KR-20260061284-A - INK DELIVERY SYSTEMS

Abstract

본 발명은 기판을 인쇄하기 위한 인쇄 시스템의 다양한 실시예를 개시하며, 인쇄 시스템은 가스 인클로저 내에 수용될 수 있고, 인클로저 내의 환경은 제어된 인쇄 환경으로서 유지될 수 있다. 본 발명의 제어된 환경은 가스 인클로저 내의 가스 환경의 유형, 인클로저 내의 크기 및 레벨 미립자 물질, 인클로저 내의 온도 제어 및 조명 제어를 포함할 수 있다. 본 발명의 인쇄 시스템의 다양한 실시예는 가스 인클로저의 외부에 있을 수 있는 벌크 잉크 전달 시스템을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 벌크 잉크 전달 시스템은 가스 인클로저의 내부에 있는 로컬 잉크 전달 시스템에 잉크를 공급할 수 있다. 본 발명의 로컬 잉크 전달 시스템의 다양한 실시예는 인쇄 헤드 장치 조립체에 근접할 수 있으며, 일정한 체적에 로컬 잉크 분배 저장조를 공급하도록 구성된 로컬 잉크 공급 저장조를 갖는 2 단 잉크 공급 장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 사상에 따르면, 로컬 잉크 분배 저장조는 복수의 인쇄 헤드 장치와 유체 연통할 수 있다. 이와 같이, 로컬 잉크 분배 저장조에서 일정한 체적을 유지하는 2 단계 로컬 잉크 전달 시스템은 복수의 인쇄 헤드 장치에 일정한 헤드 압력을 제공할 수 있다.

Inventors

• 코 알렉산터 소우-강
• 스미스 스테펜 마크
• 알더슨 샌돈

Assignees

• 카티바, 인크.

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20160729

Priority Date

20150731

Claims (1)

1. 도면과 설명에 기재된 바와 같은, 산업용 인쇄 시스템.

Description

잉크 전달 시스템{INK DELIVERY SYSTEMS} 본 출원은 그 전문이 본원에 참고로 인용되고 2015년 7월 31일자로 제출된 미국 잠정출원 제 62/199, 906 호에 대한 이익을 청구한다. 본 발명에 따른 인쇄 시스템의 다양한 실시예는 예를 들어 비제한적으로 OLED 디스플레이, OLED 조명, 유기 태양 전지, 페로브스카이트(Perovskite) 태양 전지, 유기 반도체 회로 등과 같은 광범위한 기술 영역에서의 다양한 장치 및 장치의 제조에서 기판의 패턴화된 영역 인쇄에 유용할 수 있다. OLED 디스플레이 기술의 비 제한적인 예는 본 발명에 따른 인쇄 시스템의 다양한 실시예의 특징을 이용할 수 있는 다양한 제조상의 문제점을 제시한다. 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이 기술의 잠재력에 대한 관심은 높은 채도의 색상을 가지며, 높은 콘트라스트, 초박막, 빠른 반응 및 에너지 효율을 갖는 디스플레이 패널의 시연을 포함하는 OLED 디스플레이 기술 특성에 의해 주도되었다. 도 1은 일반적으로 본 발명의 다양한 실시예에 따른 가스 인클로저 조립체의 전체 정면 사시도. 도 2는 일반적으로 도 1에 도시된 가스 인클로저 조립체의 다양한 실시예의 분해도. 도 3은 도 2에 도시된 인쇄 시스템을 일반적으로 도시하는 확대 사시도. 도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 가스 인클로저 시스템의 보조 인클로저를 일반적으로 도시하는 확대 사시도. 도 5A는 본 발명의 폐쇄 인쇄 시스템의 일반적으로 다양한 실시예를 도시하는 벌크 잉크 전달 시스템과 유체 연통하는 로컬 잉크 전달 시스템 및 로컬 폐기물 조립체의 개략도. 도 5B는 인쇄 헤드 장치 조립체와 유체 연통하는 도 5A의 로컬 잉크 전달 시스템의 확대도. 도 5C는 벌크 잉크 전달 시스템과 유체 연통하는 로컬 폐기물 조립체의 확대도. 도 5D는 본 발명의 폐쇄 인쇄 시스템의 일반적으로 다양한 실시예를 도시하는 벌크 잉크 전달 시스템과 유체 연통하는 로컬 잉크 전달 시스템 및 로컬 폐기물 조립체의 개략도. 도 6A 및 도 6B는 본 발명의 일반적으로 다양한 실시예를 도시하는 폐쇄 인쇄 시스템용 잉크 공급 시스템의 다양한 구성 요소의 개략도. 도 7은 본 발명의 폐쇄 인쇄 시스템의 일반적으로 다양한 실시예를 도시하는 벌크 잉크 전달 시스템의 개략도. 도 8A는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 폐쇄 인쇄 시스템을 위한 X 축 브리지 상에 장착된 인쇄 헤드 장치 조립체의 하부 투시도. 도 8B는 일반적으로 도 8A의 인쇄 헤드 장치 조립체의 확대된 하부 사시도. 도 9는 일반적으로 본 발명의 다양한 실시예에 따른 인쇄 헤드 장치의 하부 전방 사시도. 도 10A는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 벌크 잉크 전달 시스템 및 로컬 잉크 전달 시스템을 포함하는 인쇄 시스템의 사시도. 도 10B는 도 10A에 도시된 바와 같은 도 10A의 일부 확대도. 도 11은 본 발명의 가스 인클로저 조립체 및 관련 시스템 구성 요소의 다양한 실시예의 개략도. 도 12A 및 도 12B는 가스 인클로저 내에서 제어된 가스 환경을 확립하는데 사용될 수 있는 것과 같은 가스 소스를 통합하고 제어하기 위한 폐쇄 인쇄 시스템 및 구성 요소의 일반적으로 다양한 실시예를 도시하는 개략도. 도 13A 및 도 13B는 가스 인클로저 내에서 제어된 가스 환경을 확립하는데 사용될 수 있는 것과 같은 가스 소스를 통합하고 제어하기 위한 폐쇄 인쇄 시스템 및 구성 요소의 일반적으로 다양한 실시예를 도시하는 개략도. 도 14는 가스 인클로저 내에서 제어된 가스 환경을 확립할 뿐만 아니라 본 발명의 인쇄 시스템의 다양한 장치에 가스 소스를 제공하는데 사용될 수 있는 것과 같은 가스 소스를 통합하고 제어하기 위한 일반적 구성 요소를 도시하는 개략도. 본 발명은 기판을 인쇄하기 위한 인쇄 시스템의 다양한 실시예를 개시하는데, 여기서 인쇄 시스템은 가스 인클로저 내에 수용될 수 있으며, 인클로저 내의 환경은 제어된 인쇄 환경으로서 유지될 수 있다. 본 발명의 제어된 환경은 가스 인클로저 내의 가스 환경의 유형, 인클로저 내의 미립자 물질 크기 및 레벨, 인클로저 내의 온도 제어 및 조명 제어를 포함할 수 있다. 본 발명의 인쇄 시스템의 다양한 실시예는 가스 인클로저의 외부에 있을 수 있는 벌크 잉크 전달 시스템을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 벌크 잉크 전달 시스템은 가스 인클로저의 내부에 있는 로컬 잉크 전달 시스템에 잉크를 공급할 수 있다. 본 발명의 로컬 잉크 전달 시스템의 다양한 실시예는 인쇄 헤드 장치 조립체에 근접할 수 있으며, 일정한 레벨로 로컬 잉크 분배 저장조에 잉크를 공급하도록 구성된 로컬 잉크 보충 저장조를 가지는 2 단 잉크 공급 장치를 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 로컬 잉크 분배 저장조는 복수의 인쇄 헤드 장치와 유체 연통할 수 있다. 이와 같이, 로컬 잉크 분배 저장조내에서 일정한 레벨을 유지하는 2 단계 로컬 잉크 전달 시스템은 복수의 인쇄 헤드 장치에 일정한 헤드 압력을 제공할 수 있다. 가스 인클로저 조립체의 다양한 실시예는 다양한 실시예를 형성하기 위해 가스 순환 및 여과 시스템, 입자 제어 시스템, 가스 정제 시스템 및 열 조절 시스템 등을 제공하는 다양한 구성 요소와 밀봉 가능하게 구성되고 일체화될 수 있으며, 이러한 환경을 필요로 하는 공정에 대해 실질적으로 낮은 입자인 불활성 가스 환경을 유지할 수 있는 가스 인클로저 시스템에 관한 것이다. 가스 인클로저의 다양한 실시예는 가스 인클로저의 인쇄 시스템 인클로저로부터 밀봉 가능하게 격리될 수 있는 가스 인클로저 조립체의 섹션으로서 구성된 인쇄 시스템 인클로저 및 보조 인클로저를 가질 수 있다. 본 발명의 인쇄 시스템의 다양한 실시예는 보조 인클로저에 둘러싸인 인쇄 헤드 관리 시스템을 가질 수 있다. 본 발명의 인쇄 헤드 관리 시스템의 실시예는 인쇄 헤드의 유지 보수 및 교정을 위한 다양한 장치 및 장치를 포함할 수 있다. 다양한 장치 및 장치는 인쇄 헤드에 대한 다양한 장치 및 장치의 정밀한 위치 설정을 위해 모션 시스템 플랫폼 상에 각각 장착된다. 도 3의 확대도에 도시된, 도 2의 인쇄 시스템(2000)과 같은 인쇄 시스템은 기판상의 특정 위치에 잉크 방울의 신뢰성 있는 배치를 허용하는 여러 장치 및 장치로 구성될 수 있다. 인쇄는 복수의 인쇄 헤드 및 기판을 포함할 수 있는 인쇄 헤드 장치 조립체 사이의 상대적인 운동을 필요로 한다. 이는 모션 시스템, 일반적으로 갠트리 또는 분할 축 XYZ 시스템을 사용하여 수행할 수 있다. 분할 축 구성의 경우 인쇄 헤드 장치 조립체가 고정된 기판(갠트리(gantry) 스타일) 위로 움직이거나 인쇄 헤드와 인쇄물이 움직일 수 있다. 다른 실시예에서, 인쇄 헤드 장치 조립체는 대체로 정지 상태 일 수 있으며; 예를 들어, X 축 및 Y 축에서 및 기판이 기판 지지 장치에 의해 또는 인쇄 헤드 장치 조립체와 관련된 Z 축 모션 시스템에 의해 제공된 Z 축 동작으로 인쇄헤드에 대해 X 및 Y축에서 이동될 수 있다. 인쇄 헤드가 기판에 대해 이동함에 따라, 잉크 방울은 올바른 시간에 토출되어 기판상의 원하는 위치에 증착된다. 기판은 기판 로딩 및 언 로딩 시스템을 사용하여 프린터에 삽입 및 제거될 수 있다. 프린터 구성에 따라 이것은 기계식 컨베이어, 이송 조립체가 있는 기판 부유 테이블 또는 엔드 이펙터가 있는 기판 이송 로봇으로 수행될 수 있다. 본 발명의 시스템 및 방법의 다양한 실시예에서, Y-축 모션 시스템은 에어-베어링 그리퍼 시스템을 기반으로 할 수 있다. 다양한 디스플레이 장치의 제조에 사용될 수 있는 기판 크기에 대한 보다 명확한 관점에서, 마더 글래스 기판 크기의 세대는 1990년대 초반 이후 OLED 인쇄 이외의 방식으로 제조된 평판 디스플레이에 대한 진화를 거듭하고 있다. 1 세대로 명명된 1 세대 마더 글래스 기판은 약 30cm x 40cm 크기로 15" 패널을 생산할 수 있다. 1990년대 중반에는 평판 패널 디스플레이를 생산하기 위한 기존 기술이 약 60cm x 72cm의 크기를 가지는 3.5 세대의 마더 글래스 기판 크기로 진화했다. 이에 비해, 5.5 세대 기판은 약 130cm X 150cm의 크기를 갖는다. 세대가 진보함에 따라, 7.5 세대 및 8.5 세대의 마더 글라스 크기는 OLED 인쇄 제조 공정 이외의 다른 제조 공정에서 제조되고 있다. 7.5 세대 마더 글래스는 약 195cm x 225cm 크기로 기판 당 8 개의 42" 또는 6개의 47" 평판 패널로 자를 수 있다. 8.5 세대에 사용되는 마더 글라스는 약 220x250cm 크기로 기판당 6개의 55" 또는 8개의 46" 평판 패널로 자를 수 있다. 트루 컬러, 높은 명암비, 얇은 두께, 유연성, 투명성 및 에너지 효율성과 같은 품질에 대한 OLED 평판 패널 디스플레이 기술의 가능성이 달성되고 있는 동시에 OLED 제조는 실재로 3.5 세대 이하로 제한되어 있다. 현재 OLED 인쇄는 이러한 제한을 극복하고 세대 3.5 이하의 마더 글라스 크기뿐만 아니라 5.5 세대, 7.5 세대 및 8.5 세대와 같은 최대 마더 글라스 크기에서도 OLED 패널 제조를 가능하게하는 최적의 제조 기술로 여겨지고 있다. OLED 패널 디스플레이 기술의 특징 중 하나는 OLED 기판 디스플레이 기술의 특징 중 하나는 예를 들어 이에 제한되지는 않으나 폴리머 기판 재료와 같은 다양한 글라스 기판 재료가 사용될 수 있다는 것을 포함한다. 이와 관련하여, 글라스 기판의 사용으로부터 발생하는 용어로부터 인용된 크기는 OLED 인쇄에 사용하기 적합한 임의의 재료의 기판에 적용될 수 있다. 기본적으로 대형 기판 크기를 포함하는 다양한 기판 크기의 인쇄를 허용할 수 있는 제조 도구는 이러한 제조 도구를 수용하기 위한 실질적으로 큰 설비를 필요로 할 수 있다. 따라서, 불활성 대기하에서 대형 시설 전체를 유지하는 것은 많은 양의 불활성 가스를 연속적으로 정제하는 것과 같은 기술적 과제를 야기한다. 가스 인클로저 시스템의 다양한 실시예는 가스 인클로저 시스템 전체에 걸쳐 실질적으로 낮은 레벨의 반응종을 갖는 실질적으로 낮은 입자의 불활성 가스의 연속적인 순환을 제공할 수 있는 가스 인클