專利名稱：氣體封閉組件和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本教導涉及氣密密封氣體封閉組件和系統(tǒng)的各個實施例，所述氣體封閉組件和系統(tǒng)能夠容易地輸送和組裝，且設置成保持最小惰性氣體體積且最大程度地接近其中封裝的各個裝置和設備。
背景技術：
對OLED顯示技術的潛能的興趣由OLED顯示技術屬性驅(qū)動，包括展現(xiàn)的顯示面板具有高度飽和的顏色，是高對比度的、超薄的、快速響應的以及能量高效的。此外，各種基底材料，包括柔性聚合材料，可以用于OLED顯示技術的制造。雖然用于小屏幕應用(主要是蜂窩電話)的顯示器的展現(xiàn)已經(jīng)用來強調(diào)該技術的潛能，但是在將該制造縮放到較大幅面時仍然是有挑戰(zhàn)的。例如，在比Gen5.5基底(具有大約130cmX 150cm的尺寸)更大的基底上制造OLED顯示器仍然有待論證。有機發(fā)光二極管(OLED)裝置可以通過使用OLED打印系統(tǒng)在基底上打印各種有機薄膜以及其它材料來制造。這種有機材料可能易于受到氧化和其它化學過程的損害。以能夠縮放用于各種基底尺寸且能夠在惰性、基本上沒有顆粒的打印環(huán)境中進行的方式容納OLED打印系統(tǒng)可能具有多個挑戰(zhàn)。因為用于打印大幅面面板基底打印的設施需要大量的空間，從而將大的設施保持在連續(xù)地需要氣體凈化以去除反應性環(huán)境物質(zhì)(例如，水蒸汽和氧氣)以及有機溶劑蒸汽的惰性環(huán)境下具有顯著的工程挑戰(zhàn)。例如，提供被氣密密封的大設施可能具有工程挑戰(zhàn)。此外，饋送進出OLED打印系統(tǒng)以便操作打印系統(tǒng)的各種纜線、線和管線可能具有挑戰(zhàn)，以便使得氣體封閉裝置有效地達到關于環(huán)境成分(例如，氧氣和水蒸汽)的水平的規(guī)格，因為它們可能產(chǎn)生可以截留這種反應性物質(zhì)的顯著死容積。此外，期望保持在用于過程的惰性環(huán)境中的這種設施易于接近，以便用最小的停機時間維護。除了基本上沒有反應性物質(zhì)之外，OLED裝置的打印環(huán)境需要顯著低的顆粒環(huán)境。在這方面，在完全封閉系統(tǒng)中提供和保持基本上沒有顆粒的環(huán)境具有可以在大氣條件中(例如在開放空氣、高流量層流過濾罩下)進行的顆粒減少過程所沒有的附加挑戰(zhàn)。因此，需要氣體封閉裝置的多個實施例，所述氣體封閉裝置可以在惰性、基本上沒有顆粒的環(huán)境中容納OLED打印系統(tǒng)，且能夠容易縮放以在各種基底尺寸和基底材料上制造OLED面板，同時在過程期間還易于從外部接近OLED打印系統(tǒng)且易于接近內(nèi)部，以便用最小的停機時間維護。


通過參考附圖，將獲得本公開的特征和優(yōu)點的更好理解，附圖旨在說明而不是限制本教導。圖1是根據(jù)本教導的各個實施例的氣體封閉組件和系統(tǒng)的示意圖。圖2是根據(jù)本教導的各個實施例的氣體封閉組件和系統(tǒng)的左前立體圖。圖3是根據(jù)本教導的各個實施例的氣體封閉組件的右前立體圖。圖4是根據(jù)本教導的各個實施例的氣體封閉組件的分解圖。圖5是根據(jù)本教導的各個實施例的框架構件組件的分解前部立體圖，圖示了各個面板框架部段和部段面板。圖6A是手套端口罩蓋(gloveport cap)的后部立體圖，而圖6B是根據(jù)本教導的氣體封閉組件的各個實施例的手套端口罩蓋的肩部螺釘?shù)姆糯髨D。圖7A是手套端口罩蓋組件的卡扣円鎖(bayonet latch)的放大立體圖，而圖7B是手套端口罩蓋組件的截面圖，示出了肩部螺釘?shù)念^部與卡扣閂鎖中的凹部接合。圖8A-8C是用于形成接頭的墊片密封的各個實施例的示意性俯視圖。圖9A和圖9B是圖示根據(jù)本教導的氣體封閉組件的各個實施例的框架構件的密封的各個立體圖。圖10A-10B是與根據(jù)本教導的氣體封閉組件的各個實施例的用于接收可容易拆卸維修窗口的部段面板的密封有關的各個圖。圖1IA-1IB是與根據(jù)本教導的各個實施例的用于接收插入面板或窗口面板的部段面板的密封有關的放大立體截面圖。圖12A是根據(jù)本教導的各個實施例的基部，所述基部包括盤和坐置在其上的多個墊塊。圖12B是圖12A所示的墊塊的放大立體圖。圖13是根據(jù)本教導的各個實施例的與盤有關的壁框架構件和頂板構件的分解圖。圖14A是根據(jù)本教導的各個實施例的氣體封閉組件的構建階段的立體圖，其中，提升器組件處于升高位置。圖14B是圖14A所示的提升器組件的分解圖。圖15是根據(jù)本教導的各個實施例的氣體封閉組件的假想前部立體圖，示出了安裝在氣體封閉組件內(nèi)部中的管道系統(tǒng)。圖16是根據(jù)本教導的各個實施例的氣體封閉組件的假想俯視立體圖，示出了安裝在氣體封閉組件內(nèi)部中的管道系統(tǒng)。圖17是根據(jù)本教導的各個實施例的氣體封閉組件的假想仰視立體圖，示出了安裝在氣體封閉組件內(nèi)部中的管道系統(tǒng)。圖18A是示出了多束纜線、線和管線等的示意圖。圖18B示出了氣體掃過被饋送通過根據(jù)本教導的管道系統(tǒng)的各個實施例的這種束。圖19是示意圖，示出了截留在多束纜線、線路和管線等的死區(qū)中的反應性物質(zhì)(A)如何從掃過管道的惰性氣體(B)主動吹掃，所述束布線通過所述管道。圖20A是根據(jù)本教導的氣體封閉組件和系統(tǒng)的各個實施例的布線通過管道的纜線和管線的假想立體圖。圖20B是根據(jù)本教導的氣體封閉組件的各個實施例的圖20A所示的開口的放大圖，示出了用于封閉在開口上的蓋的細節(jié)。圖21是包括根據(jù)本教導的各個實施例的氣體封閉組件和系統(tǒng)的照明系統(tǒng)的頂板的視圖。圖22是曲線圖，圖示了根據(jù)本教導的各個實施例的氣體封閉組件和系統(tǒng)部件的照明系統(tǒng)的LED光譜。圖23是根據(jù)本教導的各個實施例的氣體封閉組件的視圖的前部立體圖。圖24圖示了根據(jù)本教導的各個實施例的圖23所示的氣體封閉組件和有關系統(tǒng)部件的各個實施例的分解圖。圖25是本教導的氣體封閉組件和有關系統(tǒng)部件的各個實施例的示意圖。圖26是根據(jù)本教導的各個實施例的氣體封閉組件和系統(tǒng)的示意圖，圖示了通過氣體封閉組件的氣體循環(huán)的實施例。圖27是根據(jù)本教導的各個實施例的氣體封閉組件和系統(tǒng)的示意圖，圖示了通過氣體封閉組件的氣體循環(huán)的實施例。圖28是根據(jù)本教導的各個實施例的氣體封閉組件的截面示意圖。圖29是根據(jù)本教導的各個實施例的氣體封閉組件和系統(tǒng)的示意圖。圖30是根據(jù)本教導的各個實施例的氣體封閉組件和系統(tǒng)的示意圖。圖31是根據(jù)本教導的各個實施例的表格，示出了可以使用外部氣體回路的氣體封閉組件和系統(tǒng)的各個操作模式的閥位置。
具體實施例方式本教導公開了氣體封閉組件的各個實施例，所述氣體封閉組件能夠可密封地構建和整體形成有氣體循環(huán)、過濾和凈化部件以形成可以保持惰性、基本上沒有顆粒環(huán)境的氣體封閉組件和系統(tǒng)，用于需要這種環(huán)境的過程。氣體封閉組件和系統(tǒng)的這種實施例可以將各種反應性物質(zhì)(包括各種反應性環(huán)境氣體，例如水蒸汽和氧氣，以及有機溶劑蒸汽)的每種物質(zhì)的水平保持在例如IOOppm或更低、IOppm或更低、1.0ppm或更低、或0.1ppm或更低。此外，氣體封閉組件的各個實施例可以提供滿足IS014644的3級和4級潔凈室標準的低顆粒環(huán)境。各個領域的普通技術人員可想到氣體封閉組件的實施例在各個技術領域的實用性。雖然極度不同的領域(例如，化學、生物技術、高新技術和制藥領域)可受益于本教導，但是OLED打印用于例示根據(jù)本教導的氣體封閉組件和系統(tǒng)的各個實施例的實用性?？扇菁{OLED打印系統(tǒng)的氣體封閉組件系統(tǒng)的各個實施例可以提供例如但不限于如下特征:密封經(jīng)過多個構建和解構循環(huán)提供氣密密封的封閉裝置，最小化封閉容積，且在過程期間以及在維護期間易于從外部接近內(nèi)部。如隨后討論的，氣體封閉組件的各個實施例的這種特征可具有對功能的影響，例如但不限于，結(jié)構整體性使得在過程期間易于保持反應性物質(zhì)的低水平，以及快速封裝容積周轉(zhuǎn)最小化維護循環(huán)期間的停機時間。因而，提供OLED面板打印的實用性的各個特征和說明還可以給各種技術領域提供益處。如前文所述，例如，在比Gen5.5基底(具有大約130cmX 150cm的尺寸)更大的基底上制造OLED顯示器仍然有待論證。對于由OLED之外的打印制造的平板顯示器，樣品玻璃基底尺寸的代自大約20世紀90年代早期以來經(jīng)受演變。樣品玻璃基底的第一代(表示為Genl)是大約30cmX40cm，因而可以生產(chǎn)15”面板。大約20世紀90年代中期，生產(chǎn)平板顯示器的現(xiàn)有技術已經(jīng)發(fā)展為Gen3.5的樣品玻璃基底尺寸，具有大約60cmX 72cm的尺寸。隨著各代的推進，用于Gen7.5和Gen8.5的樣品玻璃尺寸生產(chǎn)用于OLED之外的打印制造過程。Gen7.5樣品玻璃具有大約195cmX225cm的尺寸，且每個基底可以切割成八個42”或六個47”平板。Gen8.5中使用的樣品玻璃是大約220 X 250cm，且每個基底可以切割成六個55”或八個46”平板。OLED平板顯示器對質(zhì)量(例如，更純的顏色、更高的對比度、薄、柔性、透明度和能量效率)的承諾已經(jīng)實現(xiàn)，同時，OLED制造在實踐中限于Gen3.5和更小。當前，OLED打印被認為是突破該限制的最佳制造技術，且允許OLED面板制造不僅用于Gen3.5和更小的樣品玻璃尺寸，而且用于最大樣品玻璃尺寸,例如，Gen5.5、Gen7.5和Gen8.5。本領域普通技術人員將理解，OLED面板打印的一個特征包括可以使用各種基底材料，例如但不限于，各種玻璃基底材料以及各種聚合物基底材料。在這方面，源于使用基于玻璃的基底的術語記載的尺寸可以應用于適用于OLED打印的任何材料的基底。關于OLED打印，根據(jù)本教導，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)保持顯著低水平的反應性物質(zhì)(例如但不限于，環(huán)境成分，例如氧氣和水蒸汽，以及OLED墨中使用的各種有機溶劑蒸汽)與提供滿足必要壽命規(guī)格的OLED平板顯示器有關。壽命規(guī)格對于OLED面板技術特別重要，因為這與顯示器產(chǎn)品期限直接相關；所有面板技術的產(chǎn)品規(guī)格當前對于OLED面板技術難以滿足。借助于本教導的氣體封閉組件系統(tǒng)的各個實施例，為了提供滿足必要壽命規(guī)格的面板，每種反應性物質(zhì)(例如，水蒸汽、氧氣、以及有機溶劑蒸汽)的水平可以保持在例如IOOppm或更低、IOppm或更低、1.0ppm或更低、或0.1ppm或更低。此外,OLED打印需要基本上沒有顆粒的環(huán)境。對于OLED打印來說，保持基本上沒有顆粒的環(huán)境特別重要，因為即使非常小的顆粒也可能導致OLED面板上的可視缺陷。當前，OLED顯示器滿足商業(yè)化所需低缺陷水平是有挑戰(zhàn)的。在完全封閉系統(tǒng)中保持基本上沒有顆粒環(huán)境具有可以在大氣條件中(例如在開放空氣、高流量層流過濾罩下)進行的顆粒減少過程所沒有的附加挑戰(zhàn)。因而，在大的設施中保持惰性、無顆粒環(huán)境的必要規(guī)格可能具有各種挑戰(zhàn)。在每種反應性物質(zhì)(例如，水蒸汽、氧氣、以及有機溶劑蒸汽)的水平可以保持在例如IOOppm或更低、IOppm或更低、1.0ppm或更低、或0.1ppm或更低的設施中打印OLED面板的需要可以在查看表I中概述的信息時說明。表I上概述的數(shù)據(jù)源于對于紅色、綠色和藍色中的每種在包括以大像素、旋轉(zhuǎn)涂層裝置幅面制造的有機薄膜成分的每個測試試樣進行測試。這種測試試樣顯著地更易于制造和測試，以用于各種制劑和過程的快速評估目的。雖然測試試樣測試不應與打印面板的壽命測試混淆，但是其可以表示各種制劑和過程對壽命的影響。下表中所示的結(jié)果表示測試試樣制造的過程步驟的變化，其中，與類似地(但是在空氣中而不是在氮氣環(huán)境中)制造的測試試樣相比，僅僅旋轉(zhuǎn)涂層環(huán)境對于在氮氣環(huán)境(其中，反應性物質(zhì)小于Ippm)中制造的測試試樣變化。通過查看表I中的用于在不同過程環(huán)境下制造的測試試樣的數(shù)據(jù)可以清楚，尤其是在紅色和藍色的情況下，在有效地減少有機薄膜成分暴露于反應性物質(zhì)的環(huán)境中打印可對各種EL的穩(wěn)定性和因而對壽命具有顯著影響。
權利要求
1.一種氣體封閉組件和系統(tǒng)，包括: 包括多個框架構件組件的氣體封閉組件，其中，所述框架構件組件被可密封地結(jié)合以限定內(nèi)部； 惰性氣體環(huán)境，所述惰性氣體環(huán)境容納在所述內(nèi)部中且包括均處于IOOppm或更少水平的水和氧氣；以及 加壓惰性氣體再循環(huán)系統(tǒng),所述加壓惰性氣體再循環(huán)系統(tǒng)包括: 壓縮機回路，所述壓縮機回路包括與所述內(nèi)部流體連通的入口、與所述內(nèi)部流體連通的出口、包括所述入口和出口的回路路徑、沿所述回路路徑設置在入口和出口之間的壓縮機、以及沿所述回路路徑設置在壓縮機和出口之間的貯存器，其中，所述貯存器配置成接收和積聚來自于壓縮機的壓縮惰性氣體。
2.根據(jù)權利要求1所述的氣體封閉組件和系統(tǒng)，還包括: 壓力控制旁通回路，其中，旁通回路入口經(jīng)由旁通入口閥與壓縮機回路路徑流體連通，且旁通出口在旁通入口閥和壓縮機之間的位置處與壓縮機回路路徑流體連通。
3.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的氣體封閉組件和系統(tǒng)，還包括: 鼓風機回路，所述鼓風機回路包括與所述內(nèi)部流體連通的入口、與所述內(nèi)部流體連通的出口、包括所述入口和出口的回路路徑、沿所述回路路徑設置在鼓風機和出口之間的可調(diào)節(jié)閥。
4.根據(jù)權利要求3所述的氣體封閉組件和系統(tǒng)，其中，所述壓縮機回路配置成在貯存器中的惰性氣體環(huán)境的壓力超過預設閾值壓力時經(jīng)由壓力控制旁通來再循環(huán)加壓惰性氣體。
5.根據(jù)權利要求4所述的氣體封閉組件和系統(tǒng)，其中，所述壓縮機回路配置成在貯存器中的惰性氣體環(huán)境的壓力超過在大約25psig至大約200psig之間的預設閾值壓力時經(jīng)由壓力控制旁通來再循環(huán)加壓惰性氣體。
6.根據(jù)權利要求3所述的氣體封閉組件和系統(tǒng)，還包括設置在所述內(nèi)部中的設備，所述設備通過使用由加壓惰性氣體再循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的加壓惰性氣體而操作,其中，所述設備可以是以下中的一種或多種:氣動機器人、基底懸浮臺、空氣軸承、空氣襯套、壓縮氣體工具、氣動致動器、及其組合。
7.根據(jù)權利要求3所述的氣體封閉組件和系統(tǒng)，其中，針對每個可密封地結(jié)合的框架構件組件形成的密封件是墊片密封。
8.根據(jù)權利要求7所述的氣體封閉組件和系統(tǒng)，其中，用于密封每個可密封地結(jié)合的框架構件組件的墊片由封閉氣室聚合物墊片材料制成。
9.根據(jù)權利要求3所述的氣體封閉組件和系統(tǒng)，其中，每個框架構件組件都包括具有多個面板部段的框架構件，其中，每個面板部段具有可密封地安裝在每個面板部段中的面板。
10.根據(jù)權利要求9所述的氣體封閉組件和系統(tǒng)，其中，針對可密封地安裝在框架構件的每個面板部段中的每個面板形成的密封件包括墊片密封。
11.根據(jù)權利要求10所述的氣體封閉組件和系統(tǒng)，其中，用于密封框架構件的每個面板部段中的每個面板的墊片由封閉氣室聚合物墊片材料制成。
12.根據(jù)權利要求3所述的氣體封閉組件和系統(tǒng)，其中，氣體封閉裝置被氣密密封。
13.—種氣體封閉組件和系統(tǒng),包括: 包括多個框架構件組件的氣體封閉組件，其中，所述框架構件組件被可密封地結(jié)合以限定內(nèi)部； 設置在所述內(nèi)部中的氣體循環(huán)和過濾系統(tǒng)，用于提供所述內(nèi)部中的惰性氣體的循環(huán)且從其去除顆粒物質(zhì)； 氣體凈化系統(tǒng)，所述氣體凈化系統(tǒng)在氣體封閉組件外部，且能夠使得容納在所述內(nèi)部中的惰性氣體循環(huán)通過氣體凈化系統(tǒng)，以將所述內(nèi)部中的水和氧氣中的每一種的水平保持在IOOppm或更少； 設置在所述內(nèi)部中的管道系統(tǒng)組件，其中，所述管道系統(tǒng)組件與所述內(nèi)部中的氣體循環(huán)和過濾系統(tǒng)流體連通，且與氣體封閉組件外部的氣體凈化系統(tǒng)獨立地流體連通，從而循環(huán)通過氣體循環(huán)和過濾系統(tǒng)以及氣體凈化系統(tǒng)的基本上所有惰性氣體都被抽吸通過管道系統(tǒng)；以及 束，所述束包括纜線、電線、流體容納管線及其組合中的至少一種，其中，所述束基本上設置在所述管道系統(tǒng)中。
14.根據(jù)權利要求13所述的氣體封閉組件和系統(tǒng)，其中，截留在所述束的死容積中的多種環(huán)境成分能夠由抽吸通過管道系統(tǒng)的惰性氣體從死容積吹掃。
15.根據(jù)權利要求13所述的氣體封閉組件和系統(tǒng)，其中，所述氣體循環(huán)和過濾系統(tǒng)配置成提供通過內(nèi)部的氣體的大 致層流。
全文摘要
本教導涉及氣密密封氣體封閉組件和系統(tǒng)的各個實施例，所述氣體封閉組件和系統(tǒng)能夠容易地輸送和組裝，且設置成保持最小惰性氣體體積且最大程度地接近其中封裝的各個裝置和設備。本教導的氣密密封氣體封閉組件和系統(tǒng)的各個實施例可以使氣體封閉組件以最小化氣體封閉組件的內(nèi)部容積且同時優(yōu)化工作空間以容納各種OLED打印系統(tǒng)的各種占地面積的方式構建。如此構建的氣體封閉組件的各個實施例還在過程期間易于從外部接近氣體封閉組件的內(nèi)部且易于接近內(nèi)部以便維護，同時最小化停機時間。
文檔編號B41J2/14GK103171286SQ2012105965
公開日2013年6月26日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權日2011年12月22日
發(fā)明者J·莫克, A·S-K·柯, E·弗倫斯基, S·奧爾德森 申請人:科迪華公司