專利名稱：墨滴體積測量方法和使用該方法控制噴墨頭的噴嘴的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測量從噴墨頭的噴嘴噴出的墨滴體積的方法和使用該 方法控制噴墨頭的噴嘴的方法。
背景技術(shù)：
一般地，噴墨頭是將墨滴噴射到記錄介質(zhì)的期望位置上以形成圖像的裝 置。噴墨頭根據(jù)噴墨機構(gòu)分為兩種類型。第一種是熱噴墨頭，其通過熱能因 產(chǎn)生于墨中的氣泡的膨脹力而噴射墨滴。另一種是壓電噴墨頭，其通過因壓 電體的變形而施加于墨的壓力來噴射墨滴。
近來，噴墨頭已經(jīng)用于成像領(lǐng)域和其它領(lǐng)域。例如，已經(jīng)使用噴墨頭來
制造液晶顯示器(LCD)的濾色片。已經(jīng)通過染色、顏料分散、打印和電沉積 來制造濾色片。然而，由于這些方法需要對每種顏色的像素進行單獨加工， 因此加工效率低，從而制造成本高。因此，近來已經(jīng)開發(fā)出利用噴墨打印來 制造濾色片的方法，以簡化制造工藝從而降低制造成本。該方法通過將帶顏 色的墨滴，例如紅(R)、綠(G)和藍(B)墨滴，噴射通過噴墨頭的噴嘴成為像素 來制造濾色片。此外，可以使用噴墨頭來形成有機發(fā)光二極管(OLED)的有 機發(fā)光層或有機薄膜晶體管(OTFT)的有機半導(dǎo)體材料。
已經(jīng)提出在打印期間從噴墨頭的噴嘴噴出相同量的墨的各種方法。 一種 方法是使從噴嘴噴出的每個墨滴的速度標準化。另 一種方法是使從噴嘴噴出 的每個墨滴的質(zhì)量標準化。再一種方法是使從噴嘴噴出的每個墨滴的體積標 準化。此外，已經(jīng)提出通過控制施加到噴嘴的脈沖持續(xù)時間或電壓來控制墨 量的方法。
圖1A和1B示出利用頻閃觀測器臺(strobe stand)使分別從噴墨頭10的 噴嘴Nl、 N2和N3噴出的墨滴la、 lb和lc的體積標準化的常關(guān)見方法。圖 1B是通過將圖1A旋轉(zhuǎn)90度而獲得的視圖。在圖1A和1B中，墨滴la、 2a 和3a可以從噴墨頭10的所有噴嘴Nl 、 N2和N3中同時噴出。
參照圖1A和1B,利用設(shè)置在從噴嘴N1噴出的墨滴la的任一側(cè)的光源20和照相才幾30,當使光源20與以特定頻率工作的噴嘴Nl同步時，用照 相機30捕獲通過使墨滴la重疊而形成的墨點的圖像。例如，當噴嘴N1以 1kHz的頻率工作且照相機30具有1/30秒的快門速度時，照相機30捕獲通 過使大約30個墨滴重疊而形成的一個墨點的圖像。可以由該圖像計算出從 噴嘴1A噴射的一個墨滴la的體積，從而可以通過控制施加到噴嘴N1的電 壓或通過控制脈沖持續(xù)時間來計算每個墨滴la的期望體積。對于其它的噴 嘴N2和N3重復(fù)該過程。由此，可以從噴墨頭10的所有噴嘴Nl、 N2和 N3噴射相同的墨量。
然而，存在將常規(guī)方法應(yīng)用到打印技術(shù)的限制。常規(guī)方法必須以規(guī)則的 時間間隔從噴墨頭10的所有噴嘴Nl、 N2和N3同時噴射墨滴la、 lb和lc， 并且，僅當由噴嘴N1、 N2和N3形成的打印圖案之間的節(jié)距等于噴嘴N1、 N2和N3之間的節(jié)距時，即，當在噴墨頭10的噴嘴Nl、 N2和N3沿垂直 于打印方向的方向布置的狀態(tài)下進行打印時，才可以從噴嘴Nl、 N2和N3 噴射相同的墨量。然而，墨滴la、 lb和lc從噴墨頭10的所有噴嘴N1、 N2 和N3以規(guī)則的時間間隔同時噴射的情況是極少的。此外，如果打印圖案之 間的節(jié)距比噴嘴N1、 N2和N3之間的節(jié)距窄，則打印是在噴墨頭IO的噴嘴 Nl、 N2和N3相對于打印方向成一預(yù)定量的角度的狀態(tài)下進行的。
一般地，從噴墨頭噴射的墨量根據(jù)同時噴射墨的噴嘴的數(shù)量而不同，并 且因這些噴嘴的相對噴射時機以及墨的種類和噴墨頭的結(jié)構(gòu)而在噴嘴之間 發(fā)生串擾。因此，雖然向同一噴嘴施加同一波形，但當同時噴射墨的噴嘴的 數(shù)量改變或當噴墨時機改變時，就會從噴嘴噴射不同的墨量。因此，雖然期 望利用圖1A和1B的常規(guī)方法從噴嘴N1、 N2和N3噴射相同的墨量，但是 在實際打印過程中從噴嘴Nl、 N2和N3噴出不同的墨量。在一般的成像/ 打印過程中，這種量的差異可能不是嚴重的問題，但是在諸如濾色片打印的 必須精確控制墨量的更專門的打印領(lǐng)域中這可能會是嚴重的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種在打印期間測量從噴墨頭的噴嘴噴射的墨滴的體積的 方法，以及使用該方法控制噴墨頭的噴嘴的方法。
本發(fā)明的其它方面和益處將部分地在下面的描述中闡述，部分地AU苗述 中變得明顯，或者可以通過實施本發(fā)明而獲知。本發(fā)明的前述和/或其它方面和益處可以通過提供一種測量從噴墨頭噴射的墨滴的體積的方法來實現(xiàn)，該方法包括重復(fù)形成均包括從噴墨頭噴射 的多個墨滴的打印圖案；對在重復(fù)形成的打印圖案的墨滴中在噴射順序上彼 此對應(yīng)的墨滴進行拍照；和測量所拍照的墨滴的體積。在重復(fù)形成的打印圖案的墨滴中在噴射順序上彼此對應(yīng)的墨滴可以具 有相同的體積和相同的噴射速度。打印圖案可以通過從噴墨頭的預(yù)定噴嘴順序噴射預(yù)定數(shù)量的墨滴來形 成。打印圖案可以按規(guī)則的間隔重復(fù)形成。在噴射順序上彼此對應(yīng)的墨滴的體積可以通過包括光源和照相機的頻 閃觀測器臺測量?？梢栽谑构庠磁c在噴射順序上彼此對應(yīng)的墨滴同步之后， 從由照相機捕獲的圖像測量在噴射順序上彼此對應(yīng)的墨滴的體積。在噴射順序上彼此對應(yīng)的墨滴的體積可以由高速照相機測量。本發(fā)明的前述和/或其它方面和益處還可以通過提供一種控制噴墨頭的 噴嘴的方法來實現(xiàn)，該方法包括重復(fù)形成均包括從噴墨頭的噴嘴噴射的多 個墨滴的打印圖案；僅對在打印圖案的墨滴中在噴射順序上彼此對應(yīng)的墨滴 進行拍照；測量所拍照的墨滴的體積；和利用測量到的體積確定對應(yīng)于打印 圖案的噴嘴的驅(qū)動波形?？梢酝ㄟ^控制施加到噴嘴的電壓和脈沖持續(xù)時間中至少一個來確定噴 嘴的驅(qū)動波形。確定噴嘴的驅(qū)動波形可包括測量打印圖案的墨滴的體積，并計算墨滴 體積的平均體積；和控制對應(yīng)于打印圖案的噴嘴的驅(qū)動波形，使得墨滴體積 的平均體積等于目標體積。確定噴嘴的驅(qū)動波形可包括測量打印圖案的墨滴的體積；和控制對應(yīng) 于打印圖案的噴嘴的驅(qū)動波形，使得墨滴體積的總和等于目標總和。本發(fā)明的前述和/或其它方面和益處還可以通過提供一種測量與具有多 個噴嘴的噴墨打印頭對應(yīng)的墨滴的均勻性的方法來實現(xiàn)，該方法包括由噴 墨打印頭的排出第 一墨滴序列的相應(yīng)噴嘴形成第 一打印圖案；由噴墨打印頭 的排出第二墨滴序列的相應(yīng)噴嘴形成與第 一打印圖案基本相似的第二打印 圖案；將第一序列的每個墨滴與第二序列的相應(yīng)墨滴相比較；和測量所比較 的第 一序列和第二序列的墨滴中每個墨滴的體積。本發(fā)明的前述和/或其它方面和益處還可以通過提供一種計算機可讀的記錄介質(zhì)來實現(xiàn)，該計算機可讀的記錄介質(zhì)上包含有用于執(zhí)行一方法的計算機程序，其中，所述方法包括由噴墨打印頭的排出第一墨滴序列的相應(yīng)噴 嘴形成第 一打印圖案；由噴墨打印頭的排出第二墨滴序列的相應(yīng)噴嘴形成與 第 一打印圖案基本相似的第二打印圖案；將第 一序列的每個墨滴與第二序列 的相應(yīng)墨滴相比較；和測量所比較的第一序列和第二序列的墨滴中每個墨滴 的體積。本發(fā)明的前述和/或其它方面和益處還可以通過提供一種噴墨打印系統(tǒng) 來實現(xiàn)，該噴墨打印系統(tǒng)包括具有多個噴嘴的噴墨打印頭，以通過排出第 一墨滴序列形成第一打印圖案，并通過排出第二墨滴序列形成與第 一打印圖 案基本相似的第二打印圖案；和測量單元，鄰近噴墨打印頭設(shè)置，用于比較 第一序列的每個墨滴和第二序列中的相應(yīng)墨滴，并測量所比4交的第一序列和 第二序列的每個墨滴的體積。


本發(fā)明的這些和/或其它方面和益處將從下面結(jié)合附圖對實施例的描述 中變得明顯且更易于理解，附圖中圖1A和1B示出利用頻閃觀測器臺使從噴墨頭的噴嘴噴射出的墨滴的 體積標準化的常規(guī)方法；圖2示出沿打印方向移動時在像素中執(zhí)行打印過程以形成濾色片的噴墨頭；圖3示出從圖2的噴墨頭的噴嘴順序噴射的墨滴； 圖4至7示出根據(jù)本發(fā)明實施例的使用頻閃觀測器臺測量圖3的打印圖 案的墨滴體積的方法；圖8示出沿打印方向移動時執(zhí)行像素打印過程以形成濾色片的另 一噴墨頭；圖9示出從圖8的噴墨頭的噴嘴順序噴射的墨滴；和 圖10是示出測量與根據(jù)本發(fā)明實施例具有多個噴嘴的噴墨頭相對應(yīng)的 墨滴的均勻性的方法流程圖。具體實施方式

現(xiàn)在將詳細參照本發(fā)明的實施例，這些實施例的示例在附圖中示出，其中相同的附圖標記始終表示相同的元件。下面通過參照附圖描述這些實施例 以解釋本發(fā)明。圖2示出用于執(zhí)行在沿打印方向移動并噴射墨滴時在像素中進行打印以 形成濾色片的打印過程的噴墨頭110。參照圖2，由黑底150分隔開的多個像素P11、 P12、 P21、 P22、 P31和 P32以預(yù)定間隔形成在基板(未示出)上。通過將墨滴從噴墨頭110的噴嘴N1、 N2和N3噴射到像素Pll、 P12、 P21、 P22、 P31和P32中來執(zhí)行打印。在 圖2中，由于像素節(jié)距(例如，像素Pll與P21之間的節(jié)距)比噴嘴節(jié)距(例如， 噴嘴N1與噴嘴N2之間的節(jié)距)窄，因此在噴墨頭IIO相對于打印方向成一 預(yù)定量的角度的狀態(tài)下進行打印。即，噴墨頭110在噴嘴N1、 N2和N3相在本實施例中，噴墨頭110的噴嘴N1、 N2和N3將預(yù)定的像素圖案重 復(fù)地打印在像素Pll、 P12、 P21、 P22、 P31和P32中。每個像素圖案由從其 相應(yīng)的噴嘴噴射的預(yù)定量的墨滴打印。雖然每個像素圖案由圖2中的五個墨 滴打印，但本實施例不限于此。相對于打印方向成角度的噴墨頭110在沿打印方向移動時通過從噴嘴 Nl、 N2和N3噴射墨滴來進行打印。在該過程中，墨滴lla、 llb、 llc、 lld 和lle從噴嘴Nl中順序噴出，從而通過所噴出的墨滴lla、 llb、 llc、 lld 和lle在像素Pll中打印預(yù)定的像素圖案。在噴墨頭IIO沿打印方向移動預(yù) 定距離之后，將該像素圖案重復(fù)地打印在像素P12中。即，在噴墨頭110沿 打印方向移動時，五個墨滴12a、 12b、 12c、 12d和12e順序從噴嘴Nl噴出， 從而一像素圖案通過所噴出的墨滴12a、 12b、 12c、 12d和12e打印在像素 P12中，該像素圖案與形成在像素Pll中的像素圖案相同。墨滴lla和12a、 墨滴llb和12b、墨滴llc和12c、墨滴lld和12d、以及墨滴lle和12e中 的每個按照噴射順序而彼此對應(yīng)。因此，同一像素圖案沿打印方向重復(fù)打印 在對應(yīng)于噴嘴N1的像素Pll和P12中。對于其它的噴嘴N2和N3進行同一 像素圖案的重復(fù)打印。在圖2中，附圖標記21a、 21b、 21c、 21d和21e表 示從噴嘴N2噴射并在像素P21中打印預(yù)定像素圖案的墨滴，附圖標記22a、 22b、 22c、 22d和22e表示從噴嘴N2噴射并在像素P22中重復(fù)打印同一像 素圖案的墨滴。附圖標記31a、 31b、 31c、 31d和31e表示從噴嘴N3噴射并 在像素P31中打印預(yù)定像素圖案的墨滴，附圖標記32a、 32b、 32c、 32d和32e表示從噴嘴N3噴射并在像素P32中重復(fù)打印同 一像素圖案的墨滴。雖然在圖2中噴墨頭110在固定基板的上方沿打印方向移動時進行打 印，但本實施例不限于此，而是，噴墨頭110可以是固定的，并在可移動的 基板上進行打印以形成濾色片。圖3示出從圖2的噴墨頭110的噴嘴N1、 N2和N3順序噴出的墨滴。 參照圖3,墨滴lla、 21a、 llb、 31a、 21b、 llc、…12a、 22a、 12b、 32a… 順序從噴嘴Nl 、 N2和N3噴出。在該過程中，分別對應(yīng)于噴嘴Nl 、 N2和 N3的打印圖案P1、 P2和P3以規(guī)則的間隔重復(fù)形成。打印圖案P1、 P2和 P3各包括從它們的相應(yīng)噴嘴N1、 N2和N3順序噴出的多個墨滴。具體地， 墨滴lla、 llb、 llc、 lld和lle從噴嘴Nl順序噴出以形成對應(yīng)于噴嘴N1 的打印圖案Pl,并且在一預(yù)定時間間隔之后，墨滴12a、 12b、 12c、 12d和 12e順序噴出以重復(fù)地形成打印圖案Pl。墨滴21a、 21b、 21c、 21d和21e 從噴嘴N2順序噴出以形成對應(yīng)于噴嘴N2的打印圖案P2,并且在一預(yù)定時 間間隔之后，墨滴22a、 22b、 22c、 22d和22e順序噴出以重復(fù)地形成打印 圖案P2。以與上述相同的方式用從士嘴N3噴出的墨滴重復(fù)地形成打印圖案 P3。由此，通過噴墨頭110的噴嘴N1、 N2和N3重復(fù)地形成均包括預(yù)定數(shù) 量的墨滴的打印圖案P1、 P2和P3。構(gòu)成每個打印圖案P1、 P2和P3的墨滴 可以在體積和噴射速度方面^^此不同。例如，構(gòu)成由噴嘴Nl形成的打印圖 案Pl的墨滴lla、 llb、 llc、 lld和lle可以具有不同的體積和不同的噴射 速度。構(gòu)成由噴嘴N1重復(fù)形成的打印閨案Pl的墨滴12a、 12b、 12c、 12d 和12e可以具有不同的體積和不同的噴射速度。這是因為噴嘴N1周圍的打 印條件在這些墨滴噴射的時刻是不同的。即，由于在墨滴lla、 llb、 llc、 lld和lle噴射的時刻打印條件(例如，在噴嘴N1噴射墨的同時噴射墨的其 它噴嘴的數(shù)量以及噴嘴N1和其它噴嘴之間的相對噴射時機)是不同的，因此 墨滴lla、 llb、 llc、 lld和lle可具有不同的體積和不同的噴射速度。然而，由噴嘴N1、 N2和N3重復(fù)形成的打印圖案Pl、 P2和P3是相同 的。具體地，在構(gòu)成這些重復(fù)形成的打印圖案P1、 P2和P3的墨滴中，在噴 射順序方面相對應(yīng)的墨滴具有相同的體積和相同的噴射速度。例如，構(gòu)成由 噴嘴Nl形成的打印圖案Pl的墨滴lla、 llb、 llc、 lld和lle中的第一墨 滴lla和構(gòu)成由噴嘴Nl重復(fù)形成的打印圖案P1的墨滴12a、 12b、 12c、 12d和12e中的第一墨滴12a具有相同的體積和相同的噴射速度。這是因為，在 墨滴lla噴射的時刻噴嘴Nl周圍的打印條件與在墨滴12a噴射的時刻噴嘴 Nl周圍的打印條件相同。因而，在噴射順序上相對應(yīng)的墨滴llb和12b、 llc 和12c、 lld和12d以及l(fā)le和12e均具有相同的體積和相同的噴射速度。此 夕卜，在噴射順序上相對應(yīng)的且由噴嘴N2噴射的墨滴21a和22a、 21b和22b、 21c和22c、21d和22d以及21e和22e均具有相同的體積和相同的噴射速度。 在噴射順序上相對應(yīng)的且由噴嘴,N3噴射的墨滴31a和32a、 31b和32b、 31c 和32c、 31d和32d以及31e和32e均具有相同的體積和相同的噴射速度。
當如圖3所示噴墨頭110的噴嘴N1、 N2和N3以規(guī)則的間隔重復(fù)地形 成均包括預(yù)定數(shù)量的墨滴的打印圖案P1、 P2和P3時，本發(fā)明提供"種構(gòu)成 打印圖案Pl、 P2和P3的墨滴的體積的測量方法和使用該測量方法控制噴墨 頭110的噴嘴N1、 N2和N3的方法。具體地，^^艮據(jù)本發(fā)明，墨滴的體積可 以通過僅對構(gòu)成重復(fù)形成的打印圖案Pl、 P2和P3的墨滴中在噴射順序上相 對應(yīng)的墨滴進行拍照來測量。可以通過頻閃觀測器臺來進行墨滴的拍照。
圖4至7示出使用包括光源120和照相機130的頻閃觀測器臺測量構(gòu)成 打印圖案的墨滴的體積的方法。光源120可以是發(fā)光二極管(LED)。
如上所述，由噴嘴N1、 N2和N3重復(fù)形成的打印圖案P1、 P2和P3是 相同的。具體地，參照圖3,對于噴嘴N1，在構(gòu)成重復(fù)形成的打印圖案Pl 的墨滴中在噴射順序上相對應(yīng)的墨滴lla和12a、 llb和12b、 llc和12c、 lld和12d以及l(fā)le和12e均具有相同的體積和相同的噴射速度。因而，如 圖4所示，在噴射順序上相對應(yīng)的墨滴中第一墨滴lla和12a以預(yù)定的時間 間隔從噴嘴N1噴射。因而，當光源120與第一墨滴lla和12a同步時，照 相機130捕獲通過使第一墨滴lla和12a重疊而形成的一個墨點的圖像?？?以從該圖像測量出構(gòu)成對應(yīng)于噴嘴Nl的打印圖案P1的每個第一墨滴lla 和12a的體積Vla。
參照圖5,在噴射順序上相對應(yīng)的墨滴中第二墨滴llb和12b以預(yù)定的 時間間隔從噴嘴N1噴射。因而，當光源120與第二墨滴llb和12b同步時， 照相機130捕獲通過使第二墨滴llb和12b重疊而形成的一個墨點的圖像。 可以從該圖像測量出構(gòu)成對應(yīng)于噴嘴N1的打印圖案P1的每個第二墨滴lib 和i2b的體積V化。當對于其它墨滴重復(fù)該過程時，可以測量出構(gòu)成對應(yīng)于 噴嘴N1的打印圖案P1的第三、第四和第五墨滴的體積Vlc、 V,d和V,e。在分別測量出構(gòu)成對應(yīng)于噴嘴N1的打印圖案P1的墨滴的體積之后，計 算出墨滴體積的平均體積(V「(V!a+V,b+Vk+V,d+V!e)/5)。確定出將要施加到 噴嘴N1的驅(qū)動波形，使得墨滴體積的平均體積V,等于目標體積Vt。通過
控制施加到噴嘴N1的電壓和脈沖持續(xù)時間中至少之一來確定噴嘴Nl的驅(qū)
動波形。
此外，對于噴嘴N2，在構(gòu)成重復(fù)形成的打印圖案P2的墨滴中在噴射順 序上相對應(yīng)的墨滴21a和22a、 21b和22b、 21c和22c、 21d和22d以及21e 和22e均具有相同的體積和相同的噴射速度。參照圖6,在噴射順序上相對 應(yīng)的墨滴中第 一墨滴21 a和22a以預(yù)定的時間間隔乂人噴嘴N2噴射。因而， 當光源120與第一墨滴21a和22a同步時，照相機130捕獲通過使第一墨滴 21a和22a重疊而形成的一個墨點的圖像，從而可以從該圖像測量出構(gòu)成對 應(yīng)于噴嘴N2的打印圖案P2的每個第一墨滴21a和22a的體積V2a。
參照圖7,在噴射順序上相對應(yīng)的墨滴中第二墨滴21b和22b以預(yù)定的 間隔從噴嘴N2噴射。因而，當光源120與第二墨滴21b和22b同步時，照 相機13 0捕獲通過使第二墨滴21 b和22b重疊而形成的 一個墨點的圖像，從 而可以從該圖像測量出構(gòu)成對應(yīng)于噴嘴N2的打印圖案P2的每個第二墨滴的 體積V2b。當對于其它墨滴重復(fù)該過程時，可以測量出構(gòu)成對應(yīng)于噴嘴N2 的打印圖案P2的第三、第四和第五墨滴的體積V2e、 V2c^。V2e。
在測量出構(gòu)成對應(yīng)于噴嘴N2的打印圖案P2的墨滴的體積之后，計算出
墨滴體積的平均體積(V^(V2a+V2b+V2c+V2d+V2e)/5)。確定出將要施加到噴嘴
N2的驅(qū)動波形，使得墨滴體積的平均體積V2可以等于目標體積Vt。通過控 制施加到噴嘴N2的電壓和脈沖持續(xù)時間中至少之一來確定噴嘴N2的驅(qū)動 波形。當對于其它的噴嘴N3重復(fù)該過程時，可以確定出將要施加到噴墨頭 110的噴嘴Nl 、 N2和N3的驅(qū)動波形。
當將所確定出的驅(qū)動波形施加到噴嘴Nl、 N2和N3時，由噴嘴Nl、 N2和N3形成的打印圖案具有相同的墨量。因而，當通過將這些所確定出的 驅(qū)動波形施加到噴墨頭110的噴嘴Nl 、 N2和N3來形成濾色片時，可以在 濾色片的像素中形成厚度均勻的墨層。
雖然上面利用墨滴體積的平均體積來確定噴嘴N1、 N2和N3的驅(qū)動波 形，但是也可以利用墨滴體積的總和來確定噴嘴N1、 N2和N3的驅(qū)動波形。 即，在計算出構(gòu)成對應(yīng)于噴嘴Nl的打印圖案的墨滴體積的總和(V^尸V,a+V,b+V,c+V,d+V,e)之后，確定出噴嘴N1的驅(qū)動波形，使得該總和
V,達等于目標總和(Vt誦)。當對于其它噴嘴N2和N3重復(fù)該過程時，可以 確定出將要施加到噴嘴Nl 、 N2和N3的驅(qū)動波形。
雖然在本實施例中利用頻閃觀測器臺測量構(gòu)成打印圖案P1 、 P2和P3的 墨滴體積，但是也可以用其它方式測量墨滴體積。例如，可以通過利用高速 照相機僅對在噴射順序上相對應(yīng)的墨滴進行拍照來測量構(gòu)成打印圖案Pl、 P2和P3的墨滴體積。
圖8示出另一噴墨頭110，用于在沿打印方向移動時在像素中執(zhí)行打印 過程來形成濾色片。下面將針對與圖2和3的實施例的不同之處進行解釋。
參照圖8,由黑底150分隔開的多個像素Pll、 P12、 P21、 P22、 P31和 P32以預(yù)定間隔形成在基板(未示出)上。通過將墨滴從噴墨頭110的噴嘴N1、 N2和N3噴射到像素Pll、 P12、 P21、 P22、 P31和P32中來執(zhí)行打印。由 于在圖8中像素節(jié)距(例如，像素Pll與P21之間的節(jié)距)與噴嘴節(jié)距(例如， 噴嘴N1與噴嘴N2之間的節(jié)距)相同，因此噴墨頭110在沿垂直于打印方向 的方向布置的狀態(tài)下進行打印。即，噴墨頭110在噴嘴N1、 N2和N3沿垂 直于打印方向的方向布置的狀態(tài)下在打印方向上移動的同時來進行打印。
噴嘴N1 、 N2和N3將預(yù)定的像素圖案重復(fù)地打印在像素P11 、 P12 、 P21 、 P22、 P31和P32中。每個像素圖案由從每個噴嘴N1、 N2和N3噴出的預(yù)定 數(shù)量的墨滴來打印。具體地，墨滴lla'、 llb'、 llc'、 lld'和lle'從噴嘴Nl 順序噴出，從而通過所噴出的墨滴lla'、 llb'、 llc'、 lld'和lle'將預(yù)定的像 素圖案打印在像素Pll中。同時，墨滴21a'、 21b'、 21c'、 21d'和21e'從噴嘴 N2順序噴出,從而通過所噴出的墨滴21a'、 21b'、 21c'、 21d'和21e'將預(yù)定的 像素圖案打印在像素P21中。同時，墨滴31a'、 31b'、 31c'、 31d'和31e'從噴 嘴N3順序噴出，從而通過所噴出的墨滴31a'、 31b'、 31c'、 31d'和3le'將預(yù) 定的像素圖案打印在像素P31中。
接下來，在噴墨頭110沿打印方向移動預(yù)定距離之后，由噴嘴N1打印 的像素圖案重復(fù)打印在像素P12中。五個墨滴12a'、 12b'、 12c'、 12d'和12e' 從噴嘴N1順序噴出，從而通過所噴出的墨滴12a'、 12b'、 12c'、 12d'和12e' 將一預(yù)定圖案重復(fù)打印在像素P12中，該預(yù)定圖案是與打印在像素Pll中的 像素圖案相同的像素圖案。墨滴lla'和12a'、 llb'和12b'、 llc'和12c'、 lld' 和12d'以及l(fā)le'和12e'均在噴射順序上相對應(yīng)。因此，相同的像素圖案沿打印方向重復(fù)打印在對應(yīng)于噴嘴N1的^f象素P11和P12中。對于其它的噴嘴N2 和N3，進行像素圖案的重復(fù)打印。在圖8中，附圖標記22a'、 22b'、 22c'、 22d'和22e'表示從噴嘴N2噴射并將預(yù)定的像素圖案打印在像素P22中的墨 滴，附圖標記32a'、 32b'、 32c'、 32d'和32e'表示從噴嘴N3噴射并將預(yù)定的 像素圖案打印在像素P32中的墨滴。
雖然在圖8中噴墨頭110在固定基板的上方沿打印方向移動時進行打 印，但本實施例不限于此，而是，噴墨頭IIO可以是固定的，并在可移動的 基板上進行打印以形成濾色片。
圖9示出從圖8的噴墨頭110的噴嘴N1、 N2和N3順序噴出的墨滴。
參照圖9,墨滴lla'、 llb'、 llc'、 lld'、...順序從噴嘴Nl噴出，墨滴 21a'、 21b'、 21c'、 21d'、…順序乂人噴口觜N2噴出，墨滴31a'、 31b'、 31c'、 31d'、… 順序從噴嘴N3噴出。墨滴lla'、 21a'和31a'同時從噴嘴Nl、 N2和N3噴出， 并且墨滴llb'、 21b'和31b'同時從噴嘴Nl、 N2和N3噴出。在該過程中，分 別對應(yīng)于噴嘴N1、 N2和N3的打印圖案P1'、 P2'和P3'以規(guī)則的間隔重復(fù)形 成。打印圖案P1'、 P2'和P3'各包括從它們的相應(yīng)噴嘴N1、 N2和N3順序噴 出的多個墨滴。具體地，對于噴嘴Nl,墨滴lla'、 llb'、 llc'、 lld'和lie' 首先A/v噴嘴Nl順序噴出以形成對應(yīng)于噴嘴N1的打印圖案P1'，并且在一預(yù) 定時間間隔之后，墨滴12a'、 12b' 、 12c' 、 12d'和12e'順序噴出以重復(fù)地形成 打印圖案P1'。對于噴嘴N2，墨滴21a'、 21b'、 21c'、 21d'和21e'順序噴出以 形成對應(yīng)于噴嘴N2的打印圖案P2'，并且在一預(yù)定時間間隔之后，墨滴22a'、 22b'、 22c'、 22d'和22e'順序噴出以重復(fù)地形成打印圖案P2'。以與上述相同 的方式用從噴嘴N3噴出的墨滴重復(fù)地形成打印圖案P3'。
因此，由噴墨頭110的噴嘴N1、 N2和N3重復(fù)地形成均包括預(yù)定數(shù)量 的墨滴的打印圖案P1'、 P2'和P3'。即使當墨滴以此方式從噴嘴Nl、 N2和 N3同時噴出時，構(gòu)成每個打印圖案P1'、 P2'和P3'的墨滴也可能具有不同的 體積和不同的噴射速度。例如，構(gòu)成由噴嘴Nl形成的打印圖案Pl'的墨滴 12a'、 12b'、 12c'、 12d'和12e'可能具有彼此不同的體積和不同的噴射速度。 這是因為，存在延時，即在噴嘴N1形成打印圖案P1'之后不存在墨噴射，并 且該延時可能影響隨后的墨滴12a'、 12b'、 12c'、 12d'和12e'的體積和噴射速 度。
由各個噴嘴N1、 N2和N3重復(fù)形成的打印圖案P1'、 P2'和P3'是彼此相同的。即，在構(gòu)成這些重復(fù)形成的打印圖案P1'、 P2'和P3'的墨滴中，在噴射
順序上相對應(yīng)的墨滴具有相同的體積和相同的噴射速度。例如，構(gòu)成由噴嘴
Nl形成的打印圖案P1'的墨滴lla'、 llb'、 llc'、 lld'和lle'中的第一墨滴lla' 和構(gòu)成由噴嘴Nl重復(fù)形成的打印圖案Pl'的墨滴12a'、 12b'、 12c'、 12d'和 12e'中的第一墨滴12a'具有相同的體積和相同的噴射速度。這是因為，在墨 滴lla'噴射的時刻的打印條件與在墨滴12a'噴射的時刻的打印條件相同。在 噴射順序上相對應(yīng)的墨滴llb'和12b'、 llc和12c、 lld和12d以及l(fā)le和12e 均具有相同的體積和相同的噴射速度。在噴射順序上相對應(yīng)的且由噴嘴N2 噴射的墨滴21a'和22a'、 21b'和22b'、 21c'和22c'、 21d'和22d'以及21e'和22e' 均具有相同的體積和相同的噴射速度。在噴射順序上相對應(yīng)的且由噴嘴N3 噴射的墨滴31a'和32a'、 31b'和32b'、 31c'和32c'、 3ld'和32d'以及3le'和32e' 均具有相同的體積和相同的噴射速度。
本發(fā)明可以應(yīng)用于如圖9所示的由噴墨頭的噴嘴N1、 N2和N3以規(guī)則 的間隔重復(fù)形成均包括預(yù)定數(shù)量的墨滴的打印圖案P1'、 P2'和P3'的場合。根 據(jù)本發(fā)明，可以通過僅對構(gòu)成重復(fù)形成的打印圖案的墨滴中在噴射順序上相 對應(yīng)的墨滴進行拍照來測量墨滴的體積?？梢允褂妙l閃觀測器臺來進行墨滴 的拍照。
當如圖9所示噴嘴N1、 N2和N3重復(fù)形成均包括預(yù)定數(shù)量的墨滴的打 印圖案P1'、 P2'和P3'時，可以通過測量構(gòu)成對應(yīng)于噴嘴N1、 N2和N3的打 印圖案P1'、 P2'和P3'的墨滴的體積來控制對應(yīng)于打印圖案Pl'、 P2'和P3'的 噴嘴N1、 N2和N3的驅(qū)動波形。構(gòu)成打印圖案P1'、 P2'和P3'的墨滴的體積 可以通過僅對那些在構(gòu)成重復(fù)形成的打印圖案P1'、P2'和P3'的墨滴中在噴射 順序上相對應(yīng)的墨滴進行拍照來測量。可以利用頻閃觀測器臺或高速照相機 來對在噴射順序上相對應(yīng)的墨滴進行拍照，這已經(jīng)在上面進行了描述，故這 里不再對其進行詳細描述。
在計算出所測量到的墨滴體積的平均體積之后，確定噴嘴Nl、 N2和 N3的驅(qū)動波形，使得該平均體積等于目標體積。通過控制施加到噴嘴N1、 N2和N3的電壓和脈沖持續(xù)時間中至少之一來確定噴嘴Nl 、 N2和N3的驅(qū) 動波形。在計算出墨滴體積的總和之后，可以確定噴嘴N1、 N2和N3的馬區(qū) 動波形，使得該總和等于目標總和。
當將所確定出的驅(qū)動波形應(yīng)用于噴嘴Nl、 N2和N3時，由噴嘴Nl、N2和N3形成的打印圖案具有相同的墨量。因此，當通過將所確定出的驅(qū)動 波形應(yīng)用于噴墨頭110的噴嘴N1、 N2和N3來形成濾色片時，可以在濾色 片的像素中形成厚度均勻的墨層。
圖10是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的測量對應(yīng)于具有多個噴嘴的噴墨頭的 墨滴的均勻性的方法流程圖。參照圖10，在操作1010中，噴墨頭的排出第 一墨滴序列的相應(yīng)噴嘴形成第一打印圖案。在操作1020中，噴墨頭的排出 第二墨滴序列的相應(yīng)噴嘴形成與第 一打印圖案基本相似的第二打印圖案。在 操作1030中，將第一序列的每個墨滴與第二序列的相應(yīng)墨滴相比較。在操 作1040中，測量所比較的第一序列和第二序列的每個墨滴的體積。
本發(fā)明還可體現(xiàn)為計算機可讀介質(zhì)上的計算機可讀代碼。計算機可讀介 質(zhì)可包括計算機可讀的記錄介質(zhì)和計算機可讀的傳輸介質(zhì)。計算機可讀的記 錄介質(zhì)是可以存儲數(shù)據(jù)并且該數(shù)據(jù)而后可以由計算機系統(tǒng)讀取的任何數(shù)據(jù) 存儲裝置。計算機可讀的記錄介質(zhì)的示例包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取 存儲器(RAM)、 CD-ROM、磁帶、軟盤和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲裝置。計算機可讀的 記錄介質(zhì)還可以分布于網(wǎng)絡(luò)連接的計算機系統(tǒng)上，使得計算機可讀代碼以分 布式方式存儲和執(zhí)行。計算機可讀的傳輸介質(zhì)可以傳輸載波或信號(例如， 通過因特網(wǎng)的有線或無線數(shù)據(jù)傳輸)。此外，本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的程序設(shè) 計者可以容易地構(gòu)想出用以實現(xiàn)本發(fā)明的函數(shù)程序、代碼和代碼段。
此外，本發(fā)明可以應(yīng)用于噴墨頭的噴嘴重復(fù)形成均包括預(yù)定數(shù)量的墨滴 的打印圖案的場合。例如，本發(fā)明可以應(yīng)用于形成有機發(fā)光二極管(OLED) 的有機發(fā)光層的打印方法或應(yīng)用于形成有機薄膜晶體管(OTFT)的有機半導(dǎo) 體材料的打印方法。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的控制噴嘴的方法，噴墨頭可以均勻地噴射構(gòu)成 打印圖案的墨滴，以重復(fù)地形成同一打印圖案。因此，形成在濾色片的像素 中的墨層可以具有均勻的厚度。
雖然已經(jīng)示出并描述了本發(fā)明的各種實施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理 解，在不偏離本發(fā)明的原理和精神的條件下可以對這些實施例做改變，本發(fā) 明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1. 一種測量從噴墨頭噴射的墨滴的體積的方法，該方法包括重復(fù)形成均包括從噴墨頭噴射的多個墨滴的打印圖案；對在重復(fù)形成的打印圖案的墨滴中在噴射順序上彼此對應(yīng)的墨滴進行拍照；和測量所拍照的墨滴的體積。
2. 如權(quán)利要求1的方法，其中，在重復(fù)形成的打印圖案的墨滴中在噴射 順序上彼此對應(yīng)的墨滴具有相同的體積和相同的噴射速度。.
3. 如權(quán)利要求1的方法，其中，打印圖案通過從噴墨頭的預(yù)定噴嘴順序 噴射預(yù)定數(shù)量的墨滴來形成。
4. 如權(quán)利要求l的方法，其中，打印圖案以規(guī)則的間隔重復(fù)形成。
5. 如權(quán)利要求1的方法，其中，在噴射順序上彼此對應(yīng)的墨滴的體積通 過包括光源和照相機的頻閃觀測器臺測量。
6. 如權(quán)利要求5的方法，其中，在使光源與在噴射順序上彼此對應(yīng)的墨 滴同步之后，從由照相機捕獲的圖像測量在噴射順序上彼此對應(yīng)的墨滴的體 積。
7. 如權(quán)利要求1的方法，其中，在噴射順序上彼此對應(yīng)的墨滴的體積由 高速照相機測量。
8. —種控制噴墨頭的噴嘴的方法，該方法包括重復(fù)形成均包括從噴墨頭的噴嘴噴射的多個墨滴的打印圖案； 僅對在構(gòu)成打印圖案的墨滴中在噴射順序上彼此對應(yīng)的墨滴進行拍照； 測量所拍照的墨滴的體積；和利用所測量到的體積確定對應(yīng)于打印圖案的噴嘴的驅(qū)動波形。
9. 如權(quán)利要求8的方法，其中，在重復(fù)形成的打印圖案的墨滴中在噴射 順序上彼此對應(yīng)的墨滴具有相同的體積和相同的噴射速度。
10. 如權(quán)利要求8的方法，其中，打印圖案均通過從相應(yīng)的噴嘴順序噴 射預(yù)定數(shù)量的墨滴來形成。
11. 如權(quán)利要求8的方法，其中，打印圖案以規(guī)則的間隔重復(fù)形成。
12. 如權(quán)利要求8的方法，其中，在噴射順序上彼此對應(yīng)的墨滴的體積 通過包括光源和照相機的頻閃觀測器臺測量。
13. 如權(quán)利要求12的方法，其中，在使光源與在噴射順序上彼此對應(yīng)的 墨滴同步之后，從由照相機捕獲的圖像測量在噴射順序上彼此對應(yīng)的墨滴的 體積。
14. 如權(quán)利要求8的方法，其中，在噴射順序上彼此對應(yīng)的墨滴的體積 由高速照相機測量。
15. 如權(quán)利要求8的方法，其中，通過控制施加到噴嘴的電壓和脈沖持 續(xù)時間中至少 一個來確定噴嘴的驅(qū)動波形。
16. 如權(quán)利要求8的方法，其中，確定噴嘴的驅(qū)動波形包括 測量打印圖案的墨滴的體積，并計算墨滴體積的平均體積；和 控制對應(yīng)于打印圖案的噴嘴的驅(qū)動波形，使得墨滴體積的平均體積等于目標體積。
17. 如權(quán)利要求8的方法，其中，確定噴嘴的驅(qū)動波形包括 測量打印圖案的墨滴的體積；和控制對應(yīng)于打印圖案的噴嘴的驅(qū)動波形，使得墨滴體積的總和等于目標 總和。
18. —種測量與具有多個噴嘴的噴墨打印頭對應(yīng)的墨滴的均勻性的方 法，該方法包i舌由噴墨打印頭的排出第 一 墨滴序列的相應(yīng)噴嘴形成第 一打印圖案； 由噴墨打印頭的排出第二墨滴序列的相應(yīng)噴嘴形成與第一打印圖案基 本相似的第二打印圖案；將第一序列的每個墨滴與第二序列的相應(yīng)墨滴相比較；和 測量所比較的第 一序列和第二序列的墨滴中每個墨滴的體積。
19. 如權(quán)利要求18的方法，其中，將第一序列的每個墨滴與第二序列的 相應(yīng)墨滴相比較包括對第 一序列的每個墨滴和第二序列中的相應(yīng)墨滴進行拍照并使第 一序 列的每個墨滴和第二序列中的相應(yīng)墨滴重疊。
20. 如權(quán)利要求19的方法，還包括基于測量到的所比較的第 一序列和第二序列的每個墨滴的體積的總和， 確定相應(yīng)噴嘴的墨滴的平均體積。
21. 如權(quán)利要求20的方法，還包括利用等于目標體積的平均體積和體積總和之一，確定相應(yīng)噴嘴的驅(qū)動波形；和將所確定的驅(qū)動波形應(yīng)用于相應(yīng)噴嘴。
22. —種計算機可讀的記錄介質(zhì)，其上包含有用于執(zhí)行一方法的計算機 程序，其中所述方法包括由噴墨打印頭的排出第一墨滴序列的相應(yīng)噴嘴形成第一打印圖案； 由噴墨打印頭的排出第二墨滴序列的相應(yīng)噴嘴形成與第 一打印圖案基 本相似的第二打印圖案；將第 一序列的每個墨滴與第二序列的相應(yīng)墨滴相比較；和 測量所比較的第 一序列和第二序列的墨滴中每個墨滴的體積。
23. —種噴墨打印系統(tǒng)，包括具有多個噴嘴的噴墨打印頭，以通過排出第 一 墨滴序列形成第 一打印圖 案，并通過排出第二墨滴序列形成與第一打印圖案基本相似的第二打印圖 案；和測量單元，鄰近噴墨打印頭設(shè)置，以比較第一序列的每個墨滴和第二序 列中的相應(yīng)墨滴，并測量所比較的第一序列和第二序列的每個墨滴的體積。
24. 如權(quán)利要求23的噴墨打印系統(tǒng)，其中，噴墨打印頭的多個噴嘴沿相 對于打印方向成角度的行布置。
25. 如權(quán)利要求24的噴墨打印系統(tǒng)，其中，噴墨打印頭的多個噴嘴沿相 對于打印方向垂直的行布置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種墨滴體積測量方法和使用該方法控制噴墨頭的噴嘴的方法。測量墨滴體積的方法包括重復(fù)形成均包括從噴墨頭噴射的多個墨滴的打印圖案；對在重復(fù)形成的打印圖案的墨滴中在噴射順序上彼此對應(yīng)的墨滴進行拍照；和測量所拍照的墨滴的體積。
文檔編號B41J2/04GK101301814SQ200810095290
公開日2008年11月12日 申請日期2008年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月9日
發(fā)明者金佑植, 金炳憲, 金相一 申請人:三星電子株式會社