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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022097479
(43)【公開日】2022-06-30
(54)【発明の名称】印刷ギャップの制御のための装置および方法
(51)【国際特許分類】
B05C 5/00 20060101AFI20220623BHJP
B05C 11/10 20060101ALI20220623BHJP
【ＦＩ】
B05C5/00 101
B05C11/10
【審査請求】有
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022050999
(22)【出願日】2022-03-28
(62)【分割の表示】P 2020114947の分割
【原出願日】2013-10-02
(71)【出願人】
【識別番号】513317345
【氏名又は名称】カティーバ， インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100140833
【弁理士】
【氏名又は名称】岡東 保
(72)【発明者】
【氏名】ロバート ビー． ローランス
(72)【発明者】
【氏名】マイケル ミラー
(72)【発明者】
【氏名】サス ソメク
(72)【発明者】
【氏名】コナー エフ． マディガン
(72)【発明者】
【氏名】イリアフ ブロンスキー
(72)【発明者】
【氏名】マヌーチャー ビラン
(57)【要約】
【課題】薄膜印刷装置および方法を提供すること。
【解決手段】ガス支持システム、印刷ギャップ制御システム、および印刷ギャップ制御の方法が、提供される。ガス支持システムは、１つ以上の印刷モジュールパッケージを収容することができる。本システムおよび方法は、有機発光素子（ＯＬＥＤ）の製造等のインクジェットおよび／または熱印刷用途のために使用されることができる。ガス支持システムは、加圧ガスおよび真空のうちの１つ以上を採用することができる。酸素敏感用途のために、窒素ガス等の不活性ガスが、加圧ガスとして採用されることができる。ガス支持システムの流体チャネルおよび開口は、サイズおよび相互に対する相対位置の観点から、変更されることができる。流体チャネルおよび開口は、１つ以上のマニホールドと、最終的には、加圧ガスおよび／または真空の源とのグループおよび対にされることができる。
【選択図】図２
【解決手段】ガス支持システム、印刷ギャップ制御システム、および印刷ギャップ制御の方法が、提供される。ガス支持システムは、１つ以上の印刷モジュールパッケージを収容することができる。本システムおよび方法は、有機発光素子（ＯＬＥＤ）の製造等のインクジェットおよび／または熱印刷用途のために使用されることができる。ガス支持システムは、加圧ガスおよび真空のうちの１つ以上を採用することができる。酸素敏感用途のために、窒素ガス等の不活性ガスが、加圧ガスとして採用されることができる。ガス支持システムの流体チャネルおよび開口は、サイズおよび相互に対する相対位置の観点から、変更されることができる。流体チャネルおよび開口は、１つ以上のマニホールドと、最終的には、加圧ガスおよび／または真空の源とのグループおよび対にされることができる。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
印刷システムであって、
筐体と、
複数の加圧ガスチャネルと温度制御機能を備えるガス支持システムと、
前記筐体内に配置され、前記ガス支持システムに対向する印刷モジュールを備える印刷装置と、
を備える印刷システム。
筐体と、
複数の加圧ガスチャネルと温度制御機能を備えるガス支持システムと、
前記筐体内に配置され、前記ガス支持システムに対向する印刷モジュールを備える印刷装置と、
を備える印刷システム。
【請求項2】
前記筐体は排気孔を有する、請求項1に記載の印刷システム。
【請求項3】
前記温度制御機能は、複数の冷却チャネルを備える、請求項1に記載の印刷システム。
【請求項4】
前記ガス支持システムは、複数の真空チャネルをさらに備える、請求項1に記載の印刷システム。
【請求項5】
前記筐体は、前記印刷モジュールが配置される内部空洞を備える、請求項1に記載の印刷システム。
【請求項6】
前記内部空洞は、前記筐体の貫通孔と連通する、請求項５に記載の印刷システム。
【請求項7】
印刷ギャップ制御システムをさらに備える、請求項1に記載の印刷システム。
【請求項8】
印刷装置であって、前記印刷装置は、
ガス支持システムであって、前記ガス支持システムは、
チャックと、
前記チャックに取り付けられたガス支持体であって、前記ガス支持体は、ガス支持体表面と、複数の加圧ガスチャネルと、温度制御機能とを備え、
前記印刷装置は、さらに、
筐体内に配置され、前記ガス支持システムに対向する印刷モジュール、
を備える印刷装置。
ガス支持システムであって、前記ガス支持システムは、
チャックと、
前記チャックに取り付けられたガス支持体であって、前記ガス支持体は、ガス支持体表面と、複数の加圧ガスチャネルと、温度制御機能とを備え、
前記印刷装置は、さらに、
筐体内に配置され、前記ガス支持システムに対向する印刷モジュール、
を備える印刷装置。
【請求項9】
前記筐体は、前記印刷モジュールが配置される内部空洞を備える、請求項８に記載の印刷装置。
【請求項10】
前記ガス支持体は、さらに複数の真空チャネルを備える、請求項８に記載の印刷装置。
【請求項11】
前記温度制御機能は、複数の冷却チャネルを備える、請求項８に記載の印刷装置。
【請求項12】
前記温度制御機能は、複数の加熱チャネルをさらに備える、請求項１１に記載の印刷装置。
【請求項13】
前記内部空洞は、前記筐体の貫通孔と連通している、請求項９に記載の印刷装置。
【請求項14】
前記内部空洞は、長方形状を有する、請求項９に記載の印刷装置。
【請求項15】
印刷装置用のガス支持体であって、前記ガス支持体は、
ガス支持体表面と、
前記ガス支持体表面にある複数の加圧ガスチャネルと、
前記ガス支持体表面にある冷却機能と、
を備えるガス支持体。
ガス支持体表面と、
前記ガス支持体表面にある複数の加圧ガスチャネルと、
前記ガス支持体表面にある冷却機能と、
を備えるガス支持体。
【請求項16】
前記ガス支持体表面に設けられた複数の真空チャネルをさらに含む、請求項１５に記載のガス支持体。
【請求項17】
前記加圧ガスチャネルと前記真空チャンネルは交互に配置されている、請求項１６に記載のガス支持体。
【請求項18】
加熱チャネルをさらに備える、請求項１７に記載のガス支持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
（関連出願への相互参照）
本願は、２０１１年８月９日出願の米国仮特許出願第６１／５２１，６０４号の利益を主張する米国非仮特許出願第１３／５７０，１５４号の利益を主張する。本明細書に列挙されるすべての相互参照出願は、その全体が参照によって援用される。
本願は、２０１１年８月９日出願の米国仮特許出願第６１／５２１，６０４号の利益を主張する米国非仮特許出願第１３／５７０，１５４号の利益を主張する。本明細書に列挙されるすべての相互参照出願は、その全体が参照によって援用される。
【0002】
（発明の分野）
本教示は、薄膜印刷装置および方法に関する。
本教示は、薄膜印刷装置および方法に関する。
【背景技術】
【0003】
（発明の背景）
種々の状況において、印刷ヘッドが、その転写面または放出ノズルと、印刷ヘッドが材料を印刷する基材表面との間に緊密に制御されたギャップを維持することが有益であり得る。そのような制御は、特に、ドライインクが堆積される表面に接触せずに、ドライインクを堆積させるために考案された熱印刷用印刷ヘッドを用いた印刷において重要である。印刷ヘッドが基材表面から遠く離れすぎている場合、印刷が過剰に拡散し得る。印刷ヘッドが基材表面に近すぎる場合、印刷が過剰に粒状になり得る。近すぎるとき、印刷ヘッドは、基材に接触さえし得、基材および印刷ヘッドの両方に損傷をもたらし得る。インクジェット印刷ヘッドと基材との間のギャップ制御もまた、インクジェット印刷において重要である。したがって、熱およびインクジェット印刷システムの両方において、基材と印刷ヘッドとの間の印刷ギャップを制御することにより、印刷結果および印刷プロセスを最適化することが望ましい。
種々の状況において、印刷ヘッドが、その転写面または放出ノズルと、印刷ヘッドが材料を印刷する基材表面との間に緊密に制御されたギャップを維持することが有益であり得る。そのような制御は、特に、ドライインクが堆積される表面に接触せずに、ドライインクを堆積させるために考案された熱印刷用印刷ヘッドを用いた印刷において重要である。印刷ヘッドが基材表面から遠く離れすぎている場合、印刷が過剰に拡散し得る。印刷ヘッドが基材表面に近すぎる場合、印刷が過剰に粒状になり得る。近すぎるとき、印刷ヘッドは、基材に接触さえし得、基材および印刷ヘッドの両方に損傷をもたらし得る。インクジェット印刷ヘッドと基材との間のギャップ制御もまた、インクジェット印刷において重要である。したがって、熱およびインクジェット印刷システムの両方において、基材と印刷ヘッドとの間の印刷ギャップを制御することにより、印刷結果および印刷プロセスを最適化することが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】米国特許出願公開第２００８／０３０８３０７号明細書
【特許文献2】米国特許出願公開第２００８／０３１１３０７号明細書
【特許文献3】米国特許出願公開第２００８／０３１１２８９号明細書
【特許文献4】米国特許出願公開第２００６／０１１５５８５号明細書
【特許文献5】米国特許第７，９０８，８８５号明細書
【特許文献6】米国特許第７，８５７，１２１号明細書
【特許文献7】米国特許第７，６０４，４３９号明細書
【特許文献8】米国特許第７，６０３，０２８号明細書
【特許文献9】米国特許第７，５３０，７７８号明細書
【特許文献10】米国特許出願公開第２０１０／０１８８４５７号明細書
【特許文献11】米国特許出願公開第２０１１／０００８５４１号明細書
【特許文献12】米国特許出願公開第２０１０／０１７１７８０号明細書
【特許文献13】米国特許出願公開第２０１０／０２０１７４９号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0005】
（概要）
種々の実施形態によると、本教示は、印刷ヘッドおよび印刷モジュールパッケージを保持するため、および印刷ヘッドの転写面と材料が印刷される基材との間に緊密に制御されたギャップを維持するために使用されることができるガス支持システムに関する。本システムは、外面および内面を有する側壁を有する筐体を備える。側壁は、印刷モジュールパッケージを受け取るように構成された内部空洞を規定する。内面は、内部空洞への開口部で終端することができる。側壁はまた、その外面とその内面との間に端面を有することができ、端面は、第１の複数の開口と、第２の複数の開口とを備えることができる。第１の複数の流体チャネルは、側壁内に含まれることができ、第１の複数の開口から側壁内に延在し、第１のマニホールドと流体連通することができる。第１のマニホールドは、側壁の内部、外部、または両方にあることができる。第２の複数の流体チャネルは、側壁内に含まれることができ、第２の複数の開口から側壁内に延在し、第２のマニホールドと流体連通することができる。第２のマニホールドは、側壁の内部、外部、または両方にあることができる。第１のマニホールドは、例えば、第１のポートを介して、筐体の外側の環境と流体連通することができる。第２のマニホールドは、例えば、第２のポートを介して、筐体の外側の環境と流体連通することができる。
種々の実施形態によると、本教示は、印刷ヘッドおよび印刷モジュールパッケージを保持するため、および印刷ヘッドの転写面と材料が印刷される基材との間に緊密に制御されたギャップを維持するために使用されることができるガス支持システムに関する。本システムは、外面および内面を有する側壁を有する筐体を備える。側壁は、印刷モジュールパッケージを受け取るように構成された内部空洞を規定する。内面は、内部空洞への開口部で終端することができる。側壁はまた、その外面とその内面との間に端面を有することができ、端面は、第１の複数の開口と、第２の複数の開口とを備えることができる。第１の複数の流体チャネルは、側壁内に含まれることができ、第１の複数の開口から側壁内に延在し、第１のマニホールドと流体連通することができる。第１のマニホールドは、側壁の内部、外部、または両方にあることができる。第２の複数の流体チャネルは、側壁内に含まれることができ、第２の複数の開口から側壁内に延在し、第２のマニホールドと流体連通することができる。第２のマニホールドは、側壁の内部、外部、または両方にあることができる。第１のマニホールドは、例えば、第１のポートを介して、筐体の外側の環境と流体連通することができる。第２のマニホールドは、例えば、第２のポートを介して、筐体の外側の環境と流体連通することができる。
【0006】
種々の実施形態によると、本明細書に説明されるようなガス支持システムと、第１の平面表面を備える基材とを備える印刷ギャップ制御システムが、提供される。本システムは、ガス支持の端面が、第１の平面にあり、少なくとも１つのインクジェット印刷ヘッドまたは熱印刷用印刷ヘッドの少なくとも１つの転写面が、第２の平面にあり、基材の第１の平面表面が、第３の平面にあるように構成されることができる。第１、第２、および第３の平面は、実質的に、相互に平行であることができる。ガス支持ギャップは、第１の平面と第３の平面との間の距離によって規定されることができる。印刷ギャップは、第２の平面と第３の平面との間の距離によって規定されることができる。端面、転写面、および基材の第１の平面基材表面のうちの少なくとも１つは、印刷ギャップのサイズ、ガス支持ギャップのサイズ、または両方を制御するように調節可能であり得る。いくつかの実施形態では、印刷ギャップは、ガス支持ギャップを制御することによって制御されることができることを理解されたい。
【0007】
本教示の種々の実施形態によると、方法が、印刷モジュールパッケージを基材に対して位置決めすることと、印刷モジュールパッケージを使用することによって、材料を基材上に印刷することとを含むように提供される。位置決めすることは、本明細書に説明されるようなガス支持システムを用いて達成されることができ、例えば、システムは、筐体を備え、筐体は、内部空洞を規定する側壁を備える。側壁は、外面および内面を有することができ、印刷モジュールパッケージは、内部空洞内に受け取られることができる。内面は、内部空洞への開口部で終端することができる。本方法は、内部空洞内に印刷モジュールパッケージを装着することを含むことができる。側壁はさらに、外面と内面との間に端面を有することができ、端面は、第１の複数の開口と、第２の複数の開口とを備えることができる。側壁はさらに、第１の複数の開口から側壁内に延在して第１のマニホールドと連通する第１の複数の流体チャネルを備えることができ、本方法は、第１のマニホールドに、そして第１のマニホールドから第１の複数の流体チャネルに加圧ガス源を供給することを含むことができる。加えて、側壁は、第２の複数の開口から側壁内に延在して第２のマニホールドと連通する第２の複数の流体チャネルを備えることができ、本方法は、真空源への第２のマニホールドから、そして第２のマニホールドへの複数の流体チャネルから真空を生じさせることを含むことができる。第１のマニホールドは、例えば、第１のポートを介して、筐体の外側の環境と流体連通することができ、第２のマニホールドは、例えば、第２のポートを介して、筐体の外側の環境と流体連通することができる。本方法は、第１および第２の複数の開口へ、および第１および第２の複数の開口から、加圧ガスおよび真空の組み合わせを使用して、印刷ギャップを制御することを含むことができる。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
ガス支持システムであって、前記ガス支持システムは、
筐体を備え、前記筐体は、外面および内面を有する側壁を備え、前記側壁は、印刷モジュールパッケージを受け取るように構成された内部空洞を規定し、前記内面は、前記内部空洞への開口部で終端し、前記側壁はさらに、前記外面と前記内面との間に端面を有し、前記端面は、第１の複数の開口および第２の複数の開口を備え、前記側壁はさらに、前記第１の複数の開口から前記側壁内に延在して第１のマニホールドと連通する第１の複数の流体チャネルと、前記第２の複数の開口から前記側壁内に延在して第２のマニホールドと連通する第２の複数の流体チャネルとを備え、前記第１のマニホールドは、第１のポートを介して前記筐体の外側の環境と流体連通し、前記第２のマニホールドは、第２のポートを介して前記筐体の外側の環境と流体連通し、前記第１の複数の開口および前記第２の複数の開口は、前記内部空洞への前記開口部を囲んでいる、ガス支持システム。
（項目２）
前記端面はさらに、前記側壁内に延在して前記第１のマニホールドおよび第２のマニホールドと異なる第３のマニホールドと連通する第３の複数の流体チャネルを備える、項目１に記載のガス支持システム。
（項目３）
前記第３のマニホールドは、第３のポートを介して前記筐体の外側の環境と流体連通する、項目２に記載のガス支持システム。
（項目４）
前記第１の複数の開口および第２の複数の開口の個々の口径は、約１．０ｍｍ～約１０ｍｍの平均距離だけ相互から離間されている、項目１に記載のガス支持システム。
（項目５）
前記第１の複数の開口および第２の複数の開口の口径は、約０．００１インチ～約０．１インチの平均直径を有する、項目１に記載のガス支持システム。
（項目６）
前記第１の複数の開口は、約０．００５インチ～約０．０２５インチの平均直径を有し、前記第２の複数の開口は、約０．０３０インチ～約０．０９０インチの平均直径を有する、項目１に記載のガス支持システム。
（項目７）
前記第１の複数の流体チャネルは、加圧ガス源と流体連通し、前記第２の複数の流体チャネルは、真空源と流体連通する、項目１に記載のガス支持システム。
（項目８）
前記圧力ガス源は、加圧された不活性ガス源を備える、項目７に記載のガス支持システム。
（項目９）
前記加圧された不活性ガス源は、窒素ガス源、希ガス源、またはそれらの組み合わせを備える、項目８に記載のガス支持システム。
（項目１０）
前記筐体は、ベースプレートと、前記ベースプレートに装着されたマニホールドコンパートメントと、前記マニホールドに装着されたフェースプレートとを備え、前記フェースプレートが、前記端面を備える、項目１に記載のガス支持システム。
（項目１１）
前記ベースプレートが、前記第１のポートおよび第２のポートを備え、前記マニホールドコンパートメントが、前記第１のマニホールドおよび第２のマニホールドを備える、項目１０に記載のガス支持システム。
（項目１２）
前記筐体は、ベースプレートと、前記ベースプレートに装着されたマニホールドコンパートメントと、前記マニホールドに装着されたフェースプレートとを備え、前記フェースプレートが、前記端面を備える、項目３に記載のガス支持システム。
（項目１３）
前記ベースプレートが、前記第１のポート、第２のポート、および第３のポートを備え、前記マニホールドコンパートメントが、前記第１のマニホールド、第２のマニホールド、および第３のマニホールドを備える、項目１２に記載のガス支持システム。
（項目１４）
前記ベースプレートに接続され、支持体およびアクチュエータのうちの少なくとも１つへの接続のために構成されたコネクタフランジをさらに備える、項目１０に記載のガス支持システム。
（項目１５）
前記内部空洞への第２の開口部をさらに備え、前記第２の開口部は、前記内部空洞が、前記筐体を通る貫通孔を備えるように、前記第１の開口部と反対に位置する、項目１に記載のガス支持システム。
（項目１６）
前記内部空洞内に装着された少なくとも１つの印刷モジュールパッケージをさらに備える、項目１に記載のガス支持システム。
（項目１７）
前記少なくとも１つの印刷モジュールパッケージは、少なくとも１つの転写面を有する少なくとも１つの熱印刷用印刷ヘッドと、前記少なくとも１つの転写面と熱連通する少なくとも１つのヒーターとを備える、項目１６に記載のガス支持システム。
（項目１８）
前記少なくとも１つの印刷モジュールパッケージは、少なくとも１つのインクジェット印刷ヘッドを備える、項目１６に記載のガス支持システム。
（項目１９）
印刷ギャップ制御システムであって、前記印刷ギャップ制御システムは、項目１８に記載のガス支持システムと、
基材と
を備え、前記端面は、第１の平面にあり、前記少なくとも１つのインクジェット印刷ヘッドは、第２の平面にあり、前記基材の第１の平面表面は、第３の平面にあり、前記第１の平面、第２の平面、および第３の平面は、実質的に、相互に平行であり、ガス支持ギャップは、前記第１の平面と前記第３の平面との間の距離によって規定され、印刷ギャップは、前記第２の平面と前記第３の平面との間の距離によって規定され、前記端面、前記インクジェット印刷ヘッド、および前記基材の前記第１の平面表面のうちの少なくとも１つは、前記印刷ギャップのサイズを制御するように調節可能である、印刷ギャップ制御システム。
（項目２０）
前記第１のガス支持システムに面した第２のガス支持システムをさらに備え、前記基材は、前記第１のガス支持システムと前記第２のガス支持システムとの間に位置決めされる、項目１９に記載の印刷ギャップ制御システム。
（項目２１）
前記第２のガス支持は、複数の加圧ガスチャネルと、必要に応じて、複数の真空チャネルとを備える、項目２０に記載の印刷ギャップ制御システム。
（項目２２）
前記ガス支持システムは、前記基材の上方に位置決めされる、項目１９に記載の印刷ギャップ制御システム。
（項目２３）
前記ガス支持システムは、前記基材の下方に位置決めされる、項目１９に記載の印刷ギャップ制御システム。
（項目２４）
ガス支持システムを使用して、印刷モジュールパッケージを第１の平面基材表面に対して位置決めすることであって、前記ガス支持システムは、筐体を備え、前記筐体は、外面および内面を有する側壁を備え、前記側壁は、印刷モジュールパッケージを受け取るように構成された内部空洞を規定し、前記内面は、前記内部空洞への開口部で終端し、前記側壁はさらに、前記外面と前記内面との間に端面を有し、前記端面は、第１の複数の開口および第２の複数の開口を備え、前記側壁はさらに、前記第１の複数の開口から前記側壁内に延在して第１のマニホールドと連通する第１の複数の流体チャネルと、前記第２の複数の開口から前記側壁内に延在して第２のマニホールドと連通する第２の複数の流体チャネルとを備え、前記第１のマニホールドは、第１のポートを介して前記筐体の外側の環境と流体連通し、前記第２のマニホールドは、第２のポートを介して前記筐体の外側の環境と流体連通する、ことと、
前記印刷モジュールパッケージを使用して、材料を前記第１の平面基材表面上に印刷することと
を含む、方法。
（項目２５）
前記第１の複数の開口および前記第２の複数の開口は、前記内部空洞への前記開口部を囲んでいる、項目２４に記載の方法。
（項目２６）
前記印刷は、固体転写印刷を含む、項目２４に記載の方法。
（項目２７）
前記印刷は、インクジェット印刷を含む、項目２４に記載の方法。
（項目２８）
前記位置決めすることは、前記第１のマニホールドから、前記第１の複数の流体チャネルを通して、流体の正の流動を維持することと、前記第２の複数の流体チャネル内へ、前記第２のマニホールドを通して、流体の負の流動を維持することとを含む、項目２４に記載の方法。
（項目２９）
前記印刷モジュールパッケージは、印刷ヘッド転写面またはインクジェットノズルオリフィスを備え、前記印刷ヘッド転写面または前記インクジェットノズルオリフィスは、前記第１の平面基材表面に面し、印刷ギャップだけ相互から離間され、前記位置決めすることは、前記第１のマニホールドおよび第２のマニホールドのうちの少なくとも１つを通る流体の流動を制御することによって、前記印刷ギャップのサイズを制御することを含む、項目２４に記載の方法。
（項目３０）
前記印刷ギャップは、約５μｍ～約１００μｍの距離を有する、項目２９に記載の方法。
（項目３１）
前記印刷ギャップは、約２０μｍ～約３０μｍの距離を有する、項目２９に記載の方法。
（項目３２）
前記印刷ギャップは、約２５μｍの距離を有する、項目２９に記載の方法。
（項目３３）
前記第１の複数の流体チャネルを通して、約３０ｐｓｉｇ～約９０ｐｓｉｇの圧力で不活性ガスを流動させることをさらに含む、項目２４に記載の方法。
（項目３４）
前記第２の複数の流体チャネルを通して、約－５．０ｐｓｉｇ～約－１３ｐｓｉｇの負圧で真空を引くことをさらに含む、項目２４に記載の方法。
（項目３５）
第２の平面基材表面に隣接して、かつ前記第１のガス支持システムに対向して第２のガス支持システムを位置決めすることであって、前記第２のガス支持システムは、前記第１の平面基材表面を位置決めし、所望の印刷ギャップを維持するように構成されている、ことをさらに含む、項目２４に記載の方法。
（項目３６）
前記ガス支持システムは、前記基材の上方に位置決めされる、項目２４に記載の方法。
（項目３７）
前記ガス支持システムは、前記基材の下方に位置決めされる、項目２４に記載の方法。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
ガス支持システムであって、前記ガス支持システムは、
筐体を備え、前記筐体は、外面および内面を有する側壁を備え、前記側壁は、印刷モジュールパッケージを受け取るように構成された内部空洞を規定し、前記内面は、前記内部空洞への開口部で終端し、前記側壁はさらに、前記外面と前記内面との間に端面を有し、前記端面は、第１の複数の開口および第２の複数の開口を備え、前記側壁はさらに、前記第１の複数の開口から前記側壁内に延在して第１のマニホールドと連通する第１の複数の流体チャネルと、前記第２の複数の開口から前記側壁内に延在して第２のマニホールドと連通する第２の複数の流体チャネルとを備え、前記第１のマニホールドは、第１のポートを介して前記筐体の外側の環境と流体連通し、前記第２のマニホールドは、第２のポートを介して前記筐体の外側の環境と流体連通し、前記第１の複数の開口および前記第２の複数の開口は、前記内部空洞への前記開口部を囲んでいる、ガス支持システム。
（項目２）
前記端面はさらに、前記側壁内に延在して前記第１のマニホールドおよび第２のマニホールドと異なる第３のマニホールドと連通する第３の複数の流体チャネルを備える、項目１に記載のガス支持システム。
（項目３）
前記第３のマニホールドは、第３のポートを介して前記筐体の外側の環境と流体連通する、項目２に記載のガス支持システム。
（項目４）
前記第１の複数の開口および第２の複数の開口の個々の口径は、約１．０ｍｍ～約１０ｍｍの平均距離だけ相互から離間されている、項目１に記載のガス支持システム。
（項目５）
前記第１の複数の開口および第２の複数の開口の口径は、約０．００１インチ～約０．１インチの平均直径を有する、項目１に記載のガス支持システム。
（項目６）
前記第１の複数の開口は、約０．００５インチ～約０．０２５インチの平均直径を有し、前記第２の複数の開口は、約０．０３０インチ～約０．０９０インチの平均直径を有する、項目１に記載のガス支持システム。
（項目７）
前記第１の複数の流体チャネルは、加圧ガス源と流体連通し、前記第２の複数の流体チャネルは、真空源と流体連通する、項目１に記載のガス支持システム。
（項目８）
前記圧力ガス源は、加圧された不活性ガス源を備える、項目７に記載のガス支持システム。
（項目９）
前記加圧された不活性ガス源は、窒素ガス源、希ガス源、またはそれらの組み合わせを備える、項目８に記載のガス支持システム。
（項目１０）
前記筐体は、ベースプレートと、前記ベースプレートに装着されたマニホールドコンパートメントと、前記マニホールドに装着されたフェースプレートとを備え、前記フェースプレートが、前記端面を備える、項目１に記載のガス支持システム。
（項目１１）
前記ベースプレートが、前記第１のポートおよび第２のポートを備え、前記マニホールドコンパートメントが、前記第１のマニホールドおよび第２のマニホールドを備える、項目１０に記載のガス支持システム。
（項目１２）
前記筐体は、ベースプレートと、前記ベースプレートに装着されたマニホールドコンパートメントと、前記マニホールドに装着されたフェースプレートとを備え、前記フェースプレートが、前記端面を備える、項目３に記載のガス支持システム。
（項目１３）
前記ベースプレートが、前記第１のポート、第２のポート、および第３のポートを備え、前記マニホールドコンパートメントが、前記第１のマニホールド、第２のマニホールド、および第３のマニホールドを備える、項目１２に記載のガス支持システム。
（項目１４）
前記ベースプレートに接続され、支持体およびアクチュエータのうちの少なくとも１つへの接続のために構成されたコネクタフランジをさらに備える、項目１０に記載のガス支持システム。
（項目１５）
前記内部空洞への第２の開口部をさらに備え、前記第２の開口部は、前記内部空洞が、前記筐体を通る貫通孔を備えるように、前記第１の開口部と反対に位置する、項目１に記載のガス支持システム。
（項目１６）
前記内部空洞内に装着された少なくとも１つの印刷モジュールパッケージをさらに備える、項目１に記載のガス支持システム。
（項目１７）
前記少なくとも１つの印刷モジュールパッケージは、少なくとも１つの転写面を有する少なくとも１つの熱印刷用印刷ヘッドと、前記少なくとも１つの転写面と熱連通する少なくとも１つのヒーターとを備える、項目１６に記載のガス支持システム。
（項目１８）
前記少なくとも１つの印刷モジュールパッケージは、少なくとも１つのインクジェット印刷ヘッドを備える、項目１６に記載のガス支持システム。
（項目１９）
印刷ギャップ制御システムであって、前記印刷ギャップ制御システムは、項目１８に記載のガス支持システムと、
基材と
を備え、前記端面は、第１の平面にあり、前記少なくとも１つのインクジェット印刷ヘッドは、第２の平面にあり、前記基材の第１の平面表面は、第３の平面にあり、前記第１の平面、第２の平面、および第３の平面は、実質的に、相互に平行であり、ガス支持ギャップは、前記第１の平面と前記第３の平面との間の距離によって規定され、印刷ギャップは、前記第２の平面と前記第３の平面との間の距離によって規定され、前記端面、前記インクジェット印刷ヘッド、および前記基材の前記第１の平面表面のうちの少なくとも１つは、前記印刷ギャップのサイズを制御するように調節可能である、印刷ギャップ制御システム。
（項目２０）
前記第１のガス支持システムに面した第２のガス支持システムをさらに備え、前記基材は、前記第１のガス支持システムと前記第２のガス支持システムとの間に位置決めされる、項目１９に記載の印刷ギャップ制御システム。
（項目２１）
前記第２のガス支持は、複数の加圧ガスチャネルと、必要に応じて、複数の真空チャネルとを備える、項目２０に記載の印刷ギャップ制御システム。
（項目２２）
前記ガス支持システムは、前記基材の上方に位置決めされる、項目１９に記載の印刷ギャップ制御システム。
（項目２３）
前記ガス支持システムは、前記基材の下方に位置決めされる、項目１９に記載の印刷ギャップ制御システム。
（項目２４）
ガス支持システムを使用して、印刷モジュールパッケージを第１の平面基材表面に対して位置決めすることであって、前記ガス支持システムは、筐体を備え、前記筐体は、外面および内面を有する側壁を備え、前記側壁は、印刷モジュールパッケージを受け取るように構成された内部空洞を規定し、前記内面は、前記内部空洞への開口部で終端し、前記側壁はさらに、前記外面と前記内面との間に端面を有し、前記端面は、第１の複数の開口および第２の複数の開口を備え、前記側壁はさらに、前記第１の複数の開口から前記側壁内に延在して第１のマニホールドと連通する第１の複数の流体チャネルと、前記第２の複数の開口から前記側壁内に延在して第２のマニホールドと連通する第２の複数の流体チャネルとを備え、前記第１のマニホールドは、第１のポートを介して前記筐体の外側の環境と流体連通し、前記第２のマニホールドは、第２のポートを介して前記筐体の外側の環境と流体連通する、ことと、
前記印刷モジュールパッケージを使用して、材料を前記第１の平面基材表面上に印刷することと
を含む、方法。
（項目２５）
前記第１の複数の開口および前記第２の複数の開口は、前記内部空洞への前記開口部を囲んでいる、項目２４に記載の方法。
（項目２６）
前記印刷は、固体転写印刷を含む、項目２４に記載の方法。
（項目２７）
前記印刷は、インクジェット印刷を含む、項目２４に記載の方法。
（項目２８）
前記位置決めすることは、前記第１のマニホールドから、前記第１の複数の流体チャネルを通して、流体の正の流動を維持することと、前記第２の複数の流体チャネル内へ、前記第２のマニホールドを通して、流体の負の流動を維持することとを含む、項目２４に記載の方法。
（項目２９）
前記印刷モジュールパッケージは、印刷ヘッド転写面またはインクジェットノズルオリフィスを備え、前記印刷ヘッド転写面または前記インクジェットノズルオリフィスは、前記第１の平面基材表面に面し、印刷ギャップだけ相互から離間され、前記位置決めすることは、前記第１のマニホールドおよび第２のマニホールドのうちの少なくとも１つを通る流体の流動を制御することによって、前記印刷ギャップのサイズを制御することを含む、項目２４に記載の方法。
（項目３０）
前記印刷ギャップは、約５μｍ～約１００μｍの距離を有する、項目２９に記載の方法。
（項目３１）
前記印刷ギャップは、約２０μｍ～約３０μｍの距離を有する、項目２９に記載の方法。
（項目３２）
前記印刷ギャップは、約２５μｍの距離を有する、項目２９に記載の方法。
（項目３３）
前記第１の複数の流体チャネルを通して、約３０ｐｓｉｇ～約９０ｐｓｉｇの圧力で不活性ガスを流動させることをさらに含む、項目２４に記載の方法。
（項目３４）
前記第２の複数の流体チャネルを通して、約－５．０ｐｓｉｇ～約－１３ｐｓｉｇの負圧で真空を引くことをさらに含む、項目２４に記載の方法。
（項目３５）
第２の平面基材表面に隣接して、かつ前記第１のガス支持システムに対向して第２のガス支持システムを位置決めすることであって、前記第２のガス支持システムは、前記第１の平面基材表面を位置決めし、所望の印刷ギャップを維持するように構成されている、ことをさらに含む、項目２４に記載の方法。
（項目３６）
前記ガス支持システムは、前記基材の上方に位置決めされる、項目２４に記載の方法。
（項目３７）
前記ガス支持システムは、前記基材の下方に位置決めされる、項目２４に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本教示を限定ではなく例証することを目的としている添付図面を参照して、本開示の特徴および利点のさらなる理解が得られる。
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
（詳細な説明）
本教示の種々の実施形態によると、ガス支持システムは、側壁を有する筐体を備え、側壁は、外面および内面を備える。側壁は、印刷モジュールパッケージを受け取るように構成される内部空洞を規定する。内面は、上部、底部、または両方で終端し、内部空洞への開口部を規定することができる。内部空洞は、筐体を通る貫通孔を形成することができる、または一端に単一開口部のみを有することができる。側壁はまた、その外面とその内面との間に端面を有することができ、端面は、第１の複数の開口および第２の複数の開口を備えることができる。第１の複数の流体チャネルは、側壁内に含まれることができ、第１の複数の開口から側壁内に延在し、第１のマニホールドと流体連通することができる。第２の複数の流体チャネルは、側壁内に含まれることができ、第２の複数の開口から側壁内に延在し、第２のマニホールドと流体連通することができる。第１のマニホールドおよび第２のマニホールドはそれぞれ、独立して、側壁の内部、側壁の外部、または両方にあることができる。第１のマニホールドは、例えば、第１のポートを介して、筐体の外側の環境と流体連通することができる。第２のマニホールドは、例えば、第２のポートを介して、筐体の外側の環境と流体連通することができる。管類等の導管は、マニホールドのそれぞれと流体連通することができ、さらに、加圧ガスの供給源、真空源、または両方に接続されることができる。第１の複数の開口および第２の複数の開口は、内部空洞への開口部を囲むように配列されることができる。内部空洞は、正方形、長方形、丸形、または任意の他の形状である断面形状を有することができる。開口は、２つの側面、３つの側面、４つの側面、または少なくとも５つの側面において、内部空洞への開口部を囲むことができる。
本教示の種々の実施形態によると、ガス支持システムは、側壁を有する筐体を備え、側壁は、外面および内面を備える。側壁は、印刷モジュールパッケージを受け取るように構成される内部空洞を規定する。内面は、上部、底部、または両方で終端し、内部空洞への開口部を規定することができる。内部空洞は、筐体を通る貫通孔を形成することができる、または一端に単一開口部のみを有することができる。側壁はまた、その外面とその内面との間に端面を有することができ、端面は、第１の複数の開口および第２の複数の開口を備えることができる。第１の複数の流体チャネルは、側壁内に含まれることができ、第１の複数の開口から側壁内に延在し、第１のマニホールドと流体連通することができる。第２の複数の流体チャネルは、側壁内に含まれることができ、第２の複数の開口から側壁内に延在し、第２のマニホールドと流体連通することができる。第１のマニホールドおよび第２のマニホールドはそれぞれ、独立して、側壁の内部、側壁の外部、または両方にあることができる。第１のマニホールドは、例えば、第１のポートを介して、筐体の外側の環境と流体連通することができる。第２のマニホールドは、例えば、第２のポートを介して、筐体の外側の環境と流体連通することができる。管類等の導管は、マニホールドのそれぞれと流体連通することができ、さらに、加圧ガスの供給源、真空源、または両方に接続されることができる。第１の複数の開口および第２の複数の開口は、内部空洞への開口部を囲むように配列されることができる。内部空洞は、正方形、長方形、丸形、または任意の他の形状である断面形状を有することができる。開口は、２つの側面、３つの側面、４つの側面、または少なくとも５つの側面において、内部空洞への開口部を囲むことができる。
【0017】
いくつかの実施形態では、側壁の端面はさらに、第３の複数の流体チャネルを備えることができ、第３の複数の流体チャネルは、側壁内に延在し、第１および第２のマニホールドと異なる第３のマニホールドと連通する。第３のマニホールドは、例えば、第３のポートを介して、筐体の外側の環境と流体連通することができる。第３のマニホールドは、加圧ガス源、真空源、または両方と流体連通することができる。第３のマニホールドは、第１のマニホールドと流体連通する同一の加圧ガス源と流体連通し、または異なる加圧ガス源と流体連通することができる。第１および第２の複数の開口のうちの個々の開口は、の平均距離約０．５ｍｍ～約２０ｍｍの平均距離、例えば、約１．０ｍｍ～約１０ｍｍの平均距離、約２．０ｍｍ～約８．０ｍｍの平均距離、または約３．０ｍｍ～約６．０ｍｍの平均距離だけ、隣接する開口から離間されることができる。第１および第２の複数の開口の口径は、の平均直径約０．００１インチ～約０．１インチの平均直径、例えば、約０．００３インチ～約０．０７５インチの平均直径、約０．００５インチ～約０．０５インチの平均直径、または約０．０１インチ～約０．０４インチの平均直径を有することができる。いくつかの実施形態では、第１の複数の開口は、約０．００５インチ～約０．０２５インチの平均直径を有することができ、第２の複数の開口は、約０．０３０インチ～約０．０９０インチの平均直径を有することができる。
【0018】
種々の実施形態によると、第１の複数の流体チャネルは、加圧ガス源と流体連通することができ、第２の複数の流体チャネルは、真空源と流体連通することができる。加圧ガス源は、加圧された不活性ガス源、例えば、窒素ガス源、希ガス源、またはそれらの組み合わせを備えることができる。
【0019】
いくつかの実施形態では、筐体は、複数の構成要素、例えば、ベースプレートと、ベースプレート上に装着されたマニホールドコンパートメントと、マニホールド上に装着されたフェースプレートとを備えることができる。例示的構成では、フェースプレートは、端面を備える。ベースプレートは、第１および第２のポートを備えることができ、マニホールドコンパートメントは、第１および第２のマニホールドを備えることができる。いくつかの実施形態では、ベースプレートは、第３のポートを備え、マニホールドコンパートメントは、第３のマニホールドを備える。いくつかの実施形態では、ベースプレートは、第１、第２、および第３のポートを備え、マニホールドコンパートメントは、第１、第２、および第３のマニホールドを備えることができる。いくつかの実施形態では、マニホールドコンパートメント、または、マニホールドのうちの１つ以上は、ポートのうちの１つ以上を備えることができる。コネクタフランジが、ベースプレートに接続されることができ、支持体およびアクチュエータのうちの少なくとも１つに接続するために構成されることができる。構成要素のうちの１つ以上は、側壁を規定するか、または側壁を部分的に規定することができ、例えば、フェースプレートを含む構成要素の積み重ねはともに、側壁、内部空洞、または両方を規定することができる。
【0020】
いくつかの実施形態では、筐体は、内部空洞への第２の開口部を提供することができる。第２の開口部は、内部空洞が、筐体全体を通って延在する貫通孔を備え得るように、第１の開口部と反対に位置することができる。少なくとも１つの印刷モジュールパッケージが、内部空洞内に装着されることができる。いくつかの場合には、少なくとも１つの印刷モジュールパッケージは、少なくとも１つの転写面を有する少なくとも１つのインクジェット印刷ヘッドまたは少なくとも１つの熱印刷用印刷ヘッドと、少なくとも１つの転写面と熱連通する少なくとも１つのヒーターとを備えることができる。いくつかの実施形態では、第２の開口部は、排気が、内部空洞から放出されることを可能にする。第２の開口部は、システムの上部から、システムの底部から、または両方からの印刷モジュールパッケージ装填を可能にすることができる。ガス支持システムの向きは、変更されることができ、上部および底部等の指示は、絶対的な用語ではなく、相対的な用語であることが意図されることを理解されたい。いくつかの実施形態では、特徴は、第２の開口部が、印刷モジュールパッケージがシステムの底部から装填されることを可能にし得るように反転される。
【0021】
種々の実施形態によると、本明細書に説明されるようなガス支持システムと、第１の平面表面を備える基材とを備える印刷ギャップ制御システムが、提供される。本システムは、端面が第１の平面にあり、少なくとも１つの転写面が第２の平面にあり、第１の平面基材表面が第３の平面にあるように構成されることができる。第１、第２、および第３の平面は、実質的に、相互に平行であり、すなわち、相互に平行であるかあるいは相互に対して１０°未満の角度または５°未満の角度だけ傾けられることができる。ガス支持ギャップは、第１の平面と第３の平面との間の距離によって規定されることができる。印刷ギャップは、第２の平面と第３の平面との間の距離によって規定されることができる。端面、インクジェット印刷ヘッドまたは転写面、および第１の平面基材表面のうちの少なくとも１つは、印刷ギャップのサイズ、ガス支持ギャップのサイズ、または両方を制御するように調節可能であることができる。印刷ギャップは、独立して、および／またはガス支持ギャップのサイズを制御することによって、制御されることができる。ガス支持システムは、基材の上方、下方、または上方および下方に位置決めされることができる。ガス支持システムは、１つ以上のアクチュエータを備え、または１つ以上のアクチュエータと動作可能に関連付けられ、基材に対して、および／または１つ以上のインクジェット印刷ヘッドに対して、ガス支持システムの位置を調節することを可能にする。
【0022】
第２のガス支持システムは、基材が第１のガス支持システムと第２のガス支持システムとの間に位置決めされるように、第１のガス支持システムに面して提供されることができる。第２のガス支持システムはまた、複数の加圧ガスチャネルと、随意に、複数の真空チャネルとを備えることができる。加圧ガスチャネルおよび真空チャネルは、任意の所望の構成で配列されることができる。いくつかの実施形態では、１つおきの流体チャネルまたは交互の流体チャネルが、加圧されたチャネルおよび真空チャネルを備える。チャック内に装着され得る第２のガス支持は、基材のための温度制御を提供することができる。すなわち、力を基材に提供することに加え、第２のガス支持は、基材へおよび／または基材から熱を伝達し、基材の加熱および／または冷却を達成することができる。そのような熱制御は、加熱要素、例えば、加熱されたチャックとの直接接触と比較して、有利であり得る。加熱チャネルおよび冷却チャネルは、任意の所望の構成で配列されることができる。いくつかの実施形態では、１つおきの流体チャネルが、加熱チャネルまたは冷却チャネルを備えることができる。いくつかの実施形態では、交互の流体チャネルが、加熱チャネル、冷却チャネル、加熱チャネル、冷却チャネル等を備える。熱制御はまた、熱が基材を膨張させる傾向にあり得、冷却が基材を収縮させる傾向にあり得るため、基材のサイズを制御するために使用されることができる。一定サイズの維持は、有利である。熱サイズ変化は、特に、より大きな基材に有意となり得、例えば、熱サイズ変化は、Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ８サイズガラス（２．２ｍ×２．５ｍ）に対して有意である。基材の非制御熱変化は、基材上のインクの堆積を水平方向および／または垂直方向にシフトさせることによって、製品品質に悪影響を及ぼし得る。いくつかの実施形態では、印刷ギャップは、約＋／－１０μｍ、＋／－７μｍ、または＋／－５μｍの公差を有することができる。
【0023】
本教示の種々の実施形態によると、印刷モジュールパッケージを基材に対して位置決めすることと、印刷モジュールパッケージを使用することによって、材料を基材上に印刷することとを含む方法が、提供される。位置決めすることは、本明細書に説明されるようなガス支持システムを用いて達成されることができ、例えば、ガス支持システムは、筐体を備え、筐体が、内部空洞を規定する。側壁は、外面および内面を有することができ、印刷モジュールパッケージは、内部空洞内に受け取られることができる。内面は、内部空洞への開口部で終端することができ、本方法は、印刷モジュールパッケージを内部空洞内に装着することを含むことができる。側壁はさらに、外面と内面との間に端面を有することができ、端面は、第１の複数の開口と、第２の複数の開口とを備えることができる。本方法は、第１の複数の開口に、かつ第１の複数の開口を通して、加圧ガスを供給することと、第２の複数の開口を通して真空を引くこととを含むことができる。側壁はさらに、第１の複数の開口から側壁内に延在して第１のマニホールドと連通する第１の複数の流体チャネルを備えることができる。加えて、側壁は、第２の複数の開口から側壁内に延在して第２のマニホールドと連通する第２の複数の流体チャネルを備えることができる。本方法は、加圧ガスを第１のマニホールドに供給することと、第２のマニホールドに真空を引くこととを含むことができる。第１のマニホールドは、例えば、第１のポートを介して、筐体の外側の環境と流体連通することができ、第２のマニホールドは、例えば、第２のポートを介して、筐体の外側の環境と流体連通することができる。管類、配管、または他の導管は、第１のマニホールドと加圧ガス源とを接続することができ、第２のマニホールドと真空とを接続することができる。いくつかの実施形態では、第１の複数の開口および第２の複数の開口は、内部空洞への開口部を囲む。
【0024】
いくつかの実施形態では、印刷は、熱印刷（例えば、印刷モジュールパッケージを使用するインクジェット印刷を含む熱印刷であって、インクジェット印刷の後に、固体の昇華または蒸発による固体転写印刷が続く）を備えることができる。本教示に従って使用されることができる、熱印刷および印刷モジュールパッケージの例として、例えば、米国特許出願公開ＵＳ２００８／０３０８３０７Ａ１号、ＵＳ２００８／０３１１３０７Ａ１号、ＵＳ２００８／０３１１２８９Ａ１号、およびＵＳ２００６／０１１５５８５Ａ１号に説明されるものを含み、これらは、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる。印刷モジュールパッケージは、印刷ヘッド転写面および／またはインクジェットノズルオリフィスを備えることができ、基材は、第１の表面を備えることができ、印刷ヘッド転写面および／またはインクジェットノズルオリフィスは、基材の第１の表面に面し、印刷ギャップだけ相互から離間されることができる。印刷ヘッド転写面は、インクジェット印刷によって、例えば、インクジェット印刷サブシステムから、堆積されるインクを受け取ることができる。いくつかの実施形態では、１つ以上の印刷ヘッド転写面は、インクを受け取るように回転させられ、かつ／または印刷される基材に面するように回転させられる。いくつかの実施形態では、１つ以上のインクジェット印刷ヘッドは、インクを１つ以上の印刷ヘッド転写面に転写するように回転させられる。ガス支持システムおよび／または印刷ヘッド転写面は、印刷の間、基材の上方、下方、または上方および下方に位置決めされることができる。いくつかの実施形態では、印刷は、直接、基材にインクジェット印刷することを含むことができる。そのような実施形態では、印刷モジュールパッケージは、インクジェット印刷ヘッドを備えることができる。例えば、印刷モジュールパッケージは、ＳＡＭＢＡ印刷ヘッドモジュール（ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｄｉｍａｔｉｘ， Ｉｎｃ．， Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）を備えることができる。ガス支持システムおよび／またはインクジェット印刷ヘッドは、印刷の間、基材の上方、下方、または上方および下方に位置決めされることができる。
【0025】
基材に対するガス支持システムの位置決めは、第１および第２のマニホールドのうちの少なくとも１つを通る流体の流動を制御することによって、印刷ギャップのサイズを制御することを含むことができる。いくつかの実施形態では、位置決めすることは、第１のマニホールドから、第１の複数の流体チャネルを通して、流体の正の流動を維持することと、第２の複数の流体チャネル内へ、第２のマニホールドを通して、流体の負の流動を維持することとを含むことができる。位置決めすることは、加圧ガス、真空、または両方の流動を調節することにより、印刷ギャップのサイズ、ガス支持ギャップ、または両方を制御することを含むことができる。制御ユニットは、加圧ガス源、真空源、または両方の制御をもたらすために使用されることができる。
【0026】
いくつかの実施形態では、印刷ギャップは、約５μｍ～約１００μｍの距離、例えば、約２０μｍ～約３０μｍの距離、または約２５μｍの距離として規定されることができる。本方法は、例えば、第１の複数の流体チャネルを通して、不活性ガスを約１０ｐｓｉｇ～約２００ｐｓｉｇの圧力、約３０ｐｓｉｇ～約９０ｐｓｉｇの圧力、約５０ｐｓｉｇ～約７０ｐｓｉｇの圧力、または約６０ｐｓｉｇの圧力で流動させることによって、印刷ギャップを維持あるいは提供することができる。位置決めすることはさらに、第２の複数の流体チャネルを通して、の負圧約－３．０ｐｓｉｇ～約－１３ｐｓｉｇの負圧、約－５．０ｐｓｉｇ～約－１０ｐｓｉｇの負圧、または約－７．５ｐｓｉｇの負圧で真空を引くことを含むことができる。いくつかの場合には、印刷は、基材の第１の表面上に印刷することを含むことができ、基材は、第１の表面と反対の第２の表面を有し、本方法はさらに、基材の第２の表面に隣接して、かつ第１のガス支持システムに対向して第２のガス支持システムを位置決めすることを含む。第２のガス支持システムは、基材の第１の表面を位置決めし、所望の印刷ギャップを維持するように構成されることができる。第２のガス支持システムは、第１のガス支持システムの代わりに、またはそれに加え、使用されることができる。
【0027】
本教示の種々の実施形態は、印刷ギャップを維持および制御し、インク堆積印刷プロセスを取り巻く環境を制御するために、空気支持を使用するための装置および方法に関する。例えば、インク堆積は、非酸化環境で実施されることができる。いくつかの実施形態では、印刷ヘッドは、セットギャップが可能な限り０ｍｍに近くなり得る特定の距離に固定されるように、ガス支持筐体内に装着される。セットギャップは、印刷ヘッドの転写面とガス支持筐体の端面との間の距離に対応する。ガス支持ギャップは、端面と基材との間の距離である。基材が印刷ヘッドの下方を移動し、かつ／または印刷ヘッドが基材の上方を移動するかにかかわらず、いずれにしても、印刷ヘッドと基材との間には、相対運動が存在する。ガス支持筐体の流体通路を加圧することによって、ガスが、筐体内に開口部から流出し、ガス支持筐体端面と基材との間にガス支持ギャップを維持する。このようにして、印刷ギャップは、ガス支持ギャップとセットギャップとの和となり、それにより、印刷ギャップは、これらの他の２つのギャップによって制御される。例えば、約数ミクロンの微細な変化は、ガス支持筐体内のガス圧力を変化させることによって、印刷ギャップにもたらされることができる。ガス支持筐体から排気孔までのガスの流動は、支持ガスで充填された環境を生成する。インクが酸素ガスに敏感である場合、非酸素ガスおよび／または、例えば、窒素ガス等の不活性ガスが、非酸化環境を提供するように使用されることができる。印刷ヘッド内または印刷ヘッド上で液体インクを蒸発させるプロセスは、溶媒蒸気を発生させ得る。排気開口部は、ガス支持システムによって注入された窒素ガスの除去と液体インクの蒸発の間に発せられた溶媒蒸発の除去との両方を可能にする。
【0028】
いくつかの実施形態では、圧力源および真空源が両方とも、所望の印刷ギャップを規定する際に採用される。いくつかの実施形態では、真空源および窒素ガス圧力源が、提供される。これらの源は、例えば、印刷ヘッドのまわりに配置されたガス支持筐体内のそれぞれのチャネルと流体連通するために配置され、したがって、ガス支持ギャップが、確立されることができる。印刷ギャップは、支持筐体に対して可変であることができる。ガス支持筐体および印刷ヘッドは、基材、例えば、ガラスに隣接して配置されることができる。印刷ヘッドは、膜材料（例えば、キャリア流体中に溶解または懸濁された膜形成材料を含むインク）を基材上に堆積させることができる。いくつかの実施形態では、基材は、ガスリフトまたはガス支持システムを伴うチャックを介して支持される。いくつかの実施形態では、基材は、基材と接触する真空チャックを介して支持される。
【0029】
前述のように、本教示のガス支持システムは、単独で、または１つ以上の付加的ガス支持システムと組み合わせて、使用されることができる。付加的ガス支持システムは、任意のガスまたはガスの混合物を利用することができる。付加的ガス支持システムは、ガス封入システム（例えば、熱印刷動作を封入するシステム）内に含まれるものと同一または異なるガスまたはガス状混合物を使用することができる。いくつかの実施形態では、空気支持は、不活性ガス、例えば、窒素ガス、１つ以上の希ガス、またはそれらの組み合わせを使用する。使用され得るガス支持システムならびに関連方法およびシステムは、Ｎｅｗ Ｗａｙ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ， Ｉｎｃ．（Ａｓｔｏｎ， Ｐｅｎｎｓｙｌｖａｎｉａ）から入手可能なものを含む。それらは、単独で、または本教示で説明されるガス支持システムと組み合わせて使用することができる。本教示に関連して使用することができる、ガス支持システムに関するデバイス、システム、方法、および用途は、例えば、米国特許ＵＳ７，９０８，８８５Ｂ２号で説明されるものを含み、その全体が参照することにより本明細書に組み込まれる。Ｃｏｒｅｆｌｏｗ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ＬＴＤ．（Ｙｏｑｎｅａｍ， Ｉｓｒａｅｌ）から入手可能なガス支持システムならびに関連方法およびシステムもまた、単独で、または本教示で説明されるガス支持システムと組み合わせて使用することができる。本教示に関連してさらに使用することができる、ガス支持システムに関するデバイス、システム、方法、および用途は、例えば、米国特許ＵＳ７，８５７，１２１Ｂ２号、ＵＳ７，６０４，４３９Ｂ２号、ＵＳ７，６０３，０２８Ｂ２号、およびＵＳ７，５３０，７７８Ｂ２号に説明されるものを含み、それらは、その全体が参照することにより本明細書に組み込まれる。
【0030】
本教示の側面は、例えば、米国特許出願公開ＵＳ２００８／０３１１３０７Ａ１号、ＵＳ２００８／０３１１２８９Ａ１号、ＵＳ２００６／０１１５５８５Ａ１号、ＵＳ２０１０／０１８８４５７Ａ１号、ＵＳ２０１１／０００８５４１Ａ１号、ＵＳ２０１０／０１７１７８０Ａ１号、およびＵＳ２０１０／０２０１７４９Ａ１号、および米国特許出願第６１／５２１，６３１号（名称「Ｆａｃｅ－Ｄｏｗｎ Ｔｈｅｒｍａｌ－Ｊｅｔ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ」）の教示に関連して実施されることができ、これらは、参照することによってその全体が本明細書に組み込まれる。
【0031】
図１は、本教示の種々の実施形態による、ガス支持システム２０の断面図である。ガス支持システム２０は、側壁２４を備える筐体２２を備える。側壁２４は、外面２６と、内面２８とを備える。内面２８は、印刷モジュールパッケージ３２を受け取るように構成される内部空洞３０を規定する。内面２８は、内部空洞３０の空洞開口部３４で終端する。端面３６は、内面２８と外面２６との間に配置される。端面３６の反対側には、第２の空洞開口部４０を備える環状端部分３８がある。第２の空洞開口部４０は、貫通孔４２を備えることができる。第１の開口４４および第２の開口４６は、端面３６上に位置することができる。筐体２２の側壁２４内に延在する第１の流体チャネル４８が、第１の開口４４から延在し得る。第２の流体チャネル５０は、第２の開口４６から筐体２２の側壁２４内に延在することができる。
【0032】
図１に見られるように、印刷モジュールパッケージ３２は、転写面５２を備えることができ、その転写面５２から、材料が、基材５６、より具体的には、基材表面５７上に転写され、堆積させられた材料５４を形成し得る。印刷ギャップ５８は、転写面５２と基材表面５７との間の距離として規定される。ガス支持ギャップ６０は、端面３６と基材表面５７との間の距離として規定される。セットギャップ６２は、転写面５２と端面３６との間の距離と同一である、ガス支持システムギャップ６０と印刷ギャップ５８との間の差異として規定される。
【0033】
図２は、本教示の種々の実施形態による、ガス支持システム１２０の概略断面図である。ガス支持システム１２０は、筐体１２２を備え、そして、筐体１２２は、側壁１２４を備える。側壁１２４は、外面１２６と、内面１２８とを備え、内部空洞１３０を規定する。内部空洞１３０は、空洞開口部１３４を通して、印刷モジュールパッケージ１３２を受け取るように構成される。外面１２６と内面１２８との間には、端面１３６がある。第２の空洞開口部１３８は、空洞開口部１３４の反対に位置することができる。端面１３６は、第１の開口１４０と、第２の開口１４２とを備えることができる。第１の流体チャネル１４４は、第１の開口１４０から筐体１２２の側壁１２４内に延在することができる。第２の流体チャネル１４６は、第２の開口１４２から筐体１２２の側壁１２４内に延在することができる。
【0034】
図２に見られるように、第１の流体チャネル１４４および第２の流体チャネル１４６は、第１のマニホールド１４８と流体連通することができる。端面１３６はさらに、第３の開口１５０と、第４の開口１５２と、第５の開口１５４と、第６の開口１５６とを備えることができる。第３の流体チャネル１５８は、第３の開口１５０から筐体１２２の側壁１２４内に延在することができ、第４の流体チャネル１６０は、第４の開口１５２から筐体１２２の側壁１２４内に延在することができ、第５の流体チャネル１６２は、第５の開口１５４から筐体１２２の側壁１２４内に延在することができ、第６の流体チャネル１６４は、第６の開口１５６から筐体１２２の側壁１２４内に延在することができる。第３の流体チャネル１５８、第４の流体チャネル１６０、第５の流体チャネル１６２、および第６の流体チャネル１６４は、第２のマニホールド１６６と流体連通することができる。いくつかの実施形態では、加圧ガス源１６８が、第１のマニホールド１４８と流体連通する。いくつかの実施形態では、真空源１７０が、第２のマニホールド１６６と流体連通する。印刷モジュールパッケージ１３２の転写面１７２は、材料、例えば、膜形成材料を基材上に堆積させるように構成されることができる。堆積させられた材料１７４は、基材１７６、より具体的には、基材表面１７８上に位置することができる。印刷ギャップ１８０は、転写面１７２と基材表面１７８との間の距離として規定されることができる。ガス支持システムギャップは、端面１３６と基材表面１７８との間の距離として規定されることができる。セットギャップは、端面１３６と転写面１７２との間の距離として規定されることができる。いくつかの実施形態では、第２のガス支持システム１８６が、提供される。第２のガス支持システム１８６は、複数の流体チャネル（図示せず）と流体連通する複数の開口１８８を備えることができる。開口１８８は、基材１７６の第２の基材表面１９０に面することができる。
【0035】
図３は、本教示の種々の実施形態による、ガス支持システム２２０の分解図である。ガス支持システム２２０は、フェースプレート２２４、マニホールドアセンブリカバー２２６、マニホールドアセンブリベース２２８、およびベースプレート２３０をともに固着するための複数のファスナー２２２を備えることができる。ファスナー２２２は、第１のファスナー２３２と、第２のファスナー２３４と、第３のファスナー２３６と、第４のファスナー２３８とを備えることができる。フェースプレート２２４は、端面２４０を備えることができる。端面２４０は、ファスナー２２２を受け取ることができる。端面２４０からフェースプレート２２４内に延在する第１のファスナー孔部分２４２と、第２のファスナー孔部分２４４と、第３のファスナー孔部分２４６と、第４のファスナー孔部分２４８とが提供されることができる。フェースプレート２２４は、外面２５０と、内面２５２とを備えることができる。内面２５２は、内部空洞部分２５４ならびに第１の内部空洞開口部２５５を規定することができる。複数の流体チャネル部分２５６が、内面２５２と外面２５０との間でフェースプレート２２４内に配置されることができる。各流体チャネル部分２５６は、フェースプレート２２４の端面上のそれぞれの開口（図示せず）で終端することができる。
【0036】
マニホールドアセンブリカバー２２６は、第１のファスナー孔部分２５８と、第２のファスナー孔部分２６０と、第３のファスナー孔部分２６２と、第４のファスナー孔部分２６４とを備えることができる。ファスナー孔部分は、マニホールドアセンブリカバー２２６の外面２６６と内面２６８との間に配置されることができる。内面２６８は、内部空洞部分２７０を規定することができる。相補的マニホールド部分２７４内に含まれる複数の流体チャネル部分は、内面２６８と外面２６６との間に配置されることができる。
【0037】
マニホールドアセンブリベース２２８は、第１のファスナー孔部分２７６と、第２のファスナー孔部分２７８と、第３のファスナー孔部分２８０と、第４のファスナー孔部分２８２とを備えることができる。マニホールドアセンブリベース２２８のファスナー孔部分は、マニホールドアセンブリベース２２８の外面２８４と内面２８６との間に位置決めされることができる。内面２８６は、内部空洞部分２８８を規定することができる。外面２８４および内面２８６はまた、それらの間に相補的マニホールド部分２９２内の複数の流体チャネル部分を規定することができる。ポート受取開口２９４は、外面２８４から延在することができる。
【0038】
ベースプレート２３０は、第１のポート２９６と、第２のポート２９８と、第３のポート３００とを備えることができる。第１の流体ライン３０２は、第１のポート２９６に接続されることができる。第２の流体ライン３０４は、第２のポート２９８に接続されることができる。第３の流体ライン３０６は、第３のポート３００に接続されることができる。フェースプレート２３０は、主要ベースプレート部分３０８を備えることができる。主要ベースプレート部分３０８は、内部空洞部分３１０と、第２の内部空洞開口部３１２とを備えることができる。内部ベース表面３１４は、マニホールドアセンブリベース２２８に面することができる。ベースプレート２３０の外部ベース表面３１６は、フェースプレート２２４の端面２４０に類似するが、その反対の態様で、外向きに面することができる。複数の印刷モジュールパッケージ調節ねじ受取孔は、外部ベース表面３１６内に配置されることができる。これらは、第１の印刷モジュールパッケージ調節ねじ受取孔３１８と、第２の印刷モジュールパッケージ調節ねじ受取孔３２０とを含むことができる。他の調節ねじ受取孔も、例えば、印刷モジュールパッケージ上の調節ねじ毎に１つ、提供されることができる。ベースプレート２３０はさらに、フランジ３２６を備えることができる。フランジ３２６は、例えば、アクチュエータ、ロボットアーム、回転アクチュエータ、支持体部品、または同様のものへの取付のために構成されることができる。フランジ３２６は、第１のフランジファスナー受取孔３２８と、第２のフランジファスナー受取孔３３０と、第３のフランジファスナー受取孔３３２と、第４のフランジファスナー受取孔３３４とを備えることができる。
【0039】
図４は、組み立てられて印刷モジュールパッケージ３３６に隣接して示される、ガス支持システム２２０の左底面側斜視図である。第１のファスナー２３２、第２のファスナー２３４、第３のファスナー２３６、および第４のファスナー２３８は、端面２４０を通して配置されて示され、フェースプレート２２４、マニホールドアセンブリカバー２２６、マニホールドアセンブリベース２２８、およびベースプレート２３０をともに固着する。印刷モジュールパッケージ３３６は、その頂端として、印刷ヘッド３３８を備える。印刷ヘッド３３８は、１つ以上の転写面３４０を備えることができる。印刷モジュールパッケージ３３６は、線形調節ねじ等の１つ以上の印刷モジュールパッケージ調節デバイスを備えることができる。図４は、第１の印刷モジュールパッケージ調節ねじ３４２、第２の印刷モジュールパッケージ調節ねじ３４４、および第３の印刷モジュールパッケージ調節ねじ３４６を示す。任意の数、例えば、３つまたは４つの調節ねじが使用されることができる。線形調節ねじは、印刷ヘッド３３８のθｘおよびｙ回転を整合させ、かつ／または印刷ヘッド３３８の転写面３４０をガス支持システム２２０の端面２４０と同一平面にする、それに対してくぼませる、それと平行にする、および／またはそこから若干延在させるために使用されることができる。第１の印刷モジュールパッケージ調節ねじ３４２および第２の印刷モジュールパッケージ調節ねじ３４４は、第１の印刷モジュールパッケージベ
ースフランジ３５０に固着され、それに装着され、かつ／またはそれに調節可能に配置されることができる。第３の印刷モジュールパッケージ調節ねじ３４６および１つ以上の他の印刷モジュールパッケージ調節ねじは、第２の印刷モジュールベースフランジ３５２に固着され、それに装着され、かつ／またはそれに調節可能に配置されることができる。
ースフランジ３５０に固着され、それに装着され、かつ／またはそれに調節可能に配置されることができる。第３の印刷モジュールパッケージ調節ねじ３４６および１つ以上の他の印刷モジュールパッケージ調節ねじは、第２の印刷モジュールベースフランジ３５２に固着され、それに装着され、かつ／またはそれに調節可能に配置されることができる。
【0040】
印刷モジュールパッケージ３３６は、種々のファスナーのいずれかを使用して、ガス支持システム２２０に固定されることができる。図３では、２つの磁石３２２および３２４が、ベースプレート２３０の下側に装着されて示される。磁石３２２および３２４は、印刷モジュールパッケージ３３６上の対応する磁石（図示せず）と整合され、または印刷モジュールパッケージ３３６の一部、例えば、図４に示されるベースフランジ３５０および３５２である、磁気的に影響を受けやすい金属材料と整合されることができる。任意の数の磁石が、使用されることができる。
【0041】
内部空洞３５４は、内部空洞部分２５４と、内部空洞開口部２５５と、内部空洞部分２８８（図３）と、内部空洞部分３１０（図３）とを含むガス支持システム２２０の組立から生じることができる。複数の開口３６０は、外面２５０と内面２５２との間の端面２４０上に配置されて示される。複数のマニホールド３６２は、マニホールドアセンブリカバー２２６およびマニホールドアセンブリベース２２８内に含まれる。
【0042】
図５は、印刷モジュールパッケージ３３６と組み立てられた上下逆のガス支持システム２２０の斜視図である。印刷モジュールパッケージ３３６は、内部空洞３５４内に設置されており、第１の印刷モジュールパッケージ調節ねじ３４２、第２の印刷モジュールパッケージ調節ねじ３４４、および第３の印刷モジュールパッケージ調節ねじ３４６が、印刷モジュールパッケージ３３６とガス支持システム２２０との間の相対位置決めを調節するために利用される。本構成は、第１の印刷モジュールパッケージベースフランジ３５０および第２の印刷モジュールパッケージベースフランジ３５２をベースプレート２３０の外部ベース表面３１６に対して押しつける。
【0043】
図６は、組み立てられた構成における、ガス支持システム２２０および印刷モジュールパッケージ３３６の右底面側斜視図である。印刷ヘッド３３８および転写面３４０は、第１の内部空洞開口部２５５を通して可視であり、端面２４０上に配置される複数の開口３６０によって囲まれている。
【0044】
図７は、フランジ３２６を通してアクチュエータ３６４に接続されるガス支持システム２２０の斜視図である。アクチュエータ３６４は、アクチュエータモータ３６６と、回転可能なアクチュエータフェースプレート３６８とを備えることができる。フランジ３２６は、アクチュエータフェースプレート３６８に固着されることができる。
【0045】
本教示の種々の実施形態に従って利用され得る、ロードロック特徴およびそれらを使用する方法は、例えば、参照することによって全体として本明細書に組み込まれる米国特許出願公開ＵＳ２０１０／０２０１７４９Ａ１号に説明されるものを含む。
【0046】
本明細書に記載の刊行物、特許、および特許出願は全て、各個々の刊行物、特許、または特許出願が、具体的かつ個々に、参照することによって組み込まれることが示される場合と同様に、参照することによって本明細書に組み込まれる。
【0047】
本開示の実施形態が、本明細書で示され、説明されているが、そのような実施形態は一例のみとして提供されることが、当業者に明白となる。本開示から逸脱することなく、多数の変形例、変更、および置換が、当業者に想起される。本明細書で説明される教示の実施形態の種々の代替案が、本開示を実施する際に採用されてもよいことを理解されたい。
以下の特許請求の範囲は、本開示の範囲を定義し、これらの請求項およびその均等の物の範囲内の方法および構造は、それによって包含されることが意図される。
以下の特許請求の範囲は、本開示の範囲を定義し、これらの請求項およびその均等の物の範囲内の方法および構造は、それによって包含されることが意図される。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【外国語明細書】