一种面向新型显示器的电流体喷印制膜装备及方法与流程

1.本发明属于电流体喷印制膜相关技术领域，更具体地，涉及一种面向新型显示器的电流体喷印制膜装备及方法。


背景技术：

2.随着现代技术的迅猛发展，出现了各类新型显示器。例如，有机发光二极管(oled)显示器是目前显示领域的前沿技术之一。oled相较传统lcd显示器具有自发光、广视角、高对比、低功耗、厚度薄、构造简单、成本低等优点，在电视、智能手机等显示应用领域里得到越来越广泛的应用。
3.然而，oled之类新型显示器的发光层往往对水氧敏感，需要良好的密封环境才能保证其性能和寿命。因此设计可靠的封装制备方法与系统，成为了保证oled显示器件可靠运行的关键技术所在。随着oled显示面板尺寸的增加，传统的玻璃封装方法已经无法很好地满足其大面积、高效率、高质量和柔性需求。相应地，本领域亟需寻求一种可实现大面积、高效率、高质量的新型显示器封装制备装备。


技术实现要素：

4.针对现有技术的以上缺陷或需求，本发明的目的在于提供一种面向新型显示器的电流体喷印制膜装备及方法，其中通过对整个装备构造组成及多个关键模块的针对性改进，不仅可以全自动、高精度的方式实现大面积薄膜的高效制备，而且能够充分利用多模块组合反馈实现对电雾化液膜的厚度、均匀性等工参数进行调控，同时对雾化后的液膜和固化后的薄膜进行检测和筛查，进而获得高质量大面积的封装薄膜且确保了封装薄膜的表面平整性、厚度均匀性和表面孔隙率等指标均达到工艺要求，因而尤其适用于譬如oled薄膜封装之类的新型显示器制备应用场合。
5.为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种面向新型显示器的电流体喷印制膜装备，其特征在于，该装备包括阵列化电喷印喷头单元(100)、喷头模组(200)、喷头运动模块(300)、喷头供墨模块(400)、基板输送模块(500)、喷射检测模块(700)、定位模块(800)、测量模块(900)以及主控制系统(1100)，其中：
6.该阵列化电喷印喷头单元(100)上设有阵列化喷孔，用于在基板上采用电喷印工艺制备液膜；
7.该喷头模组(200)用于承载安装多组所述阵列化电喷印喷头单元(100)，并可根据打印需求，自由配置喷头单元数量及调节各个喷头单元之间的相对位置，由此实现宽幅打印；
8.该喷头运动模块(300)用于带动所述喷头模组(200)沿着y轴和z轴方向的运动，由此实现沿着基板幅宽方向的运动，同时调整喷头单元相对于基板的距离；
9.该喷头供墨模块(400)用于为所述阵列化电喷印喷头单元(100)提供制膜时所需的溶液；
10.该基板输送模块(500)用于接收来自上游的基板，并带着基板沿着x轴方向配合所述喷头模组(200)运动，使得所述喷头模组所喷印的液膜可覆盖整个基板；
11.该喷射检测模块(700)用于对各个喷头单元所形成的雾化锥及喷印的液膜进行图像采集，获得包括电雾化工艺参数、液膜参数和/或喷孔的喷射状态在内的一系列测量数据，并将其反馈至所述主控制系统(1100)；
12.该定位模块(800)用于对基板和喷头进行图像采集，获得反映基板位置、喷头位置、喷头高度等在内的偏差信息，并将偏差信号反馈至所述主控制系统(1100)；
13.该测量模块(900)用于对电雾化后的液膜以及固化后的液膜进行检测，获得包含厚度、厚度均匀性、边缘直线度等在内的测量数据，对测量数据进行达标判断，并将其反馈至所述主控制系统(1100)；
14.该主控制系统(1100)用于接收至此的各种信号和数据，相应对各类工艺参数闭环控制和优化调整。
15.作为进一步优选地，对于上述阵列化电喷印喷头单元(100)而言，它优选包括喷头主体(101)、墨腔盖(102)、电极层(103)和喷头控制器(104)，该喷头主体(101)上设有用于存储墨水的墨水腔(105)，并配置有定位导向结构(106)、喷嘴孔(107)、导电环(108)和电磁屏蔽环(109)；其中，所述定位导向结构(106)用于调节喷头之间的拼接连接，所述喷嘴孔(107)上分布有多组不同孔径且电压可单独调控的喷孔，所述导电环(108)、电磁屏蔽环(109)安装在每个喷嘴孔上，分别用于为喷孔提供电雾化所需要的高压电以及减小电场影响。
16.作为进一步优选地，所述喷嘴孔(107)上优选分布有三组不同孔径的喷孔，其中作为主喷孔的第一喷孔采用方形阵列的形式排布，所喷印的图案为一系列圆形；具备不同孔径的第二喷孔设置在各个第一喷孔之间，用于补充第一喷孔未能覆盖的区域并调节液膜的均匀性；具备不同孔径的第三喷孔设置在喷头单元的最外圈，用于调节液膜的边缘直线度。
17.作为进一步优选地，上述阵列化电喷印喷头单元(100)具有可扩展结构，并通过增加喷头单元的方式实现onepass打印。
18.作为进一步优选地，对于上述喷头模组(200)而言，它优选包括喷头拼接座(201)、拼接调节旋钮(202)、锁紧螺母(203)、锁紧螺钉(204)和喷头模组连接组件(205)，其中所述喷头拼接座(201)用于安装喷头单元；所述拼接调节旋钮(202)用于调节相邻两喷头单元的拼接间隙，且使得拼接间隙与单个喷嘴孔保持一致；所述锁紧螺母(203)用于锁紧所述拼接调节旋钮，保证拼接间隙在装备工作时不会发生变化；所述锁紧螺钉(204)用于对位置、间距调节完成后的喷头单元执行固定；所述喷头模组连接组件(205)用于将整个喷头模组安装至所述喷头运动模块(300)上。
19.作为进一步优选地，对于上述喷头运动模块(300)而言，它优选包括y轴运动单元和z轴运动单元，其中所述喷头模组200安装在z轴运动单元上，并由其带动可沿z轴方向移动，由此实现喷头与基板间距的调整；该z轴运动单元安装于y轴运动单元上，所述y轴运动单元安装于固定的打印机安装平台上，并带动z轴运动单元以及喷头模组一同沿着y轴方向运动。
20.作为进一步优选地，上述喷头供墨模块(400)优选包括外部供墨系统和内部供墨系统，墨液从外部供墨模块进入内部供墨模块后再进喷头单元，以保证墨路供应的稳定性；
此外，对于该外部供墨系统而言，它优选包括主墨瓶(301)、备用墨瓶(302)、废液瓶(303)、管路系统(304)、电磁阀组件(305)、报警指示灯(306)、供墨模块壳体(307)、温度传感器(308)、漏液传感器(309)和称重传感器(310)；对于该内部供墨系统而言，它优选包括大墨瓶(411)、小墨瓶(412)、内部墨路系统(413)和内部供墨系统壳体(414)。
21.对于上述基板输送模块(500)而言，它优选包括顶针升降组件(501)、基板转移组件(502)、旋转纠偏组件(503)、定位组件(504)、悬浮吸附组件(505)、夹持组件(506)、飞沫吸附组件(507)和基板角度调整系统(508)；其中，所述顶针升降组件(501)用于在上料时带动顶针升起，承接上游传来的基板，并依靠所述定位组件(504)对基板执行靠边定位；所述旋转纠偏组件(503)用于推动基板进行角度纠偏，然后该基板通过所述顶针升降组件(510)驱动顶针下降，带动基板下降至所述悬浮吸附组件(505)上方；所述悬浮吸附组件(505)通过气流控制使得基板呈悬浮状态，并由边缘设置的所述夹持组件(506)予以固定，然后在所述基板转移组件(502)的驱动下，带动基板运动至目标打印位置；所述飞沫吸附组件(507)位于所述悬浮吸附组件(505)的边缘，并吸附喷头所溅射出来的多余墨水；所述基板角度调整系统(508)用于接收由所述定位模块(800)所测量的基板偏差信号，对基板角度作进一步地修正。
22.作为进一步优选地，对于上述喷射检测模块(700)而言，它优选包括第一检测相机组件(701)、第一检测光源组件(702)、第二检测相机(703)、第二检测光源(704)、检测模块组件安装壳体(707)和第二检测相机x向移动单元(708)；其中，所述第一检测相机组件(701)和第一检测光源(702)安装于所述喷头模组(200)的下方两侧，用于对喷头喷射时所形成的雾化锥进行图像采集，相应获得雾化锥的角度、大小等参数，进而计算出喷射速度、喷射流量等电雾化工艺参数；所述第二检测相机(703)和第二检测光源(704)位于承印薄膜的下方，用于对喷头喷印后所形成的雾化图案进行图像采集，相应获得所喷印的液膜的大小、均匀性等信息；所述第二检测相机x向移动单元(708)用于驱动所述第二检测相机(703)沿着x轴方向运动，由此配合可沿着y轴方向运动的承印薄膜，实现对整个承印薄膜上的液膜进行全尺寸的图像采集。
23.作为进一步优选地，对于上述定位模块(800)而言，它优选包括下视相机(801)、下视激光位移传感器(802)、上视相机(803)和上视激光位移传感器(804)；其中，所述下视相机(801)、下视激光位移传感器(802)安装于所述喷头运运模块(300)上，可由该喷头运运模块带动沿着y轴和z轴方向运动；所述上视相机(803)、上视激光位移传感器(804)安装于所述基板输送模块(500)上，并可由该基板输送模块带着沿x轴方向运动；此外，在进行喷印制膜前，通过配合运动，所述下视相机(801)对基板上的定位标记图案执行图像采集，同时所述下视激光位移传感器(802)对基板的高度信息进行多点测量；而当所述基板输送模块(500)带着所述上视相机、上视激光位移传感器运动至所述喷头模组下方时，通过配合运动，所述上视相机对所述喷头模组上的定位标记图案进行图像采集，同时所述上视激光位移传感器(804)对所述喷头模组的高度基准面进行多点采集。
24.作为进一步优选地，对于上述测量模块(900)而言，它优选包括检测单元、观测移动平台(904)、装载台(905)和测量控制模块(906)；其中所述检测单元整体安装在所述装载台(905)上，该载物台安装于所述观测移动平台(904)；所述观测移动平台(904)用于带着所述检测单元沿y轴和z轴两个方向移动，并配合基板输送模块(500)的x轴方向移动，可实现
对基板全尺寸范围的检测；所述测量控制模块(906)用于对各检测单元所传递的图像和信息进行分析处理，并将结果反至所述主控制系统(1100)。
25.作为进一步优选地，所述检测单元优选包括激光位移传感器(901)、白光干涉仪(902)和图像观测相机(903)；其中所述激光位移传器(901)用于向液膜或薄膜发射一束激光，通过检测反射回来的激光束来计算出膜厚；所述图像观测相机(903)用于对液膜或薄膜进行图像采集，并将采集数据传送至所述检测控制模块(906)；所述白光干涉仪(902)用于利用所接收的反射光与基准光形成的干涉条纹来计算光程差，并相应获得液膜或薄膜的厚度。
26.作为进一步优选地，对于上述测量模块(900)而言，它优选采用以下方式来执行液膜厚度均匀性的检测过程：
27.首先将整个液膜分为m行n列执行取样测厚，并采用公式(一)来反映基板上液膜的厚度矩阵η：
[0028][0029]
其中，该厚度矩阵η中的元素h
ij
为各个测量采样点处的液膜厚度，液膜厚度的值取为厚度矩阵η中各元素h
ij
的平均值，即此外，该厚度矩阵η最大值与最小值之差与均值的比值设定为厚度非均匀度，其与1的差值即为厚度均匀性σ，即
[0030]
作为进一步优选地，对于上述主控制系统(1100)而言，它优选采用以下算法执行液膜厚度的闭环控制：
[0031]
首先，该主控制系统根据基板、喷头的参数，以及所设定的膜厚、膜厚均匀性等信息，进行薄膜喷印路线、喷头电压、流量大小和时序进行规划；当液膜喷印完后，对液膜的厚度、厚度均匀性进行检测，该主控制系统根据所测的膜厚偏差对下次打印的参数进行补偿；此外，该主控制制系统还根据厚度矩阵中出现厚度偏差的点在厚度矩阵中的位置，计算出该处液膜喷印时对应的喷孔序号及喷印时间，并据该测量采样点的厚度偏差，对该喷头及其附近喷孔的电压、流量大小和时序进行调整和补偿。
[0032]
作为进一步优选地，上述电流体喷印制膜装备还包括辅助模块(600)和环境控制系统(1000)，其中该辅助模块(600)包括x向运动单元(601)、承载板(602)、喷头擦拭单元(603)和喷头抽吸单元(604)，并用于对喷头执行擦拭和维护功能；该环境控制系统(1000)呈密封箱体的形式，并包括空气净化子系统、气氛调节子系统和温控子系统，由此确保整个装备喷印制膜过程中的所需环境。
[0033]
按照本发明的另一方面，还提供了相应的电流体喷印制膜方法，其特征在于，该方法包括：
[0034]
步骤1)基板输送模块移动到基板接收位置，接收从上游机械手传递过来的基板；
[0035]
步骤2)基板输送模块上的定位模块工作，对接收的基板进行定位。然后基板升起模块下降，使基板平稳放置于悬浮吸附平台上；接着悬浮吸附系统工作，将基板轻微托起，并吸附固定在悬浮吸附平台上；然后基板定位相机对基板位置进行测量，确定其位置；
[0036]
步骤3)喷头模组移至喷射检测位置进行试喷，喷射检测对模块对每个喷头所喷的雾化锥进行检测，并判断该喷头状态是否满足该次打印需要的喷射参数要求：如某喷头不满足要求，则对喷头的喷射参数进行调节，直至其满足工艺参数要求；喷头模组检测和调整后，移至打印开始位置；
[0037]
步骤4)基板输送模块带基板移至打印开始位置，然后基板运动模块、喷头运动模块配合运动，对整块基进行one-pass或multi-pass打印，用喷头模组在基板上电喷雾制备封装层液膜；
[0038]
步骤5)基板运动模块与测量模块配合运由，用测量单元对基板全尺寸上的液膜厚度进行检测，判断其液膜厚度、厚度均匀性是否达标，并将检测参数反馈至控制系统，作为电雾化工艺参数调整的依据；
[0039]
步骤6)基板运动模块带着基板移至基板传递位置，基板抬升机构带着基板升起；外部机械手将基板取出，并送至外部的固化装置中进行固化；
[0040]
步骤7)液膜固化完后，外部机械手再将基板送回至基板运动模块中；基板运动模块和测量模块再次配合运动，对固化后的薄膜进行全尺寸的厚度、厚度均匀性检测，并判断是否达标，并将检测参数反馈至控制系统，作为电雾化工艺参数调整的依据；
[0041]
步骤8)最后基板运动模块带着基板移至基板传递位置，由外部机械手将检测完后的基板取出送至下游工序中。
[0042]
按照本发明的又一方面，还提供了上述电流体喷印制膜方法在有机发光二极管薄膜封装的应用。
[0043]
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
[0044]
(1)本发明通过对整个装备构造组成及多个关键模块的具体构造及设置方式进行针对性改进，全自动、高精度的方式实现大面积薄膜的高效制备，而且能够充分利用多模块组合反馈实现对多个工艺参数的实时检测和闭环控制，由此满足oled之类新型显示器的高质量封装制备需求；
[0045]
(2)本发明通过对阵列化电喷印喷头单元及其配套的喷头模组的具体设计，能够充分发挥电雾化技术的优势，获得均匀的喷雾，并且所喷印的液体粘度高，材料适应性好；此外，该喷头模组为易扩展的模块化结构，进一步提高了打印效率，更好地满足大面积、高效率制膜的需求；
[0046]
(3)本发明中所喷的液膜厚度可通过电压、喷孔大小、喷头距到基板的距离等参数进行调控，并由公式进行可靠预测；此外，还可以通过为喷头模组里不同喷头配置不同的电压、优化喷头模组里的喷头组成和排布形式，提高所制备薄膜的平整性和厚度均匀性和边缘直线度，以满足oled面板之类显示器中高质量封装薄膜的需求；
[0047]
(4)本发明通过对喷射检测模块、测量模块等多个功能组件的具体设计和相互配合，能够有效地对喷印完后的液膜和固化后的薄膜的厚度、厚度均匀性进行了全尺寸检测，并将检测结果形于电喷雾工艺参数的调节，形成了工艺闭环，进一步提高了所制备薄膜的
质量；
[0048]
(5)本发明中还通过对基板输送模块、环境控制系统等功能组件的具体设计，可以有效减少大尺寸基板的变形以及减轻打印时振动对基板影响，同时确保了整个装备处于稳定的低水氧、恒温、洁净环境及保护气氛中，由此满足大尺寸基板制膜的需求。
附图说明
[0049]
图1是用于示范性说明本发明的电流体喷印制膜装备的整体结构示意图；
[0050]
图2a是按照本发明的一个优选实施例、更为具体地显示了电喷印喷头单元的结构立体图；
[0051]
图2b是按照本发明的一个优选实施例、更为具体地显示了电喷印喷头单元中的喷孔结构剖视图；
[0052]
图3是按照本发明的一个优选实施例、用于显示电喷印喷头单元的喷孔分布示意图；
[0053]
图4a是按照本发明的一个优选实施例、更为具体地显示了喷头模组的结构立体图；
[0054]
图4b是按照本发明的一个优选实施例、更为具体地显示了喷头模组的喷头单元拼接间距示意图；
[0055]
图5是按照本发明的一个优选实施例、更为具体地显示了供墨系统的结构示意图；
[0056]
图6是按照本发明的一个优选实施例、更为具体地显示了基板输送模块的结构示意图；
[0057]
图7是按照本发明的一个优选实施例、更为具体地显示了辅助模块的结构示意图；
[0058]
图8是按照本发明的一个优选实施例、更为具体地显示了喷射检测模块的结构示意图；
[0059]
图9是按照本发明的一个优选实施例、更为具体地显示了定位模块的结构示意图；
[0060]
图10是按照本发明的一个优选实施例、更为具体地显示了测量模块的结构示意图；
[0061]
图11是按照本发明的一个优选实施例、更为具体地显示了液膜厚度均匀性闭环控制的框图；
[0062]
图12是用于示范性说明本发明的电流体喷印制膜工艺的整体流程示意图。
具体实施方式
[0063]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0064]
图1是用于示范性说明本发明的电流体喷印制膜装备的整体结构示意图。如图1所示，该装备主要包括阵列化电喷印喷头单元100、喷头模组200、喷头运动模块300、喷头供墨模块400、基板输送模块500、喷射检测模块700、定位模块800、测量模块900以及主控制系统1100等功能组件，此外还包括了辅助模块600和环境控制系统1000等功能组件，下面将结合
附图对以上重要组件逐一进行具体的解释说明。
[0065]
对于阵列化电喷印喷头单元100而言，它的上面设有阵列化喷孔，用于在基板上采用电喷印工艺制备液膜，实现大面积、高效率、高质量的液膜制备。
[0066]
更具体地，如图2和图3中所示，模块化阵列喷头可以包括喷头主体101、墨腔盖102、电极层103、喷头控制器104等部件。喷头主体101上设有存放墨水的墨水腔105、用于拼接连接的定位导向结构106、喷嘴孔107、导电环108、电磁屏蔽环109等结构。其中喷头上的喷嘴孔107上分布有多组不同孔径且电压可单独调控的喷孔，其分布如图3所示，其中多组不同孔径的喷孔所成。其中主喷孔(图3中的a孔)以方形阵列形式排布；喷孔所喷印的图案为一系列圆形；这些圆上中的液膜厚度并不均匀；并且各喷孔所喷的圆存在交叉重叠或不能覆盖的区域。故在喷头中设置了第二组不同孔径的喷孔(图3中的b孔)，用以补充a喷孔未能覆盖的区域，并调节液膜的均匀性。为提高所喷液膜的边缘直线度，还在喷头单元最外圈设置了第三组不同孔径的喷孔(图3中的c孔)，以调节所喷液膜的边缘直线度。
[0067]
导电环108和电磁屏蔽环109安装在每个喷孔上。导电环108通过电极层103接通高压电，为喷孔提供电雾化所需要的高压电。电磁屏蔽环109用于减小导电环108的电场对周围电场的影响。电极层103与每个导电环108单独连接，并受喷头控制器104控制，实现对每个喷孔的单独控制。通过单独调节每个喷孔的电压，可进一步提高所制备薄膜的均匀性。
[0068]
对于喷头模组200而言，它用于承载安装阵列化电喷印喷头单元100，并可根据打印需求，自由配置喷头单元数量及调节各个喷头单元之间的相对位置，由此实现宽幅打印。
[0069]
更具体地，如图2a和图2b中所示，该喷头模组可以包括喷头单元100、喷头拼接座201、拼接调节旋钮202、锁紧螺母203、锁紧螺钉204、喷头模组连接组件205等部件。喷头单元100通过其中上的定位导向结构106安装于喷头拼接座201上。拼接调节旋钮202用于调节相邻两喷头单元的拼接间隙206，使拼接间隙206与单个喷嘴孔距一致。锁紧螺母203用于锁紧拼接调节旋钮202，保证使拼接间隙206在系统工作时不会发生变化。锁紧螺钉204用于固定位置、间距调节完成后的喷头单元。喷头模组通过喷头模组连接组件205安装至喷头运动模块300上。
[0070]
对于喷头运动模块300而言，它用于带动喷头模组200沿着y轴和z轴方向的运动，由此实现沿着基板幅宽方向的运动，同时调整喷头单元相对于基板的距离。
[0071]
更具体地，如图4中所示，喷头运动模块300主要包括y轴运动单元、z轴运动单元。喷头模组200安装在z轴运动单元上；并由其带动可沿z轴方向移动，实现喷头与基板间距的调整。z轴运动单元302安装于y轴运动单元301上；y轴运动单元301安装于固定的打印机安装平台上，并带动z轴运动单元302、喷头模组200等部件沿y轴方向运动。
[0072]
对于喷头供墨模块400而言，它用于为阵列化电喷印喷头单元100提供制膜时所需的溶液。
[0073]
更具体地，如图4a和4b中所示，该喷头供墨模块400包括外部供墨系统和内部供墨系统。其中外部供墨系统包括主墨瓶301、备用墨瓶302、废液瓶303、管路系统304、电磁阀组件305、报警指示灯306、供墨模块壳体307、温度传感器308、漏液传感器309、称重传感器310等部件。主墨瓶301通过管路系统304与内部供墨系统连通向其供墨。主墨瓶301、备用墨瓶3402、废液瓶303下方均设有称重传感器310上。称重传感器310通过检测墨瓶及墨水的重量来确定墨瓶里墨水的存量。当称重传感器310检测到墨瓶及墨水的重低于指定值，表明墨瓶
里墨水存量低于指定量。此时主控制系统可通过电磁阀组件305切换管路系统304，将主墨瓶301与内部供墨系统断开，并将备用墨瓶与内部供墨系统连接。废液瓶303与用于内供墨系统、喷头模组里产生的废液。如果主墨瓶301、备用墨瓶302、废液瓶303发产泄漏，将触发漏液传感器309；漏液传感器309发出告警信号至报警指示灯306和主控制系统1100，报警指示灯306发出警告信号通知操作人员进行处理。温度传感器308对外部供墨模块内的温度进行检测。当外部供墨模块内温度超出设定范围时，温度传感器308将发出告警信号至报警指示灯306和主控制系统1100，报警指示灯306发出警告信号。
[0074]
此外，如图5中所示，内部供墨系统包括大墨瓶411、小墨瓶412、内部墨路系统413、内部供墨系统壳体414等部件组成。大墨瓶411连接外部供墨系统，并通过内部墨路系统413为多个小墨瓶412供墨。每个小墨瓶412再通过内部墨路系统413为多个喷头模组200中的多个喷头单元供墨。内部供墨系统壳体414为各组件提供安装空间，并且内部供墨系统连接在喷头运动模块300上，随其一起运动。
[0075]
对于基板输送模块500而言，它用于接收来自上游的基板，并带着基板沿着x轴方向配合所述喷头模组200运动，使得所述喷头模组所喷印的液膜可覆盖整个基板。
[0076]
更具体地，如图6中所示，基板输送模块500包括顶针升降组件501、基板转移组件502、旋转纠偏组件503、定位组件504、悬浮吸附组件505、夹持组件506、飞沫吸附组件507、基板角度调整系统508等。上料时，顶针升降组件501带动顶针5011升起，承接机械手传递过来的基板，通过定位组件504对基板进行靠边定位，旋转纠偏组件503推动基板进行角度纠偏，随后顶针升降组件501驱动顶针5011下降，带动基板下降至悬浮吸附组件505上方，基板在吸附组件505内部设置的间隔布局的正压孔和真空孔阵列5051的组合气流控制下，呈悬浮状态，并由边缘设置的夹持组件506的吸盘吸住，随后在基板转移组件502驱动下，带动基板运动至目标打印位置。飞沫吸附组件507组成位于悬浮吸附组件505边缘，采用气流或静电的方式吸附喷头所溅射出来的多余墨水。基板角度调整系统508用于接收由定位模块800所测量的基板角度偏差信号，对基板角度作进一步地修正。
[0077]
对于辅助模块600而言，如图7所示，它譬如可包括x向运动单元601、承载板602、喷头擦拭单元603、喷头抽吸单元604等部件。喷头擦拭单元603用于清洁喷头100表面；喷头擦拭单元603主要由步进电机6031通过同步轮和同步带带动擦洗卷布轴6032旋转，将放布轴上的擦拭布6033通过胀紧轮和支撑杆6034完成对喷头表面的清洁。
[0078]
喷头抽吸单元604用于吸附喷头内废液。喷头抽吸单元604主要由大流量真空发生器6041产生负压通过升降气缸6042带动吸盘6043对喷头进行废墨清除；吸盘6043对喷头进行整体式吸附，为保证喷头不被造成损伤，吸附时吸盘和喷头间留存间隙；吸附的废墨通过管路留存在废墨储液罐6044中。
[0079]
对于喷射检测模块700而言，它用于对各个喷头单元所形成的雾化锥及喷印的液膜进行图像采集，获得包括电雾化工艺参数、液膜参数和/或喷孔的喷射状态在内的一系列测量数据，并将其反馈至所述主控制系统。
[0080]
更具体地，如图8中所示，喷射检测模块700优选通过多组相机，对电喷印喷头所形成的雾化锥及喷印的液膜进行图像采集，进而获得电雾化工艺参数。优选地，喷射检测模块700包括第一检测相机组件701、第一检测光源组件702、第二检测相机703、第二检测光源704、第二检测相机x向移动单元等部件。第一检测相机组件701和第一检测光源702安装于
喷头模组200下方两侧。第一检测相机对头模组中的喷头喷射时形成的雾化锥进行图像采集，并将信号传输至图像处理模块。图像模处理模块得利用图像分析算法对第一检测相机701所采集的雾化锥图像进行分析计算，获得雾化锥的角度、大小等参数，进而计算出喷射速度、喷射流量等雾化工艺参数。优选地，第一光源组件702位于第一检测相机组701的对侧，为第一检测相机701采集图案时提供照明光源。
[0081]
承印薄膜705为透明材质。喷头通过脉冲喷射后，在承印薄膜上形成了近似圆形的雾化图案。第二检测相机703和第二检测光源704位于承印薄膜下方。优选地，第二检测光源704采用同轴照明方式，照亮喷头喷印后形成的雾化图案。第二检测相机703过对该雾化图案进行图像采集，将图像传送至图像处理模块。图像处理模块通过图像处理处理算法对该图像进行分析计算，获得所喷印的液膜的大小、均匀性等信息。
[0082]
此外，喷头模组200在喷头动动模块300带动下可沿y轴方向运动；喷射检测模块可以沿x轴方向运动；承印薄膜705可在承印薄膜输送模块706带动下沿y轴方向运动。喷头模组200在单个喷头喷印检测完后，沿y轴方向步进一个喷头y向间距；承印薄膜705也沿y方步进。然后下一个喷头进行脉冲喷射，第一检测相机701、第二检测相机703对该喷头所形成的雾化锥、雾化图案进行检测。如此反复，可对喷头模组单排所有喷头进行检测。随后喷头检测单元沿x方向步进一个喷头x向间距，然后重复单排喷头检测步骤，对该排的所有喷头的喷射情况进行检测。反复上述步骤，可对阵列喷头模组200中的所有喷头的喷射状况进行检测。
[0083]
更进一步地，喷头模组200的所有喷头可同时喷射，形成一道雾化带；同时承印薄膜705沿x方向运动承接该雾化带，最终形成一层雾化薄膜。承印薄膜705在承印薄膜输送模块706带动下沿y方向运动，第二检测相机703在第二检测相机x方向运动单元708带动下沿x方向运动。两者配合运合使承印薄膜上所液膜经过第二检测相机703上方；第二检测相机703对承印薄膜上的液膜进行全尺寸的图像采集；图像处理模块通过对所采集的液膜全尺寸的图像进行分析，获得液膜的均匀性信息。
[0084]
对于定位模块800而言，它用于对基板和喷头进行图像采集，获得反映基板位置、喷头位置、喷头高度等在内的偏差信息，并将偏差信号反馈至所述主控制系统。
[0085]
更具体地，该定位模板主要包括下视相机801、下视激光位移传感器802、上视相机803、上视激光位移传感器804等部件。其中下视相机801、下视激光位移传感器802安装于喷头运运模块300上，可由喷头运运模块300带动沿y轴、z轴方向运动。上视相机803、上视激光位移传感器804安装于基板输送模块600上，并可由基板输送模块600带着沿x轴方向运动。
[0086]
在进行喷印制膜前，基板运动模块带着基板沿x轴运动、喷头运动模块带着下视相机、下视激光位移传感器沿y轴方向运动；两者配合运动，同时下视相机对基板上的定位标记图案组进行图像采集；并且下视激光位移传感器对基板的高度信息进行多点测量。然后基板输送模块带着上视相机、上视激光位移传感器移至喷头模组下方；喷头模组沿y轴方向运动，同时上视相机对喷头模组上的定位标记图案进行图像采集，并且对上视激光位移传感器对喷头模组的高度基准面进行多点采集。下视相机801、下视激光位移传感器802、上视相机803、上视激光位移传感器804所采集的图像信息、高度信息传送至控制系统，经图像处理分析和计算后获得基板、喷头阵列的位置和高度偏差。这些偏差信反馈至打印控制系统，从而提高喷印制膜的质量。
[0087]
对于测量模块900而言，它用于对电雾化后的液膜以及固化后的液膜进行检测，获得包含厚度、厚度均匀性、边缘直线度等在内的测量数据，对测量数据进行达标判断，并将其反馈至所述主控制系统。
[0088]
更具体地，测量模块900具有多种检测方法，优选地，其检测单元可由激光位移传感器901、白光干涉仪902、图像观测相机903组合而成。此外检测模块还包换观测移动平台904、装载台905、测量控制模块906。其中激光位移传感器901、白光干涉仪902、图像观测相机903安装在载物台905上，载物台安装于观测移动平台中904。观测移动平台904可带着检测单元沿y轴和z轴两个方向移动，配合基板输送模块500的x轴方向移动，可实现对基板全尺寸范围的检测。
[0089]
激光位移传器向液膜或薄膜发射一束激光，通过检测反射回来的激光束在激光位移传器接收单元的位置，经换算后计算出膜厚。图像观测相机为高分辨率的相机，对液膜或薄膜进行图像采集，并将采集数据传送至检测控制模块906。白光干涉仪902所接收的反射光与基准光形成的干涉条纹来计算光程差，并进一步经计算处理后获得液膜或薄膜的厚度。
[0090]
测量控制模块906对各检测单元所传递的图像和信息进一步分析处理，并将结果反至主控制系统1100。测量控制模块906会对图像观测相机903传递的图像进行二值化处理，并由图像观测算法计算获得液膜厚度。进一步地，测量控制模块906通过统计在激光位移传感器或白光干涉仪在基板不同位置的厚度测，计算出基板全尺寸上薄膜的厚度均匀性。进一步地，测量控制模块906可通过图像观测算法分析图像观测相机903在基板全尺寸上的观测图像，分析检测液膜或薄膜宏观的整体表面形貌、边缘直线度，并寻找表面雾化不达标的位置。进一地，测量控制模块通过所检测的液厚或薄膜的厚度、厚度一致性、缺陷的数量和位置等信息综合判定该次打印的薄膜是否达标，并将结果参数反馈至主控制系统1100。
[0091]
对于环境控制系统1000而言，它主要包括一密封箱体，空气净化系统、气氛调节系统和温控系统，用于隔离外界环境，保证制膜工作时稳定的低水氧、恒温、洁净环境及保护气氛。
[0092]
更具体地，在基板传递前，环境控制系统需将密封腔内的气体氛围调节至与外部一致，再打开舱与外部进行基板传递。在打印前，环境控制系统需将密封腔内气体氛围调至打印所需的惰性气体保护气氛，将气压、温度调至所设定的值，并保持稳定后再进行薄膜喷印。
[0093]
对于主控制系统1100而言，它除了用于协调控制装备和运动轴的运动、喷头喷印动作、触发检测相机采图等动作之外，还用于接收至此的各种信号和数据，相应对各类工艺参数闭环控制和优化调整。
[0094]
更具体地，控制系统根据基板、喷头参数，以及所设定的膜厚、膜厚均匀性等信息，进行薄膜喷印路线规划、喷头电压、流量大小和时序，得到p
x
、py、ui和qi，其中p
x
为基板的x向运动路径、py为喷头的y向运动路径，ui为第i个喷头的电压大小和时序；qi为第i个喷头的流量大小和时序。当喷头运动至基板需要喷印的位置上方时，喷孔进行喷印。通过喷头100的喷头控制器107对喷头喷印与喷头运动模块300、基板运输模块500的运动控制相配合，实现液膜的喷印。
[0095]
如图11中所示，主控制系统优选采用以下方式来执行液膜厚度均匀性的检测过程：
[0096]
首先将整个液膜分为m行n列执行取样测厚，并采用公式(一)来反映基板上液膜的厚度矩阵η：
[0097][0098]
其中，该厚度矩阵η中的元素h
ij
为各个测量采样点处的液膜厚度，液膜厚度的值取为厚度矩阵η中各元素h
ij
的平均值，即此外，该厚度矩阵η最大值与最小值之差与均值的比值设定为厚度非均匀度，其与1的差值即为厚度均匀性σ，即
[0099]
当检测完后如液膜厚度超出厚度阀值，譬如或则规划器根据厚度偏差值对下次打印的参数进行补偿；如液膜厚度均匀性σ超出阀值，即σ《80％σ0，则规划根据器根据厚度矩阵η中出现厚度偏差的点在矩阵η中的位置，计算出该处液膜喷印时对应的喷孔序号i及喷印时间t，并据该测量采样点的厚度偏差d
hi
＝h
i-h0，对喷头i及其附近的喷孔的电压、流量大小和时序进行补偿。
[0100]
如图12所示还提供了相应的电流体喷印制膜方法，其特征在于，该方法包括：
[0101]
步骤1)基板输送模块移动到基板接收位置，接收从上游机械手传递过来的基板；
[0102]
步骤2)基板输送模块上的定位模块工作，对接收的基板进行定位。然后基板升起模块下降，使基板平稳放置于悬浮吸附平台上；接着悬浮吸附系统工作，将基板轻微托起，并吸附固定在悬浮吸附平台上；然后基板定位相机对基板位置进行测量，确定其位置；
[0103]
步骤3)喷头模组移至喷射检测位置进行试喷，喷射检测对模块对每个喷头所喷的雾化锥进行检测，并判断该喷头状态是否满足该次打印需要的喷射参数要求：如某喷头不满足要求，则对喷头的喷射参数进行调节，直至其满足工艺参数要求；喷头模组检测和调整后，移至打印开始位置；
[0104]
步骤4)基板输送模块带基板移至打印开始位置，然后基板运动模块、喷头运动模块配合运动，对整块基进行one-pass或multi-pass打印，用喷头模组在基板上电喷雾制备封装层液膜；
[0105]
步骤5)基板运动模块与测量模块配合运由，用测量单元对基板全尺寸上的液膜厚度进行检测，判断其液膜厚度、厚度均匀性是否达标，并将检测参数反馈至控制系统，作为电雾化工艺参数调整的依据；
[0106]
步骤6)基板运动模块带着基板移至基板传递位置，基板抬升机构带着基板升起；外部机械手将基板取出，并送至外部的固化装置中进行固化；
[0107]
步骤7)液膜固化完后，外部机械手再将基板送回至基板运动模块中；基板运动模
块和测量模块再次配合运动，对固化后的薄膜进行全尺寸的厚度、厚度均匀性检测，并判断是否达标，并将检测参数反馈至控制系统，作为电雾化工艺参数调整的依据；
[0108]
步骤8)最后基板运动模块带着基板移至基板传递位置，由外部机械手将检测完后的基板取出送至下游工序中。
[0109]
综上，按照本发明的电流体喷印制膜装备整体结构紧凑、自动化程度高，适用于大面积、高效率、高质量制备柔性显示封装薄膜，可以有效保证生产效率、降低废品率、提高生产速度快、降低成本、提高精度。
[0110]
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。