施例中，布置兩個(gè)或更多個(gè)(例如三個(gè))孔口以與液體保持腔室流體連通，且排放噴嘴的微孔陣列限定具有長(zhǎng)尺寸和短尺寸的矩形。此外，由孔口限定的直線平行于矩形陣列的長(zhǎng)軸線地布置。在其它實(shí)施例中，布置兩個(gè)或更多個(gè)(例如三個(gè)) 孔口以與腔室流體連通，且微孔陣列形成非矩形陣列，諸如(尤其)具有V形或三角形形狀的陣列。此外，三個(gè)孔口可布置成實(shí)現(xiàn)在從腔室噴射的多個(gè)(例如三個(gè)一組)墨滴撞擊和散布在微孔陣列上之后液態(tài)墨在微孔陣列的入口上的最佳(例如最大)覆蓋。因而，與單孔口噴墨的液態(tài)墨分配器相反，本教導(dǎo)的實(shí)施例可包括三孔口噴墨的液態(tài)墨分配器。噴墨件的孔口可鄰近(例如在上方)排放噴嘴地排列。三孔口噴墨件可同時(shí)發(fā)射三滴(即從三個(gè)端口中的每一個(gè)一滴)，該墨滴向前移動(dòng)、降落并散布在排放噴嘴上?，F(xiàn)參考圖2A和圖2B，其中與結(jié)合圖IA和圖IB所示和所述的元件相同或大致類似的元件以相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示。圖2A和圖2B示意性示出用于沉積材料的裝置，其中圖2A 描繪了' 307申請(qǐng)的教導(dǎo)內(nèi)的實(shí)施例而圖2B描繪了根據(jù)本公開的教導(dǎo)的實(shí)施例。更具體地，圖2A提供熱噴射打印頭的選擇部件的示意圖，包括保持液態(tài)墨101的腔室130并具有與腔室130流體連通的單孔口 170，液態(tài)墨101包括在載液中的顆粒。還示出以與腔室130 間隔開的關(guān)系布置的排放噴嘴180，其中排放噴嘴180包括在由160處的虛線矩形標(biāo)示的區(qū)域中的微孔陣列。在200處示出已經(jīng)從腔室130連續(xù)朝向微孔陣列160噴射的三個(gè)墨滴。 三個(gè)墨滴中的每個(gè)墨滴被描繪在沿腔室130和微孔陣列160上的共同目標(biāo)位置之間的大致線性輸送路徑的相應(yīng)位置處。圖2B提供根據(jù)本公開的教導(dǎo)的熱噴射打印頭的選擇部件的示例性實(shí)施例的示意圖，其中包括保持液態(tài)墨101的腔室130并具有與腔室130流體連通的三個(gè)孔口(主要以附圖標(biāo)記170標(biāo)示)，液態(tài)墨101包括在載液中的顆粒。還示出以與腔室130間隔開的關(guān)系布置的排放噴嘴180，其中排放噴嘴180包括在由160處的虛線矩形標(biāo)示的區(qū)域中的微孔陣列。在202、204、和206處示出已經(jīng)從腔室130朝向微孔陣列160連續(xù)噴射(例如以上面參考圖IA所述的方式)的三組三個(gè)一組的墨滴。三個(gè)一組的墨滴中的每組墨滴中的每一個(gè)墨滴被描繪在沿腔室130和微孔陣列160上相應(yīng)目標(biāo)位置之間的大致線性輸送路徑的相應(yīng)位置處。因而，三孔口中的每一個(gè)孔口經(jīng)由相應(yīng)的輸送路徑將從其噴射的墨滴引導(dǎo)到微孔陣列上的唯一的目標(biāo)位置。圖3A是示意性地描繪了能夠從圖2A的打印頭(即單腔室、一次噴射單個(gè)墨滴的單孔口噴墨件)的使用而獲得的結(jié)果的俯視圖。如前面所討論的，當(dāng)由微孔陣列(諸如圖 3A所示排放噴嘴180的微孔160的矩形陣列)所限定的區(qū)域的至少一個(gè)線性尺寸大于墨滴的直徑時(shí)，從噴墨件的單孔口腔室朝向陣列上的共同位置噴射一個(gè)或多個(gè)墨滴會(huì)得到不足夠的結(jié)果，因?yàn)槟卧谧矒艉罂赡軣o法散布在陣列的大部分區(qū)域上并將其潤(rùn)濕。在實(shí)踐中，使用圖2A的打印頭時(shí)，在任何合適的噴射力和本體力(諸如重力)的影響下，單個(gè)墨滴可被分配并移動(dòng)穿過空間，然后降落且潤(rùn)濕排放噴嘴的陣列的一子組微孔。如所示的，每個(gè)墨滴將首先潤(rùn)濕其目標(biāo)區(qū)域的中心并然后在向外散布時(shí)繼續(xù)潤(rùn)濕更大區(qū)域首先是區(qū)域 30 、其次是區(qū)域30恥、以及最后且最大地是區(qū)域305c。甚至對(duì)應(yīng)于305c的區(qū)域覆蓋了少于一半的微孔區(qū)域，并且在很多應(yīng)用中，該覆蓋量是不足夠的。然而，根據(jù)本教導(dǎo)，當(dāng)使用多個(gè)孔口(例如三個(gè))同時(shí)從噴墨件的液體保持腔室噴射多個(gè)液態(tài)墨滴時(shí)，例如使用圖2B的三孔口打印頭，將更均勻地潤(rùn)濕矩形陣列，如圖:3B所示。具體來說，每個(gè)墨滴在其在微孔陣列上的相應(yīng)目標(biāo)位置處撞擊時(shí)散布開，其中每個(gè)墨滴的徑向遠(yuǎn)端部分與來自其相鄰墨滴的液態(tài)墨聚結(jié)。三個(gè)撞擊點(diǎn)可選擇成在墨滴的撞擊之后使得液態(tài)墨對(duì)微孔陣列的覆蓋最大。因此，微孔陣列的更大部分將接收墨。圖3C是示意性描繪在由噴墨件噴射的三個(gè)一組的墨滴的撞擊之后散布在V形陣列的微孔的入口上的液態(tài)墨的俯視圖，所述噴墨件適于同時(shí)噴射呈V形形狀的三個(gè)一組的墨滴。通過引用整體明確并入的此處的美國(guó)申請(qǐng)US2008/0311307 Al的特定附加方面可與本公開的教導(dǎo)結(jié)合采用。例如，’ 307申請(qǐng)中描述的無溶劑材料的沉積工藝的方面可用在此處；例如與根據(jù)本教導(dǎo)的具有多孔口噴墨件的打印頭一起使用。此外，例如，本教導(dǎo)的多個(gè)打印頭可布置在具有多個(gè)排放噴嘴的裝置中，每個(gè)具有相應(yīng)的多孔口噴墨件。此外，例如，一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)液器可將液態(tài)墨供應(yīng)到本教導(dǎo)的打印頭裝置的腔室。在此處構(gòu)思的一些實(shí)施例中，本教導(dǎo)的打印頭布置在一起，其中多個(gè)儲(chǔ)液器將墨供應(yīng)到一個(gè)或多個(gè)關(guān)聯(lián)的液體保持腔室。在各實(shí)施例中，意圖接納液態(tài)墨的目標(biāo)微孔陣列由保持壁限定，所述保持壁形成限制井以機(jī)械地限制墨和/或供應(yīng)到微孔的入口的其它材料。根據(jù)各實(shí)施例，采用定位系統(tǒng)以調(diào)節(jié)打印頭或打印頭陣列的位置。作為補(bǔ)充或替代，可采用基底定位系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，微孔的側(cè)壁可具有限定的非柱形幾何形狀，例如它們可以是錐形的使得每個(gè)微孔的直徑沿從入口端到出口端的方向增大。在此處的各實(shí)施例中，可設(shè)置控制系統(tǒng)以控制具有多孔口液體保持腔室和排放噴嘴的打印頭?！?307公開的適于與本公開的教導(dǎo)結(jié)合使用的其它方面可由本領(lǐng)域的技術(shù)人員選擇和實(shí)施。如前面所討論的，根據(jù)本教導(dǎo)，在打印頭裝置的一些構(gòu)造中，可例如大致同時(shí)地利用來自多個(gè)關(guān)聯(lián)的墨保持腔室的與陣列對(duì)準(zhǔn)的孔口將多個(gè)墨滴沉積到單個(gè)目標(biāo)微孔陣列上。在打印頭裝置的各實(shí)施例(未示出)中，例如，與單個(gè)目標(biāo)微孔陣列關(guān)聯(lián)的多個(gè)腔室中的每個(gè)腔室包括用于將液態(tài)墨滴輸送到目標(biāo)微孔陣列的一個(gè)或多個(gè)孔口。在一些這種實(shí)施例中，多個(gè)腔室中的每個(gè)腔室僅包括用于輸送液態(tài)墨滴的單個(gè)孔口。例如，在一些實(shí)施例 (未示出)中，可例如大致同時(shí)從三個(gè)不同的孔口 -腔室對(duì)(即，三個(gè)分開的腔室中的每個(gè)腔室僅構(gòu)造有用于噴射液態(tài)墨滴的單個(gè)孔口，根據(jù)需要以連續(xù)方式噴射)輸送三個(gè)墨滴以實(shí)現(xiàn)與當(dāng)使用諸如此處教導(dǎo)的具有設(shè)置在單個(gè)墨保持腔室內(nèi)的三個(gè)孔口的打印頭裝置時(shí)相同的結(jié)果。在一個(gè)實(shí)施例(未示出)中，例如，三個(gè)分開的腔室彼此相鄰地例如并排地布置。三個(gè)腔室例如可構(gòu)造在共同的殼體內(nèi)、分開的殼體(其可彼此相鄰地附連或安裝)內(nèi)、 或其組合內(nèi)。三個(gè)腔室中的每個(gè)腔室保持待沉積到單個(gè)關(guān)聯(lián)的目標(biāo)微孔陣列(例如矩形微孔陣列)上的液態(tài)墨(其可以是相同的墨或不同的墨)。在該實(shí)施例中，三個(gè)腔室中的每個(gè)腔室僅包括用于將液態(tài)墨滴輸送到腔室的單個(gè)孔口。相應(yīng)的墨滴可沿其引導(dǎo)的三個(gè)輸送路徑由從每個(gè)孔口延伸到在單個(gè)目標(biāo)微孔陣列上的相應(yīng)的間隔開位置的相應(yīng)線限定。根據(jù)本教導(dǎo)，在各實(shí)施例中，優(yōu)選的是將多個(gè)墨滴沉積到目標(biāo)微孔陣列上使得墨滴溢出由陣列限定的區(qū)域。一些這種實(shí)施例包括例如如下的構(gòu)造，其中微孔陣列包括不同長(zhǎng)度的至少兩個(gè)尺寸(例如第一線性尺寸和第二線性尺寸，其可互相垂直，且第一尺寸長(zhǎng)于第二尺寸)，且微孔陣列的最長(zhǎng)線性尺寸大于墨滴的直徑(例如在排放噴嘴的入口表面上撞擊和散布之后所測(cè)量的平均直徑)，而微孔陣列的最短線性尺寸小于墨滴的直徑。例如在一些實(shí)施例中并另外參考圖4，本教導(dǎo)的打印頭裝置可包括矩形微孔陣列，以附圖標(biāo)記 160標(biāo)示，其中陣列的長(zhǎng)尺寸^大于沉積在該陣列上的墨滴305的直徑Cl1,而陣列的短尺寸 Ds小于墨滴305的直徑屯。這種構(gòu)造是有益的，例如，因?yàn)槲⒖自谝簯B(tài)墨內(nèi)吸取(由于毛細(xì)管作用)，且可通過完全覆蓋陣列以及陣列周圍區(qū)域(例如外切)的所述墨滴線實(shí)現(xiàn)非常均勻的填充。因而，本教導(dǎo)包括這樣的構(gòu)造和/或應(yīng)用，其中墨滴直徑大于陣列的至少一個(gè)線性尺寸；但不必大于陣列的每個(gè)線性尺寸。本教導(dǎo)的各實(shí)施例構(gòu)思了從噴墨件噴射的不同尺寸的墨滴的使用，作為便于有效填充給定的微孔陣列區(qū)域的方法?，F(xiàn)參考圖5，在微孔的一些陣列構(gòu)造，諸如由微孔160限定的陣列的情況下，優(yōu)選的是采用構(gòu)造成噴射多于一個(gè)尺寸的墨滴的噴墨件(例如一個(gè)孔口可噴射第一尺寸的墨滴，而兩個(gè)孔口可噴射第二尺寸的墨滴；其中第二尺寸小于第一尺寸)。例如，在圖5中，三個(gè)墨滴在大致沿一條線的相應(yīng)位置處沉積到排放噴嘴180的微孔 160陣列上，其中以附圖標(biāo)記30 標(biāo)示的兩個(gè)外或最末端墨滴具有直徑d2，該直徑小于標(biāo)示為305m的中間或中央墨滴的直徑屯。如由此處所描述的實(shí)施例所示例的，本教導(dǎo)的各方面促進(jìn)對(duì)排放噴嘴的目標(biāo)微孔陣列的入口的有效率的且有效果的潤(rùn)濕，以及因此的將液態(tài)墨放入微孔中的放置。根據(jù)各實(shí)施例，至少百分之五十、至少百分之六十、至少百分之七十、至少百分之八十、至少百分之九十、和/或大致所有的目標(biāo)陣列微孔接納液態(tài)墨。在各實(shí)施例中，根據(jù)本公開的排放裝置可用于將諸如墨的一種或多種材料以大致固體的形式沉積在一個(gè)或多個(gè)基底上。在其中墨被沉積的各實(shí)施例中，墨可包括例如具有初始懸浮或溶解在載液中的顆粒的形式的待沉積到基底上的材料。載液可例如是諸如丙酮、三氯甲烷、異丙醇、氯苯、以及甲苯的有機(jī)物，或諸如水的含水物。載液還可是上面指定的材料的混合物。待沉積在基底上的一個(gè)或多個(gè)組分可以是有機(jī)分子化合物，例如并五苯、三(8-羥基喹啉)鋁(A1Q3)、N，N' - 二苯基-N，N' -二(3-甲基苯基)-(1，1 ‘-聯(lián)苯)-4，4' - 二胺(TPD)、浴銅靈(BCP)、或三(2-苯基吡啶)合銥(Irppy)。待沉積在基底上的一種或多種材料還可以是聚合物。待沉積在基底上的一種或多種材料可以是無機(jī)物， 諸如半導(dǎo)體或絕緣體或?qū)w。一種或多種沉積材料可以是電子注入材料。一種或多種沉積材料可以是電子輸運(yùn)材料。一種或多種沉積材料可以是發(fā)光材料。一種或多種沉積材料可以是空穴傳輸材料(hole transport material) 0 一種或多種沉積材料可以是空穴噴射材料(hole injecting material)。一種或多種沉積材料可以是激子阻擋材料(exciton blocking material) 0 一種或多種沉積材料可以是吸光材料。一種或多種沉積材料可以是化學(xué)感測(cè)材料。沉積材料例如可以用作例如在0LED、晶體管、光電檢測(cè)器、太陽能電池、 以及化學(xué)傳感器中的導(dǎo)體、發(fā)光器、光吸收器、電荷阻擋器(charge blocker)、激子阻擋器 (exciton blockers)、以及絕緣體。墨的特性可限定在沉積膜時(shí)的重要因素。墨的一個(gè)重要性能標(biāo)準(zhǔn)可以是墨材料從腔室到排放噴嘴中的有效、可靠且均勻的加載。有關(guān)性能標(biāo)準(zhǔn)包括墨的下述能力(1)潤(rùn)濕一個(gè)或多個(gè)排放噴嘴表面；(2)被快速地吸入排放噴嘴孔中；以及(3)在排放噴嘴的包含排放噴嘴孔的區(qū)域上快速地散布。墨的另一重要性能標(biāo)準(zhǔn)是將所需質(zhì)量的材料一致地輸送入排放噴嘴，從而每當(dāng)排放噴嘴排放其材料時(shí)連續(xù)地沉積所需量的材料。墨可以被調(diào)節(jié)使得墨可靠地從腔室孔以一致的墨體積輸送到排放噴嘴。對(duì)于目標(biāo)墨，這些調(diào)節(jié)可通過設(shè)計(jì)墨液的物理和化學(xué)特性以及在墨中溶解或懸浮的材料來實(shí)現(xiàn)。這些特性包括但不限于粘性、 觸變性、沸點(diǎn)、材料可溶性、表面能、以及蒸氣壓力。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)所公開的實(shí)施例的排放裝置可用于將金屬材料沉積在基底上。所沉積的金屬材料可以以大致固態(tài)形式沉積。所沉積材料可包括通過使用溶解或懸浮在溶劑中的有機(jī)金屬前體材料或使用溶解或懸浮在溶劑中的金屬而形成的金屬。溶解或懸浮在溶劑中的金屬可至少部分地包括納米顆粒，其可涂覆有有機(jī)化合物。金屬可例如是金、 銀、鋁、鎂、或銅。金屬可以是合金或多種金屬的混合物。這種金屬材料在很多應(yīng)用中是有用的，例如，作為電子電路元件之間的電互連件、薄膜電極、以及被動(dòng)吸收性的或反光性的圖案。通過排放裝置沉積的金屬膜可用于沉積用在包括諸如0LED、晶體管、光電檢測(cè)器、太陽能電池、以及化學(xué)傳感器的有機(jī)電子器件的電路中的電極和電互連件。有機(jī)金屬材料或金屬材料可被輸送到排放噴嘴，且在激活排放噴嘴時(shí)可被輸送到基底。將有機(jī)金屬材料轉(zhuǎn)換成金屬材料的反應(yīng)可在下述時(shí)間實(shí)施或發(fā)生在將液體從腔室輸送到排放噴嘴之前和/ 或其過程中、從排放噴嘴輸送到基底的過程中、或在沉積在基底上之后。根據(jù)各實(shí)施例，當(dāng)從排放噴嘴輸送金屬材料到基底時(shí)，使用納米顆粒是有利的，因?yàn)檫@可減少?gòu)奈⒖滓迫ソ饘偎璧哪芰?。使用排放裝置在基底上沉積的金屬具有有效地使用材料和采用可不損壞金屬膜沉積其上的材料(包括位于下方的基底和任何其它沉積層)的沉積技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。在另一實(shí)施例中，排放裝置用于以大致固態(tài)形式在基底上沉積無機(jī)半導(dǎo)體或絕緣體材料。沉積材料可包括利用溶解或懸浮在載液中的有機(jī)和無機(jī)前體材料或者溶解或懸浮在載液中的無機(jī)半導(dǎo)體或絕緣體的合成物。溶解或懸浮在液體中的無機(jī)半導(dǎo)體或絕緣體可以包括(全部或部分地)納米顆粒，其可涂覆有有機(jī)化合物。無機(jī)半導(dǎo)體或絕緣體可以是例如IV族半導(dǎo)體(例如碳、硅、鍺)、III-V族化合物半導(dǎo)體(例如氮化鎵、磷化銦、砷化鎵)、 II-VI化合物半導(dǎo)體(例如，硒化鎘、硒化鋅、硫化鎘、蹄化汞)、無機(jī)氧化物(例如，氧化銦錫、氧化鋁、氧化鈦、氧化硅)、以及其它硫?qū)倩衔?。無機(jī)半導(dǎo)體或絕緣體可以是合金或多種無機(jī)化合物的混合物。半導(dǎo)體或絕緣體材料能夠在很多應(yīng)用中是有用的，例如，作為用于電子電路元件之間的電互連件和電極的透明導(dǎo)體、絕緣和鈍化層，以及作為電子和光電器件中的有源層。當(dāng)集成在一起時(shí)，這些層可用在包括諸如0LED、晶體管、光電檢測(cè)器、太陽能電池、以及化學(xué)傳感器的有機(jī)電子器件的電路中。在另一實(shí)施例中，前體或無機(jī)半導(dǎo)體或絕緣材料可被輸送到排放噴嘴，且在激活排放噴嘴時(shí)可被輸送到基底。將前體材料轉(zhuǎn)換成所需的無機(jī)半導(dǎo)體或絕緣體材料的反應(yīng)可在下述時(shí)間實(shí)施在將液體從腔室輸送到排放噴嘴之前和/或其過程中、從排放噴嘴輸送到基底的過程中、或在沉積在基底上之后。當(dāng)從排放噴嘴輸送無機(jī)半導(dǎo)體或絕緣體材料到基底時(shí)，根據(jù)各實(shí)施例，能夠有利的是使用納米顆粒用于減少?gòu)奈⒖滓迫ゲ牧纤璧哪芰俊?利用排放裝置在基底上沉積的無機(jī)半導(dǎo)體或絕緣體材料具有有效地利用材料和采用可不損壞膜沉積在其上的材料(包括位于下方的基底和任何其它沉積層)的沉積技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。雖然就此處所示和所述的各示例性實(shí)施例說明了本教導(dǎo)的原理，但本教導(dǎo)的原理不限于此而包括其任何修改、替換、變型和/或其等同物。
權(quán)利要求
1.一種用于將一種或多種材料沉積在一個(gè)或多個(gè)基底上的裝置，所述裝置包括用于容納墨的腔室；排放噴嘴，所述排放噴嘴以與所述腔室間隔開的關(guān)系布置，并且所述排放噴嘴包括多個(gè)微孔，每個(gè)微孔包括限定入口端口的第一端區(qū)域和限定出口端口的第二端區(qū)域，所述第一端區(qū)域面對(duì)所述腔室；以及與所述腔室流體連通的多個(gè)孔口，所述孔口適于將墨滴從所述腔室沿分開的相應(yīng)輸送路徑計(jì)量供給到在所述排放噴嘴的所述入口端口上的相應(yīng)的間隔開的位置；其中所述腔室容納呈液態(tài)形式的墨，所述墨由溶解或懸浮在載液中的多個(gè)大致固態(tài)的顆粒限定，并且墨滴被從所述腔室穿過所述孔口脈動(dòng)地計(jì)量供給到所述排放噴嘴；并且所述排放噴嘴使所述載液蒸發(fā)，并將所述大致固態(tài)的顆粒沉積在所述基底上。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，還包括靠近每個(gè)孔口的激勵(lì)器，所述激勵(lì)器提供用于將相應(yīng)的墨滴從所述腔室內(nèi)穿過每個(gè)孔口噴射的脈動(dòng)能量。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述激勵(lì)器適于大致同時(shí)地提供所述脈動(dòng)能量，由此大致同時(shí)噴射所述相應(yīng)的墨滴。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述多個(gè)孔口包括第一孔口、第二孔口和第三孔口。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中(i)所述多個(gè)微孔的所述入口端口限定大致矩形的陣列，所述大致矩形的陣列包括長(zhǎng)軸線和短軸線，并且(ii)所述第一孔口、所述第二孔口和所述第三孔口限定一條直線，其中所述直線大致平行于所述長(zhǎng)軸線地布置；并且此外，其中所計(jì)量供給的墨滴中的至少一個(gè)墨滴的直徑小于所述軸線中的至少一個(gè)。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中(i)所述多個(gè)微孔的所述入口端口限定大致平面的陣列，所述大致平面的陣列具有非矩形形狀，并且(ii)由(a)所述第一孔口和所述第二孔口限定的相應(yīng)線段以及由(b)所述第二孔口和所述第三孔口限定的相應(yīng)線段一起限定大致類似于所述非矩形形狀的形狀；并且此外，其中所述非矩形形狀的沿所述非矩形形狀的平面的至少一個(gè)尺寸大于所計(jì)量供給的墨滴中的至少一個(gè)墨滴的直徑。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中(i)所述大致平面的陣列具有V形形狀，并且(ii) 由(a)所述第一孔口和所述第二孔口限定的相應(yīng)線段以及由(b)所述第二孔口和所述第三孔口限定的相應(yīng)線段一起限定V形形狀。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述孔口中的至少一個(gè)孔口構(gòu)造成噴射第一尺寸的墨滴，并且所述孔口中的至少一個(gè)另外的孔口構(gòu)造成噴射第二尺寸的墨滴；其中所述第一尺寸大于所述第二尺寸。
9.一種用于將一種或多種材料沉積在一個(gè)或多個(gè)基底上的方法，所述方法包括(a)向腔室提供液態(tài)墨，所述液態(tài)墨由溶解或懸浮在載液中的多個(gè)顆粒限定；(b)向至少兩個(gè)間隔開的孔口脈動(dòng)地提供能量，以大致同時(shí)地從每個(gè)孔口計(jì)量供給來自所述腔室的液態(tài)墨滴，所述至少兩個(gè)間隔開的孔口中的每個(gè)孔口與所述腔室流體連通地布置；(c)將所計(jì)量供給的墨滴沿分開的相應(yīng)輸送路徑大致同時(shí)地傳送到在排放噴嘴上的相應(yīng)的間隔開的位置；(d)在所述排放噴嘴處接納所計(jì)量供給的墨滴，所述排放噴嘴包括用于引導(dǎo)所計(jì)量供給的墨滴的多個(gè)微孔；(e)在所述多個(gè)微孔處加熱所述墨以使所述載液蒸發(fā)，由此致使所述多個(gè)顆粒大致不含載液；以及(f)將所述多個(gè)顆粒從所述微孔排放到所述基底上；由此所述多個(gè)顆粒以大致固態(tài)形式沉積在所述基底上。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述孔口中的至少一個(gè)孔口噴射第一尺寸的墨滴， 并且所述孔口中的另一個(gè)孔口噴射第二尺寸的墨滴；其中所述第一尺寸大于所述第二尺寸。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中步驟(b)包括向第一、第二、以及第三間隔開的孔口脈動(dòng)地提供能量以大致同時(shí)地計(jì)量供給三個(gè)一組的墨滴，所述第一、第二、以及第三間隔開的孔口中的每個(gè)孔口與所述腔室流體連通地布置；并且此外，其中連續(xù)地計(jì)量供給多個(gè)三個(gè)一組的墨滴。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中在所述排放噴嘴處接納所計(jì)量供給的墨滴的步驟還包括將多個(gè)入口處的所計(jì)量供給的墨滴接納到所述微孔，以及將所計(jì)量供給的墨滴穿過所述入口運(yùn)送到相應(yīng)的微孔中。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中給定數(shù)量的所述多個(gè)入口規(guī)則地間隔開而形成大致平面陣列，且所述陣列的沿所述陣列的平面的至少一個(gè)尺寸大于所計(jì)量供給的墨滴中的一個(gè)墨滴的直徑；并且其中所計(jì)量供給的墨滴沿所述陣列在相應(yīng)的間隔開的位置處沉積， 使得所述將所計(jì)量供給的墨滴穿過所述入口運(yùn)送的步驟導(dǎo)致與所述給定數(shù)量的入口對(duì)應(yīng)的所述微孔中的至少百分之五十的微孔接納微體積液態(tài)墨。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中與所述給定數(shù)量的入口對(duì)應(yīng)的所述微孔中的至少百分之八十的微孔接納微體積液態(tài)墨。
15.如權(quán)利要求9所述的方法，其中步驟(b)包括向第一、第二、以及第三間隔開的孔口脈動(dòng)地提供能量以大致同時(shí)地從每個(gè)孔口計(jì)量供給來自所述腔室的液態(tài)墨滴，所述第一、 第二、以及第三間隔開的孔口中的每個(gè)孔口與所述腔室流體連通地布置，并且步驟(c)包括沿分開的相應(yīng)輸送路徑將所述三個(gè)墨滴大致同時(shí)地傳送到在排放噴嘴上的相應(yīng)的間隔開的位置。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中(i)所述多個(gè)微孔限定矩形陣列，所述矩形陣列包括長(zhǎng)軸線和短軸線，并且(ii)所述第一孔口、所述第二孔口和所述第三孔口限定一條直線，其中所述直線大致平行于所述長(zhǎng)軸線地布置；并且此外，其中所計(jì)量供給的墨滴中的至少一個(gè)墨滴的直徑小于所述軸線中的至少一個(gè)。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中(i)所述多個(gè)微孔限定具有非矩形形狀的陣列，并且(ii)由(a)所述第一孔口和所述第二孔口限定的相應(yīng)線段以及由(b)所述第二孔口和所述第三孔口限定的相應(yīng)線段一起限定大致類似于所述非矩形形狀的形狀；并且此外，其中所述陣列具有表面區(qū)域，所述表面區(qū)域的大體上與所述輸送路徑垂直的至少一個(gè)尺寸比所計(jì)量供給的墨滴中的一個(gè)墨滴的直徑大。
18.一種用于將一種或多種材料沉積在一個(gè)或多個(gè)基底上的方法，所述方法包括將指定體積的液態(tài)墨保持在保持區(qū)域中，所述液態(tài)墨包括溶解或懸浮在載液中的多個(gè)顆粒；將能量輸送到所述保持區(qū)域，由此沿所述保持區(qū)域從至少兩個(gè)間隔開的位置大致同時(shí)噴射多個(gè)液態(tài)墨滴，使得每個(gè)墨滴沿相應(yīng)的輸送路徑傳送到沿與所述保持區(qū)域相鄰的平面的唯一位置；將所噴射的墨滴中的每個(gè)墨滴細(xì)分成多個(gè)微體積的液態(tài)墨，每個(gè)微體積的液態(tài)墨布置在緊鄰所述平面的相應(yīng)微保持區(qū)域中；將所述微保持區(qū)域加熱到第一溫度，使得所述載液蒸發(fā)，由此在所述微保持區(qū)域中提供大致不含載液的固態(tài)顆粒；進(jìn)一步將所述微保持區(qū)域加熱到第二溫度，使得在所述微保持區(qū)域中的所述固態(tài)顆粒氣化成氣體；以及將所述氣體引導(dǎo)出所述微保持區(qū)域并引導(dǎo)到與所述微保持區(qū)域相鄰的基底上，所述氣體固化在所述基底上。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中在將能量輸送到所述保持區(qū)域時(shí)，三個(gè)液態(tài)墨滴大致同時(shí)從所述保持區(qū)域噴射，然后大致同時(shí)沿相應(yīng)的輸送路徑傳送到沿所述平面的三個(gè)唯一的位置。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中給定數(shù)量的規(guī)則間隔開的微保持區(qū)域限定陣列， 其中所述三個(gè)墨滴沿所述陣列在相應(yīng)的間隔開的位置處沉積，使得所述細(xì)分步驟導(dǎo)致所述陣列的所述給定數(shù)量的微保持區(qū)域的至少百分之八十接納微體積液態(tài)墨；并且此外，其中所述陣列限定大致平面的表面區(qū)域，所述大致平面的表面區(qū)域的大體上與所述輸送路徑垂直的至少一個(gè)尺寸比所噴射的墨滴中的一個(gè)墨滴的直徑大。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述大致平面的表面區(qū)域的大體上與所述輸送路徑垂直的至少第二尺寸比所噴射的墨滴中的一個(gè)墨滴的直徑小。
22.如權(quán)利要求18所述的方法，其中從所述至少兩個(gè)間隔開的位置中的一個(gè)位置噴射的墨滴是第一尺寸的，并且從所述至少兩個(gè)間隔開的位置中的另一個(gè)位置噴射的墨滴是第二尺寸的；其中所述第一尺寸大于所述第二尺寸。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述至少兩個(gè)間隔開的位置中的至少一個(gè)位置是與第一腔室流體連通的第一孔口，而所述至少兩個(gè)間隔開的位置中的至少一個(gè)另外的位置是與第二腔室流體連通的第二孔口。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于將一種或多種材料(例如一個(gè)或多個(gè)膜，諸如一個(gè)或多個(gè)固體)沉積在一個(gè)或多個(gè)基底上的方法和裝置，基底可形成OLED或其它類型顯示器的一部分。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明涉及用于將墨沉積在一個(gè)或多個(gè)基底上的裝置和方法。該裝置可包括例如用于容納墨的一個(gè)或多個(gè)腔室，在一個(gè)或多個(gè)腔室內(nèi)構(gòu)造有適于噴射墨滴的多個(gè)孔口；排放噴嘴，其包括微孔陣列(例如，以矩形陣列構(gòu)造)，每個(gè)微孔具有入口端口和出口端口，且排放噴嘴通過入口端口處的孔口接納來自腔室的多個(gè)量(例如多滴)的墨并從出口端口分配墨?？稍谂欧艊娮斓娜肟诙丝谏系奈ㄒ坏拈g隔開的位置處接納墨滴。在一些實(shí)施例中，包括多個(gè)孔口(例如三個(gè))的單個(gè)液態(tài)墨保持腔室容納具有多個(gè)懸浮顆粒的液體形式的墨，且墨滴從腔室大致同時(shí)噴射到在排放噴嘴上相應(yīng)的間隔開的位置處；且排放噴嘴使載液蒸發(fā)并使固態(tài)顆粒沉積在一個(gè)或多個(gè)基底上。
文檔編號(hào)B41J2/175GK102271922SQ201080004035
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月5日
發(fā)明者埃利亞胡·弗龍斯基, 康納爾·馬迪根 申請(qǐng)人:卡帝瓦公司