喷射量补偿方法、喷射量补偿设备和喷墨打印系统与流程

本发明涉及显示
技术领域：
，具体来说涉及一种用于制造有机电致发光器件像素的喷墨打印机的喷射量补偿方法、一种喷射量补偿设备和一种喷墨打印系统。
背景技术：
：基于诸如有机发光二极管（OLED）之类的有机电致发光器件的显示器与液晶显示器（LCD）相比具有自发光、反应快、视角广、亮度高、色彩艳、轻薄等优点，并且被认为是有前途的显示产品。有机电致发光器件的成膜一般包括蒸镀制程和溶液制程。蒸镀制程已经广泛应用于在小尺寸显示面板的制造中。溶液制程可以包括喷墨打印、喷嘴涂覆、旋涂、丝网印刷等，其中喷墨打印被认为是用于制造大尺寸显示面板的重要方式。喷墨头中的各个喷嘴的喷射量（ejectionvolume）并不完全一致。如果喷嘴间的喷射量误差＞±0.3%，则将导致结果得到的像素的人眼可感知的不均匀发光（mura）。因此，在实际打印过程之前需要执行测试打印，以便精确校准喷墨头中每个喷嘴的喷射量。然而，将一个或多个喷墨头中的所有喷嘴的喷射量校准为一致或接近一致是费时的。例如，每个喷墨头一般配备有直线排列的256或512个喷嘴。对于3840个像素而言，如果采用具有256个喷嘴的喷墨头，则需要15个喷墨头。将256个喷嘴的喷射量误差校准到0.3%以内一般花费3-5小时。因此，3840个喷嘴的校准将是相当麻烦的。已经存在一些改进的解决方案。例如，采用具有更小喷射量的喷头针对同一个像素执行多个打印过程（其下文中称为“多次打印（multi-printing）方案”）。也即，每个像素由来自多个喷嘴的墨滴形成，每个喷嘴具有诸如大、中、小尺寸的不同预定喷射量。这种方法可以一定程度上减小mura的发生概率，因为墨滴的体积误差被平均化。用于形成同一个像素的墨滴的数量越多，平均化的效果越好。然而，这种方法存在问题。首先，在多喷嘴打印时有一定的概率发生mura加重。例如，对于2喷嘴打印，mura加重的概率为2×1/22=1/2；对于4喷嘴打印，mura加重的概率为2×1/24=1/8；对于9喷嘴打印，mura加重的概率为2×1/29=1/256。也就是说，对于256个像素，需要针对每个像素执行至少9个打印过程才能避免mura加重。其次，增加的打印次数导致增加的打印时间和延长的生产节拍。另外，墨滴在基板上停留更长的时间，导致工艺稳定性降低。技术实现要素：有利的是实现一种喷射量补偿方法、喷射量补偿设备和喷墨打印系统，其可以缓解、减轻或消除上述问题中的至少一个。根据本发明的一方面，提供了一种用于制造有机电致发光器件像素的喷墨打印机的喷射量补偿方法。所述喷墨打印机包括多个喷嘴并且被配置成针对相同像素位置执行多个打印过程。所述方法包括：通过调整用于驱动所述多个喷嘴中被分配用于所述多个打印过程中的第一打印过程的各喷嘴进行喷墨的相应驱动信号来将被分配用于第一打印过程的各喷嘴的相应喷射量校正为落在围绕相应第一目标喷射量的容差范围内；从被分配用于第一打印过程的各喷嘴的校正喷射量导出所述多个喷嘴中被分配用于所述多个打印过程中的第二打印过程的各喷嘴的相应第二目标喷射量，其中被分配用于第二打印过程的各喷嘴中的每个的第二目标喷射量被选择使得该第二目标喷射量与被分配用于第一打印过程的各喷嘴中的对应一个的校正喷射量的平均值等于预定的理想喷射量；以及通过调整用于驱动被分配用于第二打印过程的各喷嘴进行喷墨的相应驱动信号来将被分配用于第二打印过程的各喷嘴的相应喷射量校正为落在围绕相应第二目标喷射量的容差范围内。在一些实施例中，所述方法还包括：响应于被分配用于第一打印过程的各喷嘴的相应喷射量落在围绕相应第一目标喷射量的容差范围内，记录定义用于驱动被分配用于第一打印过程的各喷嘴进行喷墨的相应驱动信号的相应参数；以及响应于被分配用于第二打印过程的各喷嘴的相应喷射量落在围绕相应第二目标喷射量的容差范围内，记录定义用于驱动被分配用于第二打印过程的各喷嘴进行喷墨的相应驱动信号的相应参数。在一些实施例中，所述参数中的每个包括幅度或持续时间中的至少一个。在一些实施例中，所述容差范围为±0.1pl。根据本发明的另一方面，提供了一种与用于制造有机电致发光器件像素的喷墨打印机一起使用的喷射量补偿设备。所述喷墨打印机包括多个喷嘴并且被配置成针对相同像素位置执行多个打印过程。所述设备包括：控制单元，被配置成指示所述喷墨打印机执行测试打印；以及测量单元，被配置成在所述测试打印中测量所述多个喷嘴的相应喷射量。所述控制单元还被配置成在所述测试打印中：根据由所述测量单元测得的所述多个喷嘴中被分配用于所述多个打印过程中的第一打印过程的各喷嘴的相应喷射量来调整用于驱动被分配用于第一打印过程的各喷嘴进行喷墨的相应驱动信号，使得被分配用于第一打印过程的各喷嘴的相应喷射量被校正为落在围绕相应第一目标喷射量的容差范围内；从被分配用于第一打印过程的各喷嘴的校正喷射量导出所述多个喷嘴中被分配用于所述多个打印过程中的第二打印过程的各喷嘴的相应第二目标喷射量，其中被分配用于第二打印过程的各喷嘴中的每个的第二目标喷射量被选择使得该第二目标喷射量与被分配用于第一打印过程的各喷嘴中的对应一个的校正喷射量的平均值等于预定的理想喷射量；以及根据由所述测量单元测得的所述多个喷嘴中被分配用于所述多个打印过程中的第二打印过程的各喷嘴的相应喷射量来调整用于驱动被分配用于第二打印过程的各喷嘴进行喷墨的相应驱动信号，使得被分配用于第二打印过程的各喷嘴的相应喷射量被校正为落在围绕相应第二目标喷射量的容差范围内。根据本发明的又另一方面，提供了一种用于制造有机电致发光器件像素的喷墨打印系统，包括：打印单元，包括多个喷嘴并且被配置成针对相同像素位置执行多个打印过程；控制单元，被配置成指示所述打印单元执行测试打印；以及测量单元，被配置成测量所述多个喷嘴在所述测试打印中的相应喷射量。所述控制单元还被配置成在所述测试打印中：根据由所述测量单元测得的所述多个喷嘴中被分配用于所述多个打印过程中的第一打印过程的各喷嘴的相应喷射量来调整用于驱动被分配用于第一打印过程的各喷嘴进行喷墨的相应驱动信号，使得被分配用于第一打印过程的各喷嘴的相应喷射量被校正为落在围绕相应第一目标喷射量的容差范围内；从被分配用于第一打印过程的各喷嘴的校正喷射量导出所述多个喷嘴中被分配用于所述多个打印过程中的第二打印过程的各喷嘴的相应第二目标喷射量，其中被分配用于第二打印过程的各喷嘴中的每个的第二目标喷射量被选择使得该第二目标喷射量与被分配用于第一打印过程的各喷嘴中的对应一个的校正喷射量的平均值等于预定的理想喷射量；以及根据由所述测量单元测得的所述多个喷嘴中被分配用于所述多个打印过程中的第二打印过程的各喷嘴的相应喷射量来调整用于驱动被分配用于第二打印过程的各喷嘴进行喷墨的相应驱动信号，使得被分配用于第二打印过程的各喷嘴的相应喷射量被校正为落在围绕相应第二目标喷射量的容差范围内。在一些实施例中，所述打印单元包括多个喷墨头，每个被布置用于所述多个打印过程中的相应一个。被分配用于所述多个打印过程中的不同打印过程的各喷嘴被布置于所述多个喷墨头中的不同喷墨头上。在一些实施例中，所述打印单元包括一喷墨头，并且被分配用于所述多个打印过程中的不同打印过程的各喷嘴被布置于所述喷墨头上的不同位置处。在一些实施例中，所述打印单元包括一喷墨头，并且被分配用于所述多个打印过程中的不同打印过程的各喷嘴是所述喷墨头上的相同位置处的相同喷嘴。在一些实施例中，所述打印单元还被配置成在所述多个打印过程中的每个中以针对该打印过程校正的喷射量执行至少一次喷墨。根据在下文中所描述的实施例，本发明的这些和其它方面将是清楚明白的，并且将参考在下文中所描述的实施例而被阐明。附图说明在下面结合附图对于示例性实施例的描述中，本发明的更多细节、特征和优点被公开，在附图中：图1示出了根据本发明的实施例的喷射量补偿方法的流程图；图2为示出了使用不同方法在多个像素位置处得到的最终墨滴体积的曲线图（graph）；图3示出了根据本发明的实施例的喷墨打印系统的框图；并且图4示出了用于调整一喷嘴的喷射量的示例性布置的框图。具体实施方式现在，将参照其中表示本发明的示范性实施例的附图更完整地描述本发明。然而，本发明可以按很多不同的方式体现，不应解读为局限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开是详尽和完整的，并且向本领域的技术人员完全传达本发明的范围。全文中，相似的参考数字指代相似的元素。图1示出了根据本发明的实施例的喷射量补偿方法100的流程图。方法100被用来确定用于制造有机电致发光器件像素（organicelectroluminescentdevicepixels）的喷墨打印机所使用的喷射量。特别地，方法100在实际打印过程之前的测试打印中被执行以便确定实际打印过程中所使用的喷射量。所述喷墨打印机包括多个喷嘴并且被配置成针对相同像素位置（pixelpositions）执行多个打印过程。因此，每个像素都是由在多个打印过程中被喷射的多个墨滴形成的。参照图1，方法100包括以下步骤。在步骤102处，通过调整用于驱动所述多个喷嘴中被分配用于所述多个打印过程中的第一打印过程的各喷嘴进行喷墨的相应驱动信号来将被分配用于第一打印过程的各喷嘴的相应喷射量校正为落在围绕相应第一目标喷射量的容差范围内。出于举例说明的目的，假定基板上存在4个像素位置，并且第一打印过程是针对该4个像素位置第一次执行的打印过程。在这种情况下，用于该4个像素的各第一目标喷射量每个都被设定为30皮升（pl）。那么，可以执行测试打印，其中对用于驱动被分配用于所述多个打印过程中的第一打印过程的各喷嘴进行喷墨的相应驱动信号进行精细调整。这可以是一个迭代反馈过程。即，各喷嘴在相应的初始驱动信号的激励下喷墨，然后由各喷嘴所喷射的相应墨滴的体积（即，喷射量）被测量并且将所测得的喷射量与相应的第一目标喷射量相比较，并且然后基于比较结果调整各初始驱动信号的波形。例如，如果所测得的喷射量小于第一目标喷射量，则增大对应的驱动信号的幅度和/或持续时间；否则减小该驱动信号的幅度和/或持续时间。接下来，利用经调整的各驱动信号执行下一次测试打印。像这样地，测试打印被反复执行，直到被分配用于第一打印过程的各喷嘴的相应喷射量被校正为落在围绕相应第一目标喷射量的容差范围内为止。在一个实施例中，所述容差范围可以为±0.1pl。表1示出了针对各像素位置的喷射量校正结果的示例。表1像素位置的编号第一打印过程的目标喷射量(pl)第一打印过程的实际喷射量（pl）第一打印过程的误差（围绕30在±0.1pl内）130.00030.0030.003230.00029.923-0.077330.00030.0090.009430.00030.0230.023在步骤104处，从被分配用于第一打印过程的各喷嘴的校正喷射量导出所述多个喷嘴中被分配用于所述多个打印过程中的第二打印过程的各喷嘴的相应第二目标喷射量。具体地，被分配用于第二打印过程的各喷嘴中的每个的第二目标喷射量被选择使得其与被分配用于第一打印过程的各喷嘴中的对应一个的校正喷射量的平均值等于预定的理想喷射量。表2示出了从在步骤102处获得的各校正喷射量导出的用于第二打印过程的各第二目标喷射量的示例。在该示例中，预定的理想喷射量为30pl。表2像素位置的编号第一打印过程的实际喷射量(pl)第二打印过程的目标喷射量（pl）130.00329.997229.92330.077330.00929.991430.02329.977在步骤106处，通过调整用于驱动被分配用于第二打印过程的各喷嘴进行喷墨的相应驱动信号来将被分配用于第二打印过程的各喷嘴的相应喷射量校正为落在围绕相应第二目标喷射量的容差范围内。这个步骤与步骤102类似，只不过对于同一个像素位置，第二目标喷射量现在被设定为关于预定的理想喷射量与第一打印过程的实际喷射量相对称。换言之，第二目标喷射量被选择使得其与第一打印过程的实际喷射量的平均值等于所述预定的理想喷射量。这样，当第二打印过程被执行时，在第一打印过程中产生的喷射量误差将被有意地补偿，并且因此结果得到的各个像素的尺寸之间的均匀性可以被提高。表3示出了针对各像素位置的喷射量校正结果的示例。表3像素位置的编号第二打印过程的目标喷射量(pl)第二打印过程的实际喷射量（pl）第一和第二打印过程的累计误差（围绕60在±0.1pl内）129.99729.959-0.038230.07730.1350.058329.99130.0620.071429.97730.0270.050在针对所有打印过程完成喷射量校正之后，可以确定每个打印过程中的各喷嘴所需要的驱动信号，并且在实际执行打印过程时将其提供给对应的喷嘴。为此，可以记录下定义这些驱动信号的参数，使得在实际打印过程中这些驱动信号可以基于所记录的参数而被生成。具体地，方法100还包括：响应于被分配用于第一打印过程的各喷嘴的相应喷射量落在围绕相应第一目标喷射量的容差范围内，记录定义用于驱动被分配用于第一打印过程的各喷嘴进行喷墨的相应驱动信号的相应参数；以及响应于被分配用于第二打印过程的各喷嘴的相应喷射量落在围绕相应第二目标喷射量的容差范围内，记录定义用于驱动被分配用于第二打印过程的各喷嘴进行喷墨的相应驱动信号的相应参数。在一些实施例中，所述参数中的每个可以包括幅度或持续时间中的至少一个，尽管其他实施例是可能的。将理解的是，在上面的实施例中仅出于举例说明的目的而描述了第一打印过程和第二打印过程（即，仅执行一次补偿），但是本发明不限于此。在其他实施例中，可以执行更多打印过程（并且因此更多次补偿），其中下一打印过程的目标喷射量被选择使得其与前一打印过程的实际喷射量的平均值等于预定的理想喷射量。也即，每个打印过程中产生的喷射量误差由下一打印过程补偿。还将理解的是，如本文中使用的“第一打印过程”和“第二打印过程”并不意图是指第一次打印过程和第二次打印过程，而是可以是指所述多个打印过程中的任意两个连续的打印过程。理论上，越多打印过程被执行，结果得到的像素的均匀性越好。可以在期望的均匀性与打印过程的数目之间做出折中。适当数目的打印过程可以不会增加太多打印时间，同时提供期望的均匀性。另外，在每个打印过程中，每个喷嘴可以用针对该打印过程而校正的喷射量执行至少一次喷墨（例如，喷射2滴或3滴墨水）。这可以进一步平均化喷射量的随机误差。图2为示出了使用不同方法在多个像素位置处得到的最终墨滴体积的曲线图，其中各方块表示利用其中执行1个打印过程并且每个喷嘴喷射6滴墨滴的普通打印方案得到的最终墨滴体积，各圆点表示利用其中执行2个打印过程并且每打印过程每喷嘴喷射3滴墨滴的补偿方案1得到的最终墨滴体积，并且各叉号表示利用其中执行3个打印过程并且每打印过程每喷嘴喷射2滴墨滴的补偿方案2得到的最终墨滴体积。在补偿方案1和2两者中，预定的理想喷射量被设定为30pl。从图2可以看到，在最终墨滴体积之间的均匀性方面，补偿方案2优于补偿方案1，并且进而优于普通打印方案。因此，根据本发明的实施例的方法可以改善显示基板上各个像素的尺寸之间的均匀性，从而提高显示品质。而且，在补偿方案2中，仅仅需要执行3个打印过程。与其中执行9次打印过程的已有“多次打印方案”相比，减少了打印次数。因此，可以提高生产效率，并且由于墨水在基板上缩短的停留时间而提高了工艺稳定性。图3示出了根据本发明的实施例的喷墨打印系统300的框图。参照图3，喷墨打印系统300包括打印单元310、控制单元322、测量单元324和存储单元326。在所图示的实施例中，控制单元322、测量单元324和存储单元326形成单独的喷射量补偿设备320，其与打印单元310（例如，喷墨打印机）协同操作以完成喷墨打印系统300的功能。打印单元310包括第一喷墨头312、第二喷墨头314和第三喷墨头316。第一喷墨头312包括多个喷嘴311，第二喷墨头314包括多个喷嘴311'，并且第三喷墨头316包括多个喷嘴311''。打印单元310被配置成利用第一、第二和第三喷墨头312、314、316针对相同像素位置执行多个打印过程。在一些实现方式中，打印单元310可以是一台完整的喷墨打印机。在一些实现方式中，打印单元310可以是喷墨打印机中完成打印功能的子系统。控制单元322被配置成指示所述打印单元310执行测试打印。例如，控制单元322可以直接向打印单元310中的喷墨头发送用以启动测试打印的控制信号。又例如，控制单元322可以与打印单元310中的控制器（如果有的话）通信以通知该控制器测试打印的启动。特别地，控制单元322还被配置成执行如上面结合图1所描述的方法的步骤。控制单元322可以包括：中央处理单元（CPU）、只读存储器（ROM），用于存储由CPU执行的程序和在这些程序中所用的数据；随机存取存储器（RAM），用于暂时存储在执行这些程序中所用的数据。这些组成部件协同操作以完成控制单元322的功能。将理解的是，这些功能可以由软件、硬件或其组合实现。测量单元324被配置成测量所述多个喷嘴311、311'、311''在所述测试打印中的相应喷射量。在一些实现方式中，测量单元324可以由具有高速、高分辨率相机的观测系统实现。具体地，测量单元324被配置成对由各喷嘴喷射的墨滴进行成像，并且通过对获得的图像进行分析而计算出各墨滴的体积（即，各喷嘴的喷射量）。在一些实现方式中，测量单元324可以由基于激光测量技术的观测系统来实现，观测系统利用激光测量技术直接测量由各喷嘴喷射的墨滴的体积。这两种观测系统（基于相机或激光测量）都是本领域中已知的，并且因此在此不做详细描述。在测试打印中，控制单元322被配置成根据由测量单元324测得的所述多个喷嘴311、311'、311''中被分配用于所述多个打印过程中的第一打印过程的各喷嘴（例如，布置于第一喷墨头312上的各喷嘴311）的相应喷射量来调整用于驱动各喷嘴311进行喷墨的相应驱动信号，使得各喷嘴311的相应喷射量被校正为落在围绕相应第一目标喷射量（例如，30pl）的容差范围（例如，±0.1pl）内。下面参照图4对控制单元322的操作进行详细说明。图4示出了用于调整一喷嘴的喷射量的示例性布置的框图。喷嘴典型地由压电元件PZT形成。在该示例中，喷嘴PZT连同D/A转换器410和放大器420可以是喷墨打印机中包含的组成部件，并且控制单元322和存储单元324可以是喷射量补偿设备320中包含的组成部件。然而，其他实施例是可能的。控制单元322生成与要施加到喷嘴PZT的初始驱动信号对应的数字波形数据。数字波形数据由D/A转换器410转换成模拟电压波形，并且在由放大器420放大之后被提供到喷嘴PZT。从喷嘴PZT喷射的墨滴的体积（即，喷射量）被测量单元324测得，并且由控制单元322与目标喷射量相比较。控制单元322基于比较结果来调整数字波形数据，以便校正喷嘴PZT的喷射量。例如，如果所测得的喷射量小于目标喷射量，则控制单元322调整数字波形数据以使得由D/A转换器410输出的模拟电压波形的幅度和/或持续时间增大。如上所述，这可以是一个迭代反馈过程。测试打印被反复执行，直到喷嘴PZT的喷射量被校正为落在围绕目标喷射量的容差范围内为止。在一些实施例中，控制单元322可以不与D/A转换器410直接耦合。例如，控制单元322可以与打印单元310中的控制器（如果有的话）通信，并且借助于该控制器来向D/A转换器410提供数字波形数据。返回参照图3，控制单元322还被配置成响应于各喷嘴311的相应喷射量落在围绕相应第一目标喷射量的容差范围内，将定义用于驱动各喷嘴311喷墨的相应驱动信号的相应参数记录在所述存储单元326（例如，EEPROM、闪速存储器等等）中。如上所述，所述参数中的每个可以包括幅度或持续时间中的至少一个。所述参数不一定是例如幅度或持续时间的物理值，而是可以是用于定义作为驱动信号的例如模拟电压波形的幅度或持续时间的数字数据。控制单元322还被配置成从各喷嘴311的校正喷射量导出所述多个喷嘴311、311'、311''中被分配用于所述多个打印过程中的第二打印过程的各喷嘴（例如，布置于第二喷墨头314上的各喷嘴311'）的相应第二目标喷射量，其中各喷嘴311'中的每个的第二目标喷射量被选择使得其与各喷嘴311中的对应一个的校正喷射量的平均值等于预定的理想喷射量。控制单元322还被配置成根据由所述测量单元324测得的各喷嘴311'的相应喷射量来调整用于驱动各喷嘴311'进行喷墨的相应驱动信号，使得各喷嘴311'的相应喷射量被校正为落在围绕相应第二目标喷射量的容差范围内。该校正操作已经在上面结合图4描述，并且在此不再重复。控制单元322还被配置成响应于各喷嘴311'的相应喷射量落在围绕相应第二目标喷射量的容差范围内，将定义用于驱动各喷嘴311'喷墨的相应驱动信号的相应参数记录在所述存储单元326中。在一些实施例中，打印单元310还可以被布置成利用第三喷墨头316的各喷嘴311''执行第三打印过程。在第三打印过程中，对于每个像素位置，目标喷射量被选择使得其与第二打印过程的实际喷射量的平均值等于预定的理想喷射量。在一些实施例中，打印单元310还可以包括更多个喷墨头并且被配置成针对相同像素位置执行更多打印过程。如上所述，每个打印过程中产生的喷射量误差由下一打印过程补偿。虽然所述打印单元310在上面的实施例中被图示和描述为包括多个喷墨头312、314、316，并且各喷嘴311、311'、311''被布置用于不同的打印过程，但是本发明不限于此。在一些实施例中，被分配用于不同打印过程的各喷嘴可以被布置于一个喷墨头上的不同位置处。例如，一个喷墨头可以配备有多排喷嘴，每排喷嘴用于一个相应的打印过程。这可以减少使用的喷墨头的数目，从而降低成本。在一些实施例中，被分配用于不同打印过程的各喷嘴可以是一个喷墨头上的相同位置处的相同喷嘴。在这种情况下，同一个喷嘴在不同打印过程中被施加对应于不同喷射量的不同驱动信号。也即，一个像素由同一个喷嘴在不同打印过程中喷射的不同墨滴形成。这同样可以减少使用的喷墨头的数目，从而降低成本。另外，在各实施例中，打印单元310还可以被配置成在每个打印过程中以针对该打印过程校正的喷射量执行至少一次喷墨。例如，在每个打印过程中，每个喷嘴可以用针对该打印过程校正的喷射量喷射2滴或3滴或更多滴墨水。这可以进一步平均化喷射量的随机误差。在一些实施例中，控制单元322、测量单元324和存储单元326可以并入打印单元310中，以便例如形成具有喷射量补偿功能的单独的打印机。在这种情况下，控制单元322可以充当该打印机的控制器以总体上控制该打印机的操作。通过研究附图、公开内容和所附的权利要求书，本领域技术人员在实践所要求保护的主题时，能够理解和实现对于所公开的实施例的变型。在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中记载了某些措施的仅有事实并不表明这些措施的组合不能用来获利。当前第1页1 2 3