[發明專利]一種印刷高質量OLED顯示膜層的壓電控制系統及方法

有效

• 申請號: 202110430630.2
• 申請日: 2021-04-21
• 公開（公告）號: CN113211984B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 寧洪龍;趙杰;彭俊彪;姚日暉;陳俊龍;陳楠泓;符曉;梁志豪;李依麟;鐘錦耀;張觀廣
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B41J2/045
• 分類號: B41J2/045;H01L51/56
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 鐘瑞敏

1.一種印刷高質量OLED顯示膜層的壓電控制系統，其特征在于，包括上位機、壓電驅動系統、運動控制系統、水平靜墨系統和墨滴監測系統；

壓電驅動系統、運動控制系統、水平靜墨系統和墨滴監測系統分別連接上位機，運動控制系統由上位機控制其移動；

壓電驅動系統的壓電噴頭、水平靜墨系統和墨滴監測系統分別安裝在運動控制系統上并隨著運動控制系統移動，壓電噴頭、水平靜墨系統和墨滴監測系統在運動控制系統移動時，三者保持相對靜止；

壓電驅動系統在打印時，由運動控制系統帶動壓電噴頭在印刷基板上方以相對于印刷基板的水平速度V移動，同時由上位機控制壓電噴頭噴射帶電墨滴，噴射出來的帶電墨滴相對于印刷基板具有水平方向上的初始速度V和豎直方向上的下落速度；

運動控制系統包括三維運動平臺模組和運動驅動模塊，上位機通過運動驅動模塊連接并控制三維運動平臺模組；

壓電驅動系統包括賦電模塊、數據轉換模塊、壓電驅動模塊和壓電噴頭，壓電噴頭搭載在三維運動平臺模組上，并由三維運動平臺模組帶動其移動，賦電模塊安裝在壓電噴頭上方并隨著壓電噴頭移動；

上位機通過數據轉換模塊連接并控制賦電模塊，賦電模塊用于對墨水賦電；賦電模塊與壓電噴頭相連通，經過賦電模塊賦電后的墨水進入到壓電噴頭內，上位機通過壓電驅動模塊連接壓電噴頭，并驅動壓電噴頭噴射出帶上電荷量q的帶電墨滴；

水平靜墨系統位于壓電噴頭和印刷基板之間，壓電噴頭噴射出的帶電墨滴進入水平靜墨系統中并由水平靜墨系統消除初始速度V，離開水平靜墨系統的墨滴因水平速度為零而豎直下落，最終撞擊至基板上并向四周均勻鋪展開；

水平靜墨系統包括測速模塊、阻力電場模塊和墨水回收裝置，測速模塊和阻力電場模塊分別通過數據轉換模塊連接至上位機；

測速模塊、阻力電場模塊和墨水回收裝置分別搭載在三維運動平臺模組上，并由三維運動平臺模組帶動其移動；賦電模塊、壓電噴頭、測速模塊、阻力電場模塊和墨水回收裝置按照從上至下順序依次位于印刷基板上方，壓電噴頭噴射的帶電墨滴依次穿過測速模塊、阻力電場模塊，最終下落至印刷基板上或進入到墨水回收裝置中；

其中，測速模塊用于檢測帶電墨滴在豎直方向的初速度V₀，并通過數據轉換模塊將初速度V₀發送給上位機；

阻力電場模塊用于產生電場，以對帶電墨滴施加與初始速度V反向的電場變力，進而使初始速度V減小直至消除；上位機通過三維運動平臺模組控制阻力電場模塊在上下方向上移動，從而調節電場有效長度；

墨水回收裝置用于回收經過測速模塊和阻力電場模塊后水平速度不為零的帶電墨滴；

墨滴監測系統實時采集印刷基板上墨滴鋪展的圖像，并將圖像發送至上位機；

墨滴監測系統包括LED補光燈、光源控制器和相機，LED補光燈和相機分別搭載在三維運動平臺模組上，由三維運動平臺模組帶動其移動；上位機通過光源控制器連接并控制LED補光燈，上位機連接相機并獲取相機所采集的印刷基板上墨滴鋪展的圖像；

上位機根據圖像統計墨滴撞擊基板濺射產生的雜散點數量，并調整運動控制系統的移動，以使雜散點數量保持在設定的數量閾值范圍內。

2.根據權利要求1所述的壓電控制系統，其特征在于，上位機通過三維運動平臺模組控制墨水回收裝置在上下方向上移動，墨水回收裝置始終位于阻力電場模塊的正下方，且其上表面與阻力電場模塊的下表面齊平；

墨水回收裝置的寬度小于阻力電場模塊的電場寬度，從而在墨水回收裝置和阻力電場模塊相接處預留出位于墨水回收裝置外側的用于篩選墨滴的透縫，經過測速模塊和阻力電場模塊后水平速度為零的帶電墨滴通過透縫下落至印刷基板。

3.根據權利要求1所述的壓電控制系統，其特征在于，賦電模塊包括絕緣外殼和收容在絕緣外殼內的導電電極，絕緣外殼固定在壓電噴頭上，絕緣外殼與壓電噴頭和外部的儲墨裝置相連通；

測速模塊包括外圍隔板和按照上下順序安裝在外圍隔板上的兩個光電開關，外圍隔板搭載在三維運動平臺模組上，并由三維運動平臺模組帶動其移動；

阻力電場模塊采用一對電容極板。