一种用于印刷OLED器件的压电控制系统及优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于印刷OLED器件的压电控制系统及优化方法，系统通过上位机控制主像素墨滴喷射系统喷射有机材料，以在OLED基板表面上印刷形成机发光层，同时，空位像素监测系统实时采集印刷过程中OLED基板的像素群图像，并将像素群图像发送给上位机；上位机找出图像中的空位像素点以及空位像素点在OLED基板中的对应位置，并控制空位像素补偿系统对OLED基板中的空位像素点对应位置进行填补印刷，以消除有机发光层中的缺陷，达到优化印刷OLED制程的目的，避免了印刷OLED过程中由于少数空位像素导致的器件良品率低下的问题，可有效提升印刷OLED的工艺稳定性，进一步推进印刷OLED技术替代蒸镀技术的进度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于印刷OLED器件的压电控制系统及优化方法
本专利技术涉及印刷电子
，特别是一种用于印刷OLED器件的压电控制系统及优化方法。
技术介绍
如今，显示技术更新换代速度极快，其中OLED技术已经成为行业热点，但是由于制作工艺的不成熟性和不稳定性，使得OLED相关产品成本过高、产量不足，造成很大的面板缺口，难以满足市场的需求。目前，OLED面板的生产工艺主要有两种：蒸镀和喷墨印刷，其中蒸镀是目前OLED面板制备的主要方式。采用蒸镀技术制造有机发光层时，需要用到一个真空设备，固态有机原材料被添加至该装置中，然后通过加热气化后，在指定的基板位置重新凝结后形成了我们所需要的OLED有机发光层。而喷墨印刷OLED的工作原理则不同，主要是使用溶剂将OLED有机材料溶解，通过高精度喷嘴将材料直接喷印在基板表面形成RGB有机发光层。毫无疑问，喷墨印刷技术作为一种无接触、无压力、无掩模的技术，可以将很小的液滴(体积为皮升或者飞升)精确喷涂在所需的位置，溶剂挥发干燥固化后形成薄膜，故而容易形成分辨率极高的显示器件，尤其是用来处理大尺寸面板的时候，更加具有优势。相比较传统的蒸镀技术，喷墨印刷OLED技术具有很大的优势，但是现阶段的喷墨印刷技术受制于生产工艺的缺陷，依旧无法大规模运用至OLED生产线。其中很重要的一个原因，便是印刷过程中的稳定性得不到保障。与蒸镀不同，喷墨印刷技术一般在印刷工艺前会对喷头进行校准，其后再进行印刷。但是印刷过程中无法对喷头状态进行观测，一旦喷印中一个喷头出现故障堵塞，造成印刷过程中液注断流，则其不仅仅影响一个像素，而是会影响一列、甚至多列像素，进而产生很多空位像素点和像素群，造成印刷OLED器件良品率低下。因此，有必要开发可实现超清印刷OLED器件的压电控制系统，用来快速印刷大尺寸OLED面板，并在印刷过程中填补影响器件性能的空位像素点和像素群，以满足高质量印刷的需求。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于解决喷墨印刷OLED过程中由于某些喷墨头故障等导致墨滴喷射中断，最终在OLED基板形成空位像素点的不足，提出一种用于印刷OLED器件的压电控制系统，可以实时迅速地获取喷射过程中的缺陷像素，并准确判断其数量和精准定位，进而通过空位像素补偿系统自动填补缺陷，避免了印刷OLED过程中由于少数空位像素导致的器件良品率低下的弊端，可有效提升目前印刷OLED的工艺稳定性，进一步推进印刷OLED技术替代蒸镀技术的进度。本专利技术的第二目的在于提出一种用于印刷OLED器件的压电控制优化方法。本专利技术的第一目的通过下述技术方案实现：一种用于印刷OLED器件的压电控制系统，包括上位机、主像素墨滴喷射系统、空位像素监测系统以及空位像素补偿系统，其中，上位机连接主像素墨滴喷射系统，并控制主像素墨滴喷射系统喷射有机材料，以在OLED基板表面上印刷形成机发光层；空位像素监测系统连接上位机，空位像素监测系统用于获取印刷过程中OLED基板的像素群图像，并将像素群图像发送给上位机以找出图像中的空位像素点以及空位像素点在OLED基板中的对应位置；上位机连接空位像素补偿系统，并控制空位像素补偿系统对OLED基板中的空位像素点对应位置进行填补印刷，以消除有机发光层中的缺陷。优选的，主像素墨滴喷射系统包括压电驱动系统A、多孔压电喷墨头和运动控制系统A；其中，压电驱动系统A和运动控制系统A分别连接上位机，并由上位机控制；压电驱动系统A连接多孔压电喷墨头，用于驱动多孔压电喷墨头喷射有机材料；运动控制系统A连接多孔压电喷墨头和空位像素监测系统，且多孔压电喷墨头和空位像素监测系统随着运动控制系统A的移动而移动；空位像素补偿系统包括运动控制系统B和补偿喷射系统，上位机通过运动控制系统B连接补偿喷射系统，补偿喷射系统随着运动控制系统B的移动而移动；其中，补偿喷射系统包括压电驱动系统B和单色压电喷墨头，上位机连接并控制压电驱动系统B，压电驱动系统B连接单色压电喷墨头，用于驱动单色压电喷墨头喷射有机材料。更进一步的，压电驱动系统A、B均包括任意波形发生卡和电压放大器，上位机通过任意波形发生卡连接电压放大器，电压放大器连接压电喷墨头；运动控制系统A、B均包括运动控制卡和三维移动平台，上位机通过运动控制卡连接三维移动平台，多孔压电喷墨头和空位像素监测系统分别搭载在运动控制系统A的三维移动平台上，单色压电喷墨头搭载在运动控制系统B的三维移动平台上；任意波形发生卡和运动控制卡均通过PCI/PCIe总线传输协议与上位机通信。优选的，空位像素监测系统采用相机。本专利技术的第二目的通过下述技术方案实现：一种用于印刷OLED器件的压电控制优化方法，所述方法应用于本专利技术第一目的所述的用于印刷OLED器件的压电控制系统，包括如下步骤：S1、上位机控制主像素墨滴喷射系统喷射有机材料，使得有机材料印刷在OLED基板表面上并形成有机发光层；在印刷的过程中，空位像素监测系统实时获取OLED基板的像素群图像，并将像素群图像发送给上位机；S2、上位机根据像素群图像的采集顺序，对像素群图像进行标序，以建立图像序号二维直角坐标图，在该坐标图中，像素群图像共同组合成一张含有OLED基板印刷面的完整图像；S3、上位机统计出每张图像的像素点数目，并根据统计后的每张图像的像素点数目判断该图像是否含有空位像素点，若无，则继续判断下一张图像，若有，则进一步与预设的标准图像进行对比分析，以找出像素群图像中的空位像素点；S4、上位机针对每张图像，分别建立单张图像内部像素点序号二维直角坐标图，图像的每个内部像素点在该坐标图均具有对应的二维坐标；S5、上位机对空位像素点进行坐标变换，从而计算出空位像素点在图像序号二维直角坐标图中的二维距离坐标，该二维距离坐标即作为空位像素点在OLED基板的印刷面上的实际二维坐标；S6、上位机根据空位像素点的实际二维坐标生成相应的控制指令，空位像素补偿系统根据控制指令对OLED基板中的空位像素点对应位置进行填补印刷，以消除有机发光层中的缺陷。优选的，在步骤S1中，上位机控制主像素墨滴喷射系统中的运动控制系统A移动，使多孔压电喷墨头和空位像素监测系统随着运动控制系统A的移动而移动；同时，上位机控制压电驱动系统A输出多路驱动信号，以驱动多孔压电喷墨头喷射有机材料，有机材料在OLED基板的印刷面上铺展开并形成有机发光层。优选的，在步骤S3中，上位机对每张图像进行图像转换、像素点提取和序号标定，从而统计出每张图像的像素点数目；然后判断统计后的每单张图像的像素点数目是否等于预设的n1*n2，n1、n2＞1，若相等，则说明该张图像没有空位像素点并进行下一张图像的判断；若不相等，则说明该张图像中存在空位像素点，再找出其中的空位像素点。更进一步的，图像转换的过程如下：1)灰度转换：先将OLED基板的像素群图像从RGB色彩空间转换成HSL色彩空间，得到HSL图像，然后提取出亮度平面，得到灰度图像；2)二值化转换：先根据预设的一个灰本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于印刷OLED器件的压电控制系统，其特征在于，包括上位机、主像素墨滴喷射系统、空位像素监测系统以及空位像素补偿系统，其中，上位机连接主像素墨滴喷射系统，并控制主像素墨滴喷射系统喷射有机材料，以在OLED基板表面上印刷形成机发光层；空位像素监测系统连接上位机，空位像素监测系统用于获取印刷过程中OLED基板的像素群图像，并将像素群图像发送给上位机以找出图像中的空位像素点以及空位像素点在OLED基板中的对应位置；上位机连接空位像素补偿系统，并控制空位像素补偿系统对OLED基板中的空位像素点对应位置进行填补印刷，以消除有机发光层中的缺陷。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于印刷OLED器件的压电控制系统，其特征在于，包括上位机、主像素墨滴喷射系统、空位像素监测系统以及空位像素补偿系统，其中，上位机连接主像素墨滴喷射系统，并控制主像素墨滴喷射系统喷射有机材料，以在OLED基板表面上印刷形成机发光层；空位像素监测系统连接上位机，空位像素监测系统用于获取印刷过程中OLED基板的像素群图像，并将像素群图像发送给上位机以找出图像中的空位像素点以及空位像素点在OLED基板中的对应位置；上位机连接空位像素补偿系统，并控制空位像素补偿系统对OLED基板中的空位像素点对应位置进行填补印刷，以消除有机发光层中的缺陷。


2.根据权利要求1所述的压电控制系统，其特征在于，主像素墨滴喷射系统包括压电驱动系统A、多孔压电喷墨头和运动控制系统A；
其中，压电驱动系统A和运动控制系统A分别连接上位机，并由上位机控制；压电驱动系统A连接多孔压电喷墨头，用于驱动多孔压电喷墨头喷射有机材料；运动控制系统A连接多孔压电喷墨头和空位像素监测系统，且多孔压电喷墨头和空位像素监测系统随着运动控制系统A的移动而移动；
空位像素补偿系统包括运动控制系统B和补偿喷射系统，上位机通过运动控制系统B连接补偿喷射系统，补偿喷射系统随着运动控制系统B的移动而移动；
其中，补偿喷射系统包括压电驱动系统B和单色压电喷墨头，上位机连接并控制压电驱动系统B，压电驱动系统B连接单色压电喷墨头，用于驱动单色压电喷墨头喷射有机材料。


3.根据权利要求2所述的压电控制系统，其特征在于，压电驱动系统A、B均包括任意波形发生卡和电压放大器，上位机通过任意波形发生卡连接电压放大器，电压放大器连接压电喷墨头；
运动控制系统A、B均包括运动控制卡和三维移动平台，上位机通过运动控制卡连接三维移动平台，多孔压电喷墨头和空位像素监测系统分别搭载在运动控制系统A的三维移动平台上，单色压电喷墨头搭载在运动控制系统B的三维移动平台上；
任意波形发生卡和运动控制卡均通过PCI/PCIe总线传输协议与上位机通信。


4.根据权利要求1所述的压电控制系统，其特征在于，空位像素监测系统采用相机。


5.一种用于印刷OLED器件的压电控制优化方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1～4中任一项所述的用于印刷OLED器件的压电控制系统，包括如下步骤：
S1、上位机控制主像素墨滴喷射系统喷射有机材料，使得有机材料印刷在OLED基板表面上并形成有机发光层；
在印刷的过程中，空位像素监测系统实时获取OLED基板的像素群图像，并将像素群图像发送给上位机；
S2、上位机根据像素群图像的采集顺序，对像素群图像进行标序，以建立图像序号二维直角坐标图，在该坐标图中，像素群图像共同组合成一张含有OLED基板印刷面的完整图像；
S3、上位机统计出每张图像的像素点数目，并根据统计后的每张图像的像素点数目判断该图像是否含有空位像素点，若无，则继续判断下一张图像，若有，则进一步与预设的标准图像进行对比分析，以找出像素群图像中的空位像素点；
S4、上位机针对每张图像，分别建立单张图像内部像素点序号二维直角坐标图，图像的每个内部像素点在该坐标图均具有对应的二维坐标；
S5、上位机对空位像素点进行坐标变换，从而计算出空位像素点在图像序号二维直角坐标图中的二维距离坐标，该二维距离坐标即作为空位像素点在OLED基板的印刷面上的实际二维坐标；
S6、上位机根据空位像素点的实际二维坐标生成相应的控...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁洪龙，赵杰，彭俊彪，姚日晖，许伟，李依麟，叶倩楠，曾璇，张旭，符晓，梁志豪，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44