TWI546004B - 藉由使用刻面鼓用於印刷的方法與裝置 - Google Patents

Description

藉由使用刻面鼓用於印刷的方法與裝置 背景

沉積本申請案主張2011年4月18日申請之臨時申請案第61/473,646號、主張臨時申請案第61/283,011號(2009年11月27日申請)之優先權的專利申請案第12/954,910號(2010年11月29日申請)及主張臨時申請案第60/944,000號(2007年6月14日申請)之優先權的申請案第12/139,404號(2008年6月13日申請)的優先權。所鑑別之各申請案之揭示內容均以全文引用的方式併入本文中。

本發明大體上係關於一種在基板上沉積實質上固體薄膜之方法及裝置。更特定言之，本發明係關於使用刻面旋轉源或鼓印刷有機發光二極體(「OLED」)薄膜之新穎方法。

在印刷電子薄膜時，在表面上沉積乾燥薄膜以使得沉積之材料在與基板接觸後形成實質上固體薄膜很重要。此與油墨印刷不同，在油墨印刷中，於表面上沉積濕潤油墨且接著乾燥油墨以形成固體薄膜。因為油墨印刷製程沉積濕潤薄膜，故其通常稱為濕式印刷法。

濕式印刷法具有兩個顯著缺點。第一，隨著油墨乾燥，油墨中之固體內含物可能不能在沉積區域上均勻沉積。亦 即，隨著溶劑蒸發，薄膜均勻性及厚度實質上發生變化。對於需要精確均勻性及薄膜厚度之應用，該等均勻性及厚度變化不可接受。第二，濕潤油墨可能與下伏基板相互作用。當下伏基板預塗有精細薄膜時，此相互作用尤其存在問題。沉積有機發光二極體(「OLED」)薄膜為此等問題均很嚴重之應用。

可藉由使用幹轉移印刷技術部分解決濕式印刷中之問題。在轉移印刷技術中，通常首先將待沉積材料塗佈於轉移片上且接著使轉移片與上面欲轉移該材料之表面接觸。此為染料昇華印刷之原理，其中染料自與上面將轉移該材料之表面接觸之條帶昇華。此亦為碳紙之原理。然而，幹式印刷法引入新的問題。因為轉移片與目標表面之間需要接觸，若目標表面很精細，則可能因接觸而受損。此外，轉移可能因轉移片或目標表面上存在少量粒子而受不利影響。該等粒子將產生阻礙轉移之接觸不良區域。

在轉移區域由大面積組成(該轉移區域典型地用於大面積電子設備(諸如平板電視)之加工過程中)之情況下，粒子問題尤其顯著。此外，習知幹式轉移技術僅利用轉移介質上之一部分材料，產生低材料利用率及顯著浪費。當薄膜材料極昂貴時，薄膜材料利用率很重要。OLED薄膜沉積亦為此等問題均尤其顯著之應用。

因此，需要一種方法及裝置，其尤其可提供用於沉積OLED薄膜且克服該等及其他缺點及缺陷之非接觸幹式技術。

在一個具體實例中，本發明係關於一種同時印刷多個像素之刻面鼓。該刻面鼓包含一支撐結構及一附著於該支撐結構之複數個印刷頭，各印刷頭具有至少一個微孔以接受具有溶解或懸浮於一載劑流體中之薄膜材料的一第一數量之液體油墨及分配實質上不含該載劑流體之一第二數量之油墨材料。該複數個印刷頭安置於一基板之近端以在該基板上同時印刷複數個空間上離散且解析影像之像素。空間上離散意謂像素實質上不重疊之且解析影像定義像素實質上不含氣泡或其他缺點及物理缺陷。本發明之一個具體實例的印刷頭包含一微孔陣列且其中各微孔與一相鄰微孔間隔約1-4 μm且其中至少一個微孔之直徑為約3 μm。可以每吋約25-500個像素在該基板上印刷空間上離散且解析影像之像素。

在另一具體實例中，本發明係關於一種大規模同時印刷像素之刻面鼓系統。該刻面鼓包含一夾盤，其用於接受一旋轉印刷頭組件；複數個刻面，各刻面沿切線方向附著於該旋轉印刷頭組件之一各別表面；及安置於各刻面上之複數個印刷頭，至少一個印刷頭具有一微孔陣列以接受具有溶解或懸浮於一載劑流體中之薄膜材料的一第一數量之液體油墨及分配實質上不含該載劑流體之一第二數量之油墨材料。該等微孔可包含一或多個凹槽、通道、通路、通孔及盲孔。

在另一具體實例中，本發明係關於一種在一基板上印刷一薄膜之系統，該系統包含：一微處理器電路；一與該微處理器電路通信之記憶體電路，該記憶體電路儲存該處理器電路之如下指令：(1)向一轉鼓之一刻面供應一定數量之液體油墨，該刻面上具有一印刷頭且該液體油墨由一具有懸浮及/或溶解之油墨粒子的載劑液體定義，(2)自該供應數量之油墨移除該載劑液體以在該印刷頭上形成一定數量之實質上無液體油墨，(4)蒸發該印刷頭上剩餘的該數量之實質上無液體油墨；及(5)將該數量之經汽化油墨引導至該基板上。在本發明之一個具體實例中，引導該數量之經汽化油墨進一步包括使該印刷頭與該基板對準之步驟。

在另一具體實例中，本發明係關於一種自一具有複數個刻面之轉鼓印刷一薄膜之方法，該方法包含：向該複數個刻面中之一者供應一定數量之液體油墨，該刻面上支撐一微結構且該液體油墨定義一具有懸浮及/或溶解之油墨粒子的載劑液體；自該供應數量之油墨移除該載劑液體以在該印刷頭上形成一定數量之實質上無液體油墨，蒸發該印刷頭上剩餘的該數量之實質上無液體油墨；及將該數量之經汽化油墨自該印刷頭分配至該基板上。該轉鼓可進行旋轉以使得該刻面在一第一方向上接受液體油墨而在一第二方向上分配該經汽化油墨。在本發明之一具體實例中，一次僅向一個刻面供應油墨。在本發明之另一具體實例中，同時向複數個刻面供應油墨。

將參考以下例示性及非限制性說明論述本發明之該等及其他具體實例，其中類似元件進行類似編號。

圖1示意性說明本發明之一具體實例的刻面沉積系統。在圖1中，使用六邊形鼓式(可與刻面鼓互換使用)沉積系統114在基板110上沉積一定數量之薄膜材料。圖1之沉積系統114具有6個分離且獨立的刻面，至少一部分各刻面之表面含有一或多個印刷頭。各印刷頭可在一個方向上自材料傳遞機構122接受薄膜材料124且在另一方向上將接受之薄膜材料傳遞至基板110。

薄膜材料可以由純薄膜材料或薄膜材料與非薄膜(可與載劑互換使用)材料組成之固體油墨、液體油墨或氣體蒸氣油墨形式傳遞至印刷頭。使用油墨可為有利的，因為其可將薄膜材料與一或多種非薄膜材料一起提供至印刷頭以有助於在基板上沉積前處理薄膜材料。薄膜材料可由OLED材料組成。薄膜材料可包含多種材料之混合物。載劑材料亦可包括多種材料之混合物。

液體油墨之一實例為溶解或懸浮於載劑流體中之薄膜材料。液體油墨之另一實例為呈液相形式之純薄膜材料，諸如在環境系統溫度下為液體之薄膜材料或保持在高溫下使得薄膜材料形成液體熔融物之薄膜材料。固體油墨之一實例為薄膜材料之固體粒子。固體油墨之另一實例為分散於載劑固體中之薄膜材料。氣體蒸氣油墨之一實例為汽化 之薄膜材料。氣體蒸氣油墨之另一實例為分散於載劑氣體中之汽化薄膜材料。油墨可以液體或固體形式沉積於印刷頭上，且該相可與傳遞期間油墨之相相同或不同。在一個實施例中，薄膜材料可以氣體蒸氣油墨形式傳遞且以固相形式沉積於印刷頭上。在另一實施例中，薄膜材料可以液體油墨形式傳遞且以液相形式沉積於印刷頭上。油墨可以使得僅薄膜材料沉積且載劑材料不沉積之方式沉積於印刷頭上。油墨亦可以薄膜材料以及一或多種載劑材料沉積之方式沉積。

在一個實施例中，薄膜材料可以包含汽化薄膜材料及載劑氣體之氣體蒸氣油墨形式傳遞，且僅薄膜材料沉積於印刷頭上。在另一實施例中，薄膜材料可以包含薄膜材料及載劑流體之液體油墨形式傳遞，且薄膜材料與載劑流體均沉積於印刷頭上。在另一具體實例中，薄膜材料以液體形式傳遞且載劑流體在與印刷頭接觸後揮發或快速蒸發，從而印刷頭上僅剩餘油墨材料。薄膜材料傳遞機構可進一步以指定圖案將薄膜材料傳遞於印刷頭上。可在印刷頭與基板之間存在材料接觸或無材料接觸下進行將薄膜材料傳遞至基板。薄膜材料可以重力饋送至印刷頭或可使用習知油墨傳遞系統注射。

再次參看圖1，將經計量薄膜材料124引導至旋轉刻面鼓114。可以重力饋送方式將薄膜材料引導至轉鼓114。或者，定向薄膜材料傳遞系統可將經計量薄膜材料124傳遞至轉鼓114之指定部分上。在一個實施例中，薄膜材料傳遞 機構122為噴墨印刷頭，其將液體油墨124之液滴傳遞至轉鼓114上。

在圖1之具體實例中，轉鼓114具有平坦表面，該等平坦表面接受上面具有固態支撐物(未示)及一或多個印刷頭(未示)之驅動板(未示)。固態支撐物可界定具有整合部件之固體表面。轉鼓之各刻面可接受至少一或多個驅動板組件。印刷頭可用於在第一方向上接受經計量薄膜材料124且接著在第二方向上將其轉移至基板110上。轉鼓114之表面上在第一方向上接受之經計量薄膜材料124向基板110移動且藉由如箭頭126所示旋轉該轉鼓而進入第二組態。轉鼓114可具有單一轉移表面，其在鼓114周邊界定連續帶式表面或其可界定多個離散、獨立或不連續表面。

薄膜材料124可以第一指定圖案傳遞至印刷頭上。可在各印刷頭之微孔(未示)上在第一方向、第二方向或其他中間方向(或平面)上組織薄膜材料124。在第二方向(或第二平面)上，薄膜材料124轉移至基板110上，且薄膜材料可沉積於基板上且假設該方向與微孔(未示)一致。因此，在一個具體實例中，在刻面鼓之第一平面上接受油墨材料且使其在第二平面上沉積於基板上。在一替代性具體實例中，可在第一平面上在基板上接受油墨材料且使其在第二平面上沉積於基板上。

如所描述，各印刷頭可進一步含有微圖案化特徵，諸如微孔、微通道、微柱或其他微圖案化結構或奈米圖案化結構，且可進一步包括該等結構之陣列(可與微陣列互換 使用)。微圖案化結構可藉由保持如傳遞機構傳遞之圖案來組織薄膜材料。其亦可藉由將薄膜材料重新排列為新圖案來組織薄膜材料。因此，可使用微圖案化藉由保持材料之圖案及/或改變材料之圖案來組織薄膜材料，從而獲得所需圖案。微圖案化可在於轉移表面及/或印刷頭上接受經計量薄膜材料124後輔助組織該經計量薄膜材料124。該組織可藉助於作用於微圖案化結構與沉積於轉移表面或印刷頭上之材料之間的毛細力或其他力進行。當熱分配噴嘴為轉鼓且其中轉移表面自身具有微圖案化結構(諸如轉鼓自身上形成之微圖案化結構)時，該微圖案化結構可輔助在轉移表面上組織薄膜材料124，且在該組織後，薄膜材料124可實質上位於具有微圖案化結構之區域上，實質上位於無微圖案化結構之區域上或實質上位於該兩個區域上。舉例而言，可在轉鼓表面上形成複數個通道或凹槽以使得通道接受油墨材料且將油墨材料沉積於基板上，從而形成與通道或凹槽具有實質上相同圖案的印刷壓紋。

視情況選用之調節單元116安置於轉鼓114外表面附近。調節單元116亦可安置於轉鼓內。調節單元116可傳輸輻射、對流或傳導加熱或引入定向氣流以在薄膜材料自印刷頭轉移至基板110前調節經計量薄膜材料。在一個具體實例中，經計量薄膜材料124包含一定數量之包含薄膜材料及載劑流體的液體油墨，且調節單元116充當乾燥單元以實質上蒸發載劑流體而在轉鼓114之印刷頭上形成實質上乾燥之薄膜材料層。

可視情況添加光源118及光路119且經組態以激發轉移表面上之區域120。區域120可為印刷頭或上面具有多個印刷頭之支撐表面。區域120含有薄膜材料124，各刻面表面具有先前在第一組態中接受且現轉入第二組態之薄膜材料124。藉由激發印刷頭，將薄膜材料自刻面表面轉移至基板上且形成薄膜112。

在本發明之一個具體實例中，光源118為與光學元件串(透鏡、過濾器等)通信之雷射源，其使得能量可集中於轉鼓114之一或多個離散區域。光源118可以熱方式或經輻射加熱激發刻面表面之區域120(或僅印刷頭)。在一例示性具體實例中，可使用紅外線輻射(「IR」)源達成此目的。光源118可視情況使用且用於激發刻面表面以實現將薄膜材料轉移至沉積表面上之其他構件完全屬於本發明之範疇。在一個具體實例中，轉移表面及/或印刷頭含有整合加熱器(未示)，諸如電阻加熱器，且啟動此加熱器可例如藉由熱蒸發薄膜材料將薄膜材料轉移至基板上。在另一具體實例中，印刷頭含有整合壓電材料(未示)，其可經啟動而例如藉由攪拌從而自印刷頭移出薄膜材料來輔助將薄膜材料轉移至沉積表面上。在另一具體實例中，提供外部機構以將振動或壓力波引導至印刷頭上而例如藉由攪拌從而自印刷頭移出薄膜材料來輔助將薄膜材料轉移至沉積表面上。

圖2為本發明之一具體實例之旋轉刻面沉積系統的另一示意性說明。在圖2中，刻面鼓214具有6個離散表面， 其編號為表面1至6。各表面(或刻面)均可接受具有一或多個印刷頭之結構。在一個例示性具體實例中，各刻面可含有驅動板(未示)，該驅動板上具有用於接受複數個印刷頭(未示)之支撐結構(未示)。如將論述，支撐結構可接受一或多個印刷頭，支撐結構提供用於以下用途之構件：(1)上面以可移除方式安裝一或多個離散印刷頭，(2)在刻面上以單一單元形式安裝一或多個印刷頭之組合，及(3)提供控制電路與印刷頭之間的電通信。如將論述，各印刷頭可含有一或多個微圖案化區域，該一或多個微圖案化區域經排列以在印刷頭上以指定圖案組織薄膜材料而在沉積表面上形成沉積之薄膜材料之特定圖案。印刷頭接受經計量薄膜材料224，其可包含含有溶解或懸浮於載劑流體中之薄膜材料的液體油墨。

刻面鼓214之旋轉方向由箭頭226展示。薄膜材料傳遞機構222向刻面鼓214之刻面1上的一或多個轉移印刷頭中計量薄膜材料224。在一個具體實例中，薄膜材料傳遞機構222包含用於計量液體油墨形式之薄膜材料的噴墨印刷頭。隨著刻面鼓214沿箭頭226之方向旋轉，刻面1上之一或多個印刷頭通過視情況選用之調節單元216。視情況選用之調節單元216可包含加熱器，且在經計量薄膜材料包含液體油墨之具體實例中，加熱器216可輔助自刻面1上之一或多個印刷頭蒸發載劑流體，使得在沉積前薄膜材料在各印刷頭上形成乾燥沉積物。一般而言，一或多個印刷頭可具有用於組織薄膜材料之微圖案化結構。

當刻面1到達基板210時，其一或多個印刷頭上之薄膜材料實質上不含載劑液體。接著在一或多個印刷頭與基板210之間不存在材料接觸下將實質上不含液體之薄膜材料自刻面1上之一或多個印刷頭轉移至基板210。

薄膜材料自刻面轉移至基板可經用外部能源補充之擴散進行。舉例而言，刻面1上之一或多個印刷頭可配備有致動器，其可自印刷頭移出薄膜材料且將薄膜材料轉移至沉積表面上。或者，刻面1上之印刷頭可配備有熱致動器，其可向薄膜材料傳遞熱能從而例如藉由熱蒸發或汽化薄膜材料將薄膜材料轉移至沉積表面上。圖2之系統亦可配備有光學器件(諸如關於圖1所述之光學器件)以輔助將薄膜材料自印刷頭轉移至基板210。在一個具體實例中，當油墨材料在印刷頭上時，加熱印刷頭使其超過油墨材料之蒸發溫度。油墨材料呈氣相形式後，其擴散(或快速蒸發)至基板中。印刷頭距基板愈近，基板上印刷之圖案愈在限制範圍內。

薄膜材料以實質上固相形式沉積於基板210上以形成薄膜212。薄膜212之形狀(及形態)由轉移至基板前印刷頭上薄膜材料之位置及排列部分確定，而薄膜材料之位置及排列自身由向印刷頭上計量薄膜材料時薄膜傳遞機構所用之空間圖案確定。轉移表面上薄膜材料之排列另外由轉移表面上微圖案化結構(未示)之存在部分確定。在圖2中，在刻面1上之一或多個印刷頭上排列薄膜材料以在基板上提供3個離散且不連續之沉積薄膜材料區域。因此， 薄膜212反映該三個離散且不連續之區域。

圖2之系統亦可包括用於監視及控制沉積製程之控制器(未示)。控制器可包括與記憶體電路(未示)通信之處理器電路(未示)、薄膜傳遞機構(未示)及一或多個致動器(未示)。處理器電路可包含一或多個微處理器。記憶體電路含有向控制器電路及致動器傳送之如下指令，例如：(i)在薄膜材料傳遞機構附近或近端之第一刻面上安置一或多個印刷頭；(ii)向第一刻面上之一或多個印刷頭上計量一定數量之薄膜材料；(iii)加熱第一刻面上之轉移表面以調節薄膜材料而例如在經計量薄膜材料為液體油墨時實質上蒸發載劑流體；(iv)將印刷頭安置於基板近端以將薄膜材料自印刷頭轉移至基板上；(v)加熱第一刻面上之印刷頭以例如藉由熱蒸發或汽化薄膜材料而將薄膜材料轉移至基板上；及(vi)用第二刻面上之一或多個印刷頭重複此製程。

圖3A展示本發明之一具體實例的例示性六邊形轉鼓沉積系統。特定言之，圖3A展示本發明之一具體實例的沉積系統310之旋轉刻面組件，其在各刻面上具有用於以轉移表面單元之形式共同安裝一或多個離散、實質上共面之印刷頭的刻面315。或者，可在轉鼓之各刻面(上面具有印刷頭)與各平面之間插入基板。刻面可視為轉移表面單元。六邊形鼓310之各表面具有用於安裝一或多個轉移表面單元之刻面315。各支撐結構可耦接於轉鼓310之各別刻面。

圖3B為具有數個印刷頭之支撐結構的例示性說明。特定言之，圖3B展示具有共同安裝於共面表面中之6個轉移 表面單元的例示性刻面315。刻面315經展示以接受複數個印刷頭330，其中各印刷頭具有示意性展示為區域310之微孔結構。印刷頭330可具有相同微孔結構或不同微孔結構。

尺寸W₁及H₁分別定義各實質上相同之轉移表面單元上轉移表面之寬度及高度。尺寸W₂及H₂分別定義轉移表面之間由於在刻面315上安裝轉移單元產生之間距的寬度及高度。在一個具體實例中，W₁等於W₂且H₁等於H₂。在另一具體實例中，W₂等於W₁之整數倍(除1倍以外)。在另一具體實例中，H₂等於H₁之整數倍(除1倍以外)。

圖3C說明本發明之一個具體實例之具有啟動單元及微圖案化區域的例示性支撐結構。圖3C之支撐結構包括轉移表面310、啟動元件320(其可與該單元整合)、支撐結構330及微圖案化表面結構340。啟動元件320可包含加熱元件，例如電阻加熱元件，其可用於加熱轉移表面以調節薄膜材料而將薄膜材料轉移至基板上。啟動元件320亦可包含壓電元件，其可用於將薄膜材料轉移至基板上。在一例示性具體實例中，印刷頭上包括至少6,000個微孔。在另一具體實例中，印刷頭包含2,000-12,000個微孔。

圖3D說明用於刻面鼓之另一例示性支撐結構。在圖3D中，轉移表面310上具有線312。線312示意性說明表面310上形成之微結構的圖案。圖3E為圖3D之轉鼓表面之區域325的分解圖。在圖3E中，微圖案化區域325包含以列及行排列之微孔陣列342。此例示性具體實例展示組織成3行之微孔，各行具有微孔對之重複垂直圖案。微孔陣列組 342定義一個像素。例示性實施例可具有2,000至12,000個像素。可在轉鼓之表面中微加工微孔陣列342以提供轉鼓之轉移表面。在另一具體實例中，微圖案化區域形成各別轉移表面單元，接著直接或經中間基板及/或封裝附著或黏著於下伏旋轉或輸送機構。

圖4展示本發明之一個具體實例的刻面支撐結構。支撐結構400包括在其末端之電路板驅動件405。電路板405通常包括處理器電路，其經組態以向印刷頭440傳送機電指令。電路板405亦可包括接腳及I/O連接件使得其可與全局控制器通信，全局控制器引導由轉鼓之其他刻面或多個轉鼓之刻面進行印刷。

支撐結構430經複數個扣件409耦接於電路板405。儘管圖4之具體實例展示經扣件409耦接，但電路板及支撐結構亦可以任何已知方式連接。在一例示性具體實例中，支撐結構430可為由矽或類似複合物形成之固態結構。儘管圖4中未展示，但支撐結構430亦可具有一或多個凸緣以及於內部形成之通道以用於將外部來源(未示)之流體傳動至轉移表面410。如下文將論述，傳送之流體可包括欲用於輔助印刷製程之空氣或壓縮氣體。

複數個印刷頭440在支撐結構430之表面上排列且經螺釘412耦接於支撐結構430。螺釘412使得能夠快速移除及更換印刷頭430。亦展示各印刷頭430具有整合加熱器442。加熱器442封閉含有微孔結構之印刷頭區域。加熱器442與電路板405通信。電路可控制向加熱器供應功率之時 間及振幅。電路板405控制由加熱器442產生之熱量的頻率及振幅。

在本發明之一具體實例中，當液體油墨沉積於支撐結構430之近端表面上時，沉積之油墨具有使其通往包括印刷頭(及上面形成之微孔)之暴露表面以及轉移表面440之路徑。為將遠離轉移表面之油墨傳輸至印刷表面上，可使用氣刀來驅使所接受之油墨進入微孔。此外，轉移表面及印刷頭之表面可經機械加工或由不同材料形成以使得非印刷表面將排斥液體油墨材料而印刷表面(亦即印刷頭440表面上之微孔結構)將吸引液體油墨。

圖5示意性展示本發明之一個具體實例之刻面鼓的操作。該製程以階段501開始，其中向上面具有印刷頭之刻面供應油墨材料。油墨材料可定義含有溶解或懸浮之油墨粒子的液體載劑。可用油墨傳遞機構傳遞油墨。轉鼓510如箭頭所示逆時針轉動，且在階段520時，使供墨刻面靠近溶劑抽空口520(溶劑淨化口)。溶劑抽空器件可為用於自刻面表面移除溶劑之加熱站或真空型器件。在階段503時，實質上所有載運流體已自傳遞至刻面之量的油墨移除。在階段503後，刻面之印刷頭上剩餘之油墨材料實質上不含載劑液體且可呈固相形式。

在階段505時，將供墨刻面安置於基板(未示)附近。在此處，藉由蒸發實質上固體之油墨粒子以形成蒸氣來執行印刷步驟。接著蒸氣在基板上冷凝以形成塗佈膜。儘管圖5中未展示，但可在基板上注射壓縮氣體以輔助在基板 上局部形成印刷材料。

在階段507時，可藉由清洗站清洗刻面(及印刷頭)。清洗站可包含一或多種引導至轉鼓之刻面的清洗溶液以自該刻面移除殘餘油墨材料。在一替代性具體實例中，清洗站包含一或多個加熱器以加熱刻面表面而使任何殘餘油墨材料自轉鼓刻面或其上之印刷頭汽化。在階段509時，冷卻各刻面及其各別印刷頭且準備進行另一沉積循環。應注意，當轉鼓具有多個塗佈刻面時，印刷步驟可用不同刻面連續執行。舉例而言，當印刷一個刻面時，相鄰刻面可進行清洗或接受油墨。

可用控制器控制圖5中展示之階段。控制器可包含一或多個微處理器電路，該一或多個微處理器電路耦接於一或多個記憶體電路。記憶體電路可向處理器電路傳遞指令以：(1)安排向轉鼓之刻面供應油墨(包括(但不限於)向各刻面或各印刷頭供應預定數量之油墨)，(2)自預定數量之油墨移除載劑液體以提供一定數量之實質上無液體油墨，(3)使一定數量之無液體油墨自印刷頭分散至基板上，(4)在沉積步驟後清洗刻面，及(5)冷卻刻面及/或對刻面進行準備工作，隨後重複該等步驟。控制器可全局控制複數個印刷頭。或者，各轉鼓或各刻面可具有其自身之控制器。

圖6為本文所論述之印刷裝置之控制系統的示意圖。控制器600包含連接於資料庫620之微處理器電路610。資料庫620可經I/O系統(未示)與操作員通信，其中操作員 可傳送適當印刷、加熱、清洗等設定。控制器600經媒體630與轉鼓印刷器640通信。轉鼓640可為上述支撐多個印刷頭(未示)之刻面鼓。各刻面可包含驅動件電路板(未示)以控制各別印刷頭處之印刷操作。

儘管已關於本文所示之例示性具體實例說明本發明之原理，但本發明之原理不限於此等原理且包括其任何改變、變化或變更形式。

110‧‧‧基板

112‧‧‧薄膜

114‧‧‧六邊形鼓式沉積系統

116‧‧‧視情況選用之調節單元

118‧‧‧光源

119‧‧‧光路

120‧‧‧區域

122‧‧‧材料傳遞機構

124‧‧‧薄膜材料

126‧‧‧箭頭

210‧‧‧基板

212‧‧‧薄膜

214‧‧‧刻面鼓

216‧‧‧視情況選用之調節單元

222‧‧‧薄膜材料傳遞機構

224‧‧‧薄膜材料

226‧‧‧箭頭

310‧‧‧沉積系統

312‧‧‧線

315‧‧‧刻面

320‧‧‧啟動元件

325‧‧‧區域

330‧‧‧支撐結構

340‧‧‧微圖案化表面結構

342‧‧‧微孔陣列

400‧‧‧支撐結構

405‧‧‧電路板驅動件

409‧‧‧扣件

410‧‧‧轉移表面

412‧‧‧螺釘

430‧‧‧支撐結構

440‧‧‧印刷頭

442‧‧‧加熱器

501‧‧‧階段

503‧‧‧階段

505‧‧‧階段

507‧‧‧階段

509‧‧‧階段

520‧‧‧階段

600‧‧‧控制器

610‧‧‧微處理器電路

620‧‧‧資料庫

630‧‧‧媒體

640‧‧‧轉鼓印刷器

W₁‧‧‧轉移表面之寬度

W₂‧‧‧轉移表面之間間距的寬度

H₁‧‧‧轉移表面之高度

H₂‧‧‧轉移表面之間間距的高度

圖1示意性說明本發明之一具體實例的刻面沉積系統；圖2為本發明之一個具體實例之旋轉刻面沉積系統的示意圖；圖3A展示本發明之一具體實例之例示性六邊形轉鼓沉積系統；圖3B為具有數個印刷頭之支撐結構的例示性說明；圖3C說明本發明之一個具體實例之具有啟動單元及微圖案化區域的例示性支撐結構；圖3D說明用於刻面鼓之另一例示性支撐結構；圖3E為圖3D之支撐結構之一部分的分解圖；圖4示意性展示本發明之一個具體實例的刻面支撐結構；圖5示意性展示本發明之一個具體實例之刻面鼓的操作；且圖6為本發明之一個具體實例之系統的示意圖。

110‧‧‧基板

112‧‧‧薄膜

114‧‧‧六邊形鼓式沉積系統

116‧‧‧視情況選用之調節單元

118‧‧‧光源

119‧‧‧光路

120‧‧‧區域

122‧‧‧材料傳遞機構

124‧‧‧薄膜材料

126‧‧‧箭頭

Claims (34)

1. 一種用於印刷多個像素之刻面結構，其包含：支撐結構；附著於該支撐結構之複數個印刷頭，各印刷頭具有至少一個微孔以接受具有溶解或懸浮於載劑流體中之薄膜材料的第一數量之液體油墨及分配實質上不含該載劑流體之第二數量之油墨材料；其中該複數個印刷頭係安置於基板之近端以在該基板上同時印刷複數個空間上離散且影像解析之像素。
2. 如申請專利範圍第1項之刻面結構，其在該支撐結構上進一步包含用於接受流體之凸緣。
3. 如申請專利範圍第1項之刻面結構，其進一步包含耦接於該支撐結構之驅動板，該驅動板具有用於啟動自至少一個印刷頭分配油墨之處理器。
4. 如申請專利範圍第1項之刻面結構，其中至少一個微孔為封閉微孔。
5. 如申請專利範圍第1項之刻面結構，其中至少一個微孔為延伸穿過該印刷頭之開放微孔。
6. 如申請專利範圍第1項之刻面結構，其中至少一個印刷頭包含微孔陣列且其中各微孔與相鄰微孔間隔約1-4 μm。
7. 如申請專利範圍第1項之刻面結構，其中至少一個微孔為約3 μm。
8. 如申請專利範圍第1項之刻面結構，其中該等空間上 離散且影像解析之像素以每吋約25-500個像素印刷於該基板上。
9. 一種用於像素印刷之刻面鼓系統，其包含：夾盤，其用於接受旋轉印刷頭組件；複數個刻面，各刻面沿切線方向附著於該旋轉印刷頭組件之各別表面；及安置於各刻面上之複數個印刷頭，至少一個印刷頭具有微孔陣列以接受具有溶解或懸浮於載劑流體中之薄膜材料的第一數量之液體油墨及分配實質上不含該載劑流體之第二數量之油墨材料。
10. 如申請專利範圍第9項之刻面鼓系統，其中各刻面包含刻面驅動板、支撐結構及該複數個印刷頭。
11. 如申請專利範圍第9項之刻面鼓系統，其中該支撐結構進一步包含至少一個通道以將流體傳送至該基板。
12. 如申請專利範圍第11項之刻面鼓系統，其中該流體定義氣體。
13. 如申請專利範圍第9項之刻面鼓系統，其中該複數個印刷頭係安置於基板之近端以同時印刷複數個空間上解析像素。
14. 如申請專利範圍第9項之刻面鼓系統，其進一步包含用於向各刻面傳送液體油墨之油墨傳遞結構。
15. 如申請專利範圍第9項之刻面鼓系統，其進一步包含用於在印刷後清洗各刻面之清洗站。
16. 如申請專利範圍第9項之刻面鼓系統，其中各印刷 頭進一步包含用於分配該第二數量之油墨材料的致動器。
17. 如申請專利範圍第9項之刻面鼓系統，其中各印刷頭進一步包含用於分配該第二數量之油墨材料的加熱器。
18. 如申請專利範圍第9項之刻面鼓系統，其進一步包含控制器，其用於指揮該旋轉印刷頭組件旋轉以接受第一數量之液體油墨及分配該第二數量之油墨材料。
19. 如申請專利範圍第9項之刻面鼓系統，其中至少一個微孔為封閉微孔。
20. 如申請專利範圍第9項之刻面鼓系統，其中至少一個微孔為延伸穿過該印刷頭之開口微孔。
21. 如申請專利範圍第9項之刻面鼓系統，其中該等印刷頭經排列以分配油墨，從而在基板上印刷空間上離散且影像解析之像素。
22. 一種用於在基板上印刷薄膜之系統，該系統包含：微處理器電路；與該微處理器電路通信之記憶體電路，該記憶體電路儲存該處理器電路之如下指令：(1)向轉鼓之刻面供應一定數量之液體油墨，該刻面上具有印刷頭且該液體油墨由具有懸浮及/或溶解之油墨粒子的載劑液體定義，(2)自該供應數量之油墨移除該載劑液體以在該印刷頭上形成一定數量之實質上無液體油墨，(3)蒸發該印刷頭上剩餘的該數量之實質上無液體油墨；及 (4)將該數量之經汽化油墨引導至該基板上。
23. 如申請專利範圍第22項之系統，其進一步包含加熱該印刷頭以移除該載劑液體。
24. 如申請專利範圍第22項之系統，其中供應一定數量之液體油墨之步驟進一步包含引導外部油墨傳遞源以向該刻面上計量該第一數量之液體油墨。
25. 如申請專利範圍第22項之系統，其中該供應一定數量之液體油墨之步驟進一步包含引導外部油墨傳遞源以向該印刷頭上計量該第一數量之液體油墨。
26. 如申請專利範圍第22項之系統，其中該供應一定數量之液體油墨之步驟進一步包含使用氣刀迫使該供應數量之液體油墨進入該印刷頭。
27. 如申請專利範圍第22項之系統，其中自該供應數量之油墨移除該載劑液體之步驟進一步包含加熱該刻面或該印刷頭中之至少一者至蒸發該載劑流體的溫度。
28. 一種自具有複數個刻面之轉鼓印刷薄膜之方法，該方法包含：向該複數個刻面中之一者供應一定數量之液體油墨，該刻面上支撐微結構且該液體油墨定義具有懸浮及/或溶解之油墨粒子的載劑液體；自該供應數量之油墨移除該載劑液體以在該印刷頭上形成一定數量之實質上無液體油墨，蒸發該印刷頭上剩餘的該數量之實質上無液體油墨；及 將該數量之經汽化油墨自該印刷頭分配至該基板上；其中旋轉該轉鼓使得該刻面在第一方向上接受液體油墨二在第二方向上分配該經汽化油墨。
29. 如申請專利範圍第28項之方法，其進一步包含加熱該微結構以移除該載劑液體。
30. 如申請專利範圍第28項之方法，其中供應一定數量之液體油墨之步驟進一步包含引導外部油墨傳遞源以向該刻面上計量該第一數量之液體油墨。
31. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該供應一定數量之液體油墨之步驟進一步包含引導外部油墨傳遞源以向該微結構上計量該第一數量之液體油墨。
32. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該供應一定數量之液體油墨之步驟進一步包含使用氣刀迫使該供應數量之液體油墨進入該微結構。
33. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該自該供應數量之油墨移除該載劑液體之步驟進一步包含加熱該刻面或該微結構中之至少一者至蒸發該載劑流體的溫度。
34. 如申請專利範圍第28項之方法，其中將該數量之經汽化油墨引導至該基板上之步驟進一步包含使用輔助流將該經汽化油墨引導至該基板上。