墨滴体积测量方法和使用该方法控制喷墨头的喷嘴的方法

专利名称：墨滴体积测量方法和使用该方法控制喷墨头的喷嘴的方法
技术领域：
本发明涉及一种测量从喷墨头的喷嘴喷出的墨滴体积的方法和使用该 方法控制喷墨头的喷嘴的方法。
背景技术：
一般地，喷墨头是将墨滴喷射到记录介质的期望位置上以形成图像的装 置。喷墨头根据喷墨机构分为两种类型。第一种是热喷墨头，其通过热能因 产生于墨中的气泡的膨胀力而喷射墨滴。另一种是压电喷墨头，其通过因压 电体的变形而施加于墨的压力来喷射墨滴。
近来，喷墨头已经用于成像领域和其它领域。例如，已经使用喷墨头来
制造液晶显示器(LCD)的滤色片。已经通过染色、颜料分散、打印和电沉积 来制造滤色片。然而，由于这些方法需要对每种颜色的像素进行单独加工， 因此加工效率低，从而制造成本高。因此，近来已经开发出利用喷墨打印来 制造滤色片的方法，以简化制造工艺从而降低制造成本。该方法通过将带颜 色的墨滴，例如红(R)、绿(G)和蓝(B)墨滴，喷射通过喷墨头的喷嘴成为像素 来制造滤色片。此外，可以使用喷墨头来形成有机发光二极管(OLED)的有 机发光层或有机薄膜晶体管(OTFT)的有机半导体材料。
已经提出在打印期间从喷墨头的喷嘴喷出相同量的墨的各种方法。 一种 方法是使从喷嘴喷出的每个墨滴的速度标准化。另 一种方法是使从喷嘴喷出 的每个墨滴的质量标准化。再一种方法是使从喷嘴喷出的每个墨滴的体积标 准化。此外，已经提出通过控制施加到喷嘴的脉冲持续时间或电压来控制墨 量的方法。
图1A和1B示出利用频闪观测器台(strobe stand)使分别从喷墨头10的 喷嘴Nl、 N2和N3喷出的墨滴la、 lb和lc的体积标准化的常关见方法。图 1B是通过将图1A旋转90度而获得的视图。在图1A和1B中，墨滴la、 2a 和3a可以从喷墨头10的所有喷嘴Nl 、 N2和N3中同时喷出。
参照图1A和1B,利用设置在从喷嘴N1喷出的墨滴la的任一侧的光源20和照相才几30,当使光源20与以特定频率工作的喷嘴Nl同步时，用照 相机30捕获通过使墨滴la重叠而形成的墨点的图像。例如，当喷嘴N1以 1kHz的频率工作且照相机30具有1/30秒的快门速度时，照相机30捕获通 过使大约30个墨滴重叠而形成的一个墨点的图像。可以由该图像计算出从 喷嘴1A喷射的一个墨滴la的体积，从而可以通过控制施加到喷嘴N1的电 压或通过控制脉沖持续时间来计算每个墨滴la的期望体积。对于其它的喷 嘴N2和N3重复该过程。由此，可以从喷墨头10的所有喷嘴Nl、 N2和 N3喷射相同的墨量。
然而，存在将常规方法应用到打印技术的限制。常规方法必须以规则的 时间间隔从喷墨头10的所有喷嘴Nl、 N2和N3同时喷射墨滴la、 lb和lc， 并且，仅当由喷嘴N1、 N2和N3形成的打印图案之间的节距等于喷嘴N1、 N2和N3之间的节距时，即，当在喷墨头10的喷嘴Nl、 N2和N3沿垂直 于打印方向的方向布置的状态下进行打印时，才可以从喷嘴Nl、 N2和N3 喷射相同的墨量。然而，墨滴la、 lb和lc从喷墨头10的所有喷嘴N1、 N2 和N3以规则的时间间隔同时喷射的情况是极少的。此外，如果打印图案之 间的节距比喷嘴N1、 N2和N3之间的节距窄，则打印是在喷墨头IO的喷嘴 Nl、 N2和N3相对于打印方向成一预定量的角度的状态下进行的。
一般地，从喷墨头喷射的墨量根据同时喷射墨的喷嘴的数量而不同，并 且因这些喷嘴的相对喷射时机以及墨的种类和喷墨头的结构而在喷嘴之间 发生串扰。因此，虽然向同一喷嘴施加同一波形，但当同时喷射墨的喷嘴的 数量改变或当喷墨时机改变时，就会从喷嘴喷射不同的墨量。因此，虽然期 望利用图1A和1B的常规方法从喷嘴N1、 N2和N3喷射相同的墨量，但是 在实际打印过程中从喷嘴Nl、 N2和N3喷出不同的墨量。在一般的成像/ 打印过程中，这种量的差异可能不是严重的问题，但是在诸如滤色片打印的 必须精确控制墨量的更专门的打印领域中这可能会是严重的问题。

发明内容
本发明提供一种在打印期间测量从喷墨头的喷嘴喷射的墨滴的体积的 方法，以及使用该方法控制喷墨头的喷嘴的方法。
本发明的其它方面和益处将部分地在下面的描述中阐述，部分地AU苗述 中变得明显，或者可以通过实施本发明而获知。本发明的前述和/或其它方面和益处可以通过提供一种测量从喷墨头喷射的墨滴的体积的方法来实现，该方法包括重复形成均包括从喷墨头喷射 的多个墨滴的打印图案；对在重复形成的打印图案的墨滴中在喷射顺序上彼 此对应的墨滴进行拍照；和测量所拍照的墨滴的体积。在重复形成的打印图案的墨滴中在喷射顺序上彼此对应的墨滴可以具 有相同的体积和相同的喷射速度。打印图案可以通过从喷墨头的预定喷嘴顺序喷射预定数量的墨滴来形 成。打印图案可以按规则的间隔重复形成。在喷射顺序上彼此对应的墨滴的体积可以通过包括光源和照相机的频 闪观测器台测量。可以在使光源与在喷射顺序上彼此对应的墨滴同步之后， 从由照相机捕获的图像测量在喷射顺序上彼此对应的墨滴的体积。在喷射顺序上彼此对应的墨滴的体积可以由高速照相机测量。本发明的前述和/或其它方面和益处还可以通过提供一种控制喷墨头的 喷嘴的方法来实现，该方法包括重复形成均包括从喷墨头的喷嘴喷射的多 个墨滴的打印图案；仅对在打印图案的墨滴中在喷射顺序上彼此对应的墨滴 进行拍照；测量所拍照的墨滴的体积；和利用测量到的体积确定对应于打印 图案的喷嘴的驱动波形。可以通过控制施加到喷嘴的电压和脉冲持续时间中至少一个来确定喷 嘴的驱动波形。确定喷嘴的驱动波形可包括测量打印图案的墨滴的体积，并计算墨滴 体积的平均体积；和控制对应于打印图案的喷嘴的驱动波形，使得墨滴体积 的平均体积等于目标体积。确定喷嘴的驱动波形可包括测量打印图案的墨滴的体积；和控制对应 于打印图案的喷嘴的驱动波形，使得墨滴体积的总和等于目标总和。本发明的前述和/或其它方面和益处还可以通过提供一种测量与具有多 个喷嘴的喷墨打印头对应的墨滴的均勻性的方法来实现，该方法包括由喷 墨打印头的排出第 一墨滴序列的相应喷嘴形成第 一打印图案；由喷墨打印头 的排出第二墨滴序列的相应喷嘴形成与第 一打印图案基本相似的第二打印 图案；将第一序列的每个墨滴与第二序列的相应墨滴相比较；和测量所比较 的第 一序列和第二序列的墨滴中每个墨滴的体积。本发明的前述和/或其它方面和益处还可以通过提供一种计算机可读的记录介质来实现，该计算机可读的记录介质上包含有用于执行一方法的计算机程序，其中，所述方法包括由喷墨打印头的排出第一墨滴序列的相应喷 嘴形成第 一打印图案；由喷墨打印头的排出第二墨滴序列的相应喷嘴形成与 第 一打印图案基本相似的第二打印图案；将第 一序列的每个墨滴与第二序列 的相应墨滴相比较；和测量所比较的第一序列和第二序列的墨滴中每个墨滴 的体积。本发明的前述和/或其它方面和益处还可以通过提供一种喷墨打印系统 来实现，该喷墨打印系统包括具有多个喷嘴的喷墨打印头，以通过排出第 一墨滴序列形成第一打印图案，并通过排出第二墨滴序列形成与第 一打印图 案基本相似的第二打印图案；和测量单元，邻近喷墨打印头设置，用于比较 第一序列的每个墨滴和第二序列中的相应墨滴，并测量所比4交的第一序列和 第二序列的每个墨滴的体积。


本发明的这些和/或其它方面和益处将从下面结合附图对实施例的描述 中变得明显且更易于理解，附图中图1A和1B示出利用频闪观测器台使从喷墨头的喷嘴喷射出的墨滴的 体积标准化的常规方法；图2示出沿打印方向移动时在像素中执行打印过程以形成滤色片的喷墨头；图3示出从图2的喷墨头的喷嘴顺序喷射的墨滴； 图4至7示出根据本发明实施例的使用频闪观测器台测量图3的打印图 案的墨滴体积的方法；图8示出沿打印方向移动时执行像素打印过程以形成滤色片的另 一喷墨头；图9示出从图8的喷墨头的喷嘴顺序喷射的墨滴；和 图10是示出测量与根据本发明实施例具有多个喷嘴的喷墨头相对应的 墨滴的均匀性的方法流程图。具体实施方式

现在将详细参照本发明的实施例，这些实施例的示例在附图中示出，其中相同的附图标记始终表示相同的元件。下面通过参照附图描述这些实施例 以解释本发明。图2示出用于执行在沿打印方向移动并喷射墨滴时在像素中进行打印以 形成滤色片的打印过程的喷墨头110。参照图2，由黑底150分隔开的多个像素P11、 P12、 P21、 P22、 P31和 P32以预定间隔形成在基板(未示出)上。通过将墨滴从喷墨头110的喷嘴N1、 N2和N3喷射到像素Pll、 P12、 P21、 P22、 P31和P32中来执行打印。在 图2中，由于像素节距(例如，像素Pll与P21之间的节距)比喷嘴节距(例如， 喷嘴N1与喷嘴N2之间的节距)窄，因此在喷墨头IIO相对于打印方向成一 预定量的角度的状态下进行打印。即，喷墨头110在喷嘴N1、 N2和N3相在本实施例中，喷墨头110的喷嘴N1、 N2和N3将预定的像素图案重 复地打印在像素Pll、 P12、 P21、 P22、 P31和P32中。每个像素图案由从其 相应的喷嘴喷射的预定量的墨滴打印。虽然每个像素图案由图2中的五个墨 滴打印，但本实施例不限于此。相对于打印方向成角度的喷墨头110在沿打印方向移动时通过从喷嘴 Nl、 N2和N3喷射墨滴来进行打印。在该过程中，墨滴lla、 llb、 llc、 lld 和lle从喷嘴Nl中顺序喷出，从而通过所喷出的墨滴lla、 llb、 llc、 lld 和lle在像素Pll中打印预定的像素图案。在喷墨头IIO沿打印方向移动预 定距离之后，将该像素图案重复地打印在像素P12中。即，在喷墨头110沿 打印方向移动时，五个墨滴12a、 12b、 12c、 12d和12e顺序从喷嘴Nl喷出， 从而一像素图案通过所喷出的墨滴12a、 12b、 12c、 12d和12e打印在像素 P12中，该像素图案与形成在像素Pll中的像素图案相同。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 的每个按照喷射顺序而彼此对应。因此，同一像素图案沿打印方向重复打印 在对应于喷嘴N1的像素Pll和P12中。对于其它的喷嘴N2和N3进行同一 像素图案的重复打印。在图2中，附图标记21a、 21b、 21c、 21d和21e表 示从喷嘴N2喷射并在像素P21中打印预定像素图案的墨滴，附图标记22a、 22b、 22c、 22d和22e表示从喷嘴N2喷射并在像素P22中重复打印同一像 素图案的墨滴。附图标记31a、 31b、 31c、 31d和31e表示从喷嘴N3喷射并 在像素P31中打印预定像素图案的墨滴，附图标记32a、 32b、 32c、 32d和32e表示从喷嘴N3喷射并在像素P32中重复打印同 一像素图案的墨滴。虽然在图2中喷墨头110在固定基板的上方沿打印方向移动时进行打 印，但本实施例不限于此，而是，喷墨头110可以是固定的，并在可移动的 基板上进行打印以形成滤色片。图3示出从图2的喷墨头110的喷嘴N1、 N2和N3顺序喷出的墨滴。 参照图3,墨滴lla、 21a、 llb、 31a、 21b、 llc、…12a、 22a、 12b、 32a… 顺序从喷嘴Nl 、 N2和N3喷出。在该过程中，分别对应于喷嘴Nl 、 N2和 N3的打印图案P1、 P2和P3以规则的间隔重复形成。打印图案P1、 P2和 P3各包括从它们的相应喷嘴N1、 N2和N3顺序喷出的多个墨滴。具体地， 墨滴lla、 llb、 llc、 lld和lle从喷嘴Nl顺序喷出以形成对应于喷嘴N1 的打印图案Pl,并且在一预定时间间隔之后，墨滴12a、 12b、 12c、 12d和 12e顺序喷出以重复地形成打印图案Pl。墨滴21a、 21b、 21c、 21d和21e 从喷嘴N2顺序喷出以形成对应于喷嘴N2的打印图案P2,并且在一预定时 间间隔之后，墨滴22a、 22b、 22c、 22d和22e顺序喷出以重复地形成打印 图案P2。以与上述相同的方式用从士嘴N3喷出的墨滴重复地形成打印图案 P3。由此，通过喷墨头110的喷嘴N1、 N2和N3重复地形成均包括预定数 量的墨滴的打印图案P1、 P2和P3。构成每个打印图案P1、 P2和P3的墨滴 可以在体积和喷射速度方面^^此不同。例如，构成由喷嘴Nl形成的打印图 案Pl的墨滴lla、 llb、 llc、 lld和lle可以具有不同的体积和不同的喷射 速度。构成由喷嘴N1重复形成的打印闺案Pl的墨滴12a、 12b、 12c、 12d 和12e可以具有不同的体积和不同的喷射速度。这是因为喷嘴N1周围的打 印条件在这些墨滴喷射的时刻是不同的。即，由于在墨滴lla、 llb、 llc、 lld和lle喷射的时刻打印条件(例如，在喷嘴N1喷射墨的同时喷射墨的其 它喷嘴的数量以及喷嘴N1和其它喷嘴之间的相对喷射时机)是不同的，因此 墨滴lla、 llb、 llc、 lld和lle可具有不同的体积和不同的喷射速度。然而，由喷嘴N1、 N2和N3重复形成的打印图案Pl、 P2和P3是相同 的。具体地，在构成这些重复形成的打印图案P1、 P2和P3的墨滴中，在喷 射顺序方面相对应的墨滴具有相同的体积和相同的喷射速度。例如，构成由 喷嘴Nl形成的打印图案Pl的墨滴lla、 llb、 llc、 lld和lle中的第一墨 滴lla和构成由喷嘴Nl重复形成的打印图案P1的墨滴12a、 12b、 12c、 12d和12e中的第一墨滴12a具有相同的体积和相同的喷射速度。这是因为，在 墨滴lla喷射的时刻喷嘴Nl周围的打印条件与在墨滴12a喷射的时刻喷嘴 Nl周围的打印条件相同。因而，在喷射顺序上相对应的墨滴llb和12b、 llc 和12c、 lld和12d以及lle和12e均具有相同的体积和相同的喷射速度。此 夕卜，在喷射顺序上相对应的且由喷嘴N2喷射的墨滴21a和22a、 21b和22b、 21c和22c、21d和22d以及21e和22e均具有相同的体积和相同的喷射速度。 在喷射顺序上相对应的且由喷嘴,N3喷射的墨滴31a和32a、 31b和32b、 31c 和32c、 31d和32d以及31e和32e均具有相同的体积和相同的喷射速度。
当如图3所示喷墨头110的喷嘴N1、 N2和N3以规则的间隔重复地形 成均包括预定数量的墨滴的打印图案P1、 P2和P3时，本发明提供"种构成 打印图案Pl、 P2和P3的墨滴的体积的测量方法和使用该测量方法控制喷墨 头110的喷嘴N1、 N2和N3的方法。具体地，^^艮据本发明，墨滴的体积可 以通过仅对构成重复形成的打印图案Pl、 P2和P3的墨滴中在喷射顺序上相 对应的墨滴进行拍照来测量。可以通过频闪观测器台来进行墨滴的拍照。
图4至7示出使用包括光源120和照相机130的频闪观测器台测量构成 打印图案的墨滴的体积的方法。光源120可以是发光二极管(LED)。
如上所述，由喷嘴N1、 N2和N3重复形成的打印图案P1、 P2和P3是 相同的。具体地，参照图3,对于喷嘴N1，在构成重复形成的打印图案Pl 的墨滴中在喷射顺序上相对应的墨滴lla和12a、 llb和12b、 llc和12c、 lld和12d以及lle和12e均具有相同的体积和相同的喷射速度。因而，如 图4所示，在喷射顺序上相对应的墨滴中第一墨滴lla和12a以预定的时间 间隔从喷嘴N1喷射。因而，当光源120与第一墨滴lla和12a同步时，照 相机130捕获通过使第一墨滴lla和12a重叠而形成的一个墨点的图像。可 以从该图像测量出构成对应于喷嘴Nl的打印图案P1的每个第一墨滴lla 和12a的体积Vla。
参照图5,在喷射顺序上相对应的墨滴中第二墨滴llb和12b以预定的 时间间隔从喷嘴N1喷射。因而，当光源120与第二墨滴llb和12b同步时， 照相机130捕获通过使第二墨滴llb和12b重叠而形成的一个墨点的图像。 可以从该图像测量出构成对应于喷嘴N1的打印图案P1的每个第二墨滴lib 和i2b的体积V化。当对于其它墨滴重复该过程时，可以测量出构成对应于 喷嘴N1的打印图案P1的第三、第四和第五墨滴的体积Vlc、 V,d和V,e。在分别测量出构成对应于喷嘴N1的打印图案P1的墨滴的体积之后，计 算出墨滴体积的平均体积(V「(V!a+V,b+Vk+V,d+V!e)/5)。确定出将要施加到 喷嘴N1的驱动波形，使得墨滴体积的平均体积V,等于目标体积Vt。通过
控制施加到喷嘴N1的电压和脉冲持续时间中至少之一来确定喷嘴Nl的驱
动波形。
此外，对于喷嘴N2，在构成重复形成的打印图案P2的墨滴中在喷射顺 序上相对应的墨滴21a和22a、 21b和22b、 21c和22c、 21d和22d以及21e 和22e均具有相同的体积和相同的喷射速度。参照图6,在喷射顺序上相对 应的墨滴中第 一墨滴21 a和22a以预定的时间间隔乂人喷嘴N2喷射。因而， 当光源120与第一墨滴21a和22a同步时，照相机130捕获通过使第一墨滴 21a和22a重叠而形成的一个墨点的图像，从而可以从该图像测量出构成对 应于喷嘴N2的打印图案P2的每个第一墨滴21a和22a的体积V2a。
参照图7,在喷射顺序上相对应的墨滴中第二墨滴21b和22b以预定的 间隔从喷嘴N2喷射。因而，当光源120与第二墨滴21b和22b同步时，照 相机13 0捕获通过使第二墨滴21 b和22b重叠而形成的 一个墨点的图像，从 而可以从该图像测量出构成对应于喷嘴N2的打印图案P2的每个第二墨滴的 体积V2b。当对于其它墨滴重复该过程时，可以测量出构成对应于喷嘴N2 的打印图案P2的第三、第四和第五墨滴的体积V2e、 V2c^。V2e。
在测量出构成对应于喷嘴N2的打印图案P2的墨滴的体积之后，计算出
墨滴体积的平均体积(V^(V2a+V2b+V2c+V2d+V2e)/5)。确定出将要施加到喷嘴
N2的驱动波形，使得墨滴体积的平均体积V2可以等于目标体积Vt。通过控 制施加到喷嘴N2的电压和脉冲持续时间中至少之一来确定喷嘴N2的驱动 波形。当对于其它的喷嘴N3重复该过程时，可以确定出将要施加到喷墨头 110的喷嘴Nl 、 N2和N3的驱动波形。
当将所确定出的驱动波形施加到喷嘴Nl、 N2和N3时，由喷嘴Nl、 N2和N3形成的打印图案具有相同的墨量。因而，当通过将这些所确定出的 驱动波形施加到喷墨头110的喷嘴Nl 、 N2和N3来形成滤色片时，可以在 滤色片的像素中形成厚度均匀的墨层。
虽然上面利用墨滴体积的平均体积来确定喷嘴N1、 N2和N3的驱动波 形，但是也可以利用墨滴体积的总和来确定喷嘴N1、 N2和N3的驱动波形。 即，在计算出构成对应于喷嘴Nl的打印图案的墨滴体积的总和(V^尸V,a+V,b+V,c+V,d+V,e)之后，确定出喷嘴N1的驱动波形，使得该总和
V,達等于目标总和(Vt誦)。当对于其它喷嘴N2和N3重复该过程时，可以 确定出将要施加到喷嘴Nl 、 N2和N3的驱动波形。
虽然在本实施例中利用频闪观测器台测量构成打印图案P1 、 P2和P3的 墨滴体积，但是也可以用其它方式测量墨滴体积。例如，可以通过利用高速 照相机仅对在喷射顺序上相对应的墨滴进行拍照来测量构成打印图案Pl、 P2和P3的墨滴体积。
图8示出另一喷墨头110，用于在沿打印方向移动时在像素中执行打印 过程来形成滤色片。下面将针对与图2和3的实施例的不同之处进行解释。
参照图8,由黑底150分隔开的多个像素Pll、 P12、 P21、 P22、 P31和 P32以预定间隔形成在基板(未示出)上。通过将墨滴从喷墨头110的喷嘴N1、 N2和N3喷射到像素Pll、 P12、 P21、 P22、 P31和P32中来执行打印。由 于在图8中像素节距(例如，像素Pll与P21之间的节距)与喷嘴节距(例如， 喷嘴N1与喷嘴N2之间的节距)相同，因此喷墨头110在沿垂直于打印方向 的方向布置的状态下进行打印。即，喷墨头110在喷嘴N1、 N2和N3沿垂 直于打印方向的方向布置的状态下在打印方向上移动的同时来进行打印。
喷嘴N1 、 N2和N3将预定的像素图案重复地打印在像素P11 、 P12 、 P21 、 P22、 P31和P32中。每个像素图案由从每个喷嘴N1、 N2和N3喷出的预定 数量的墨滴来打印。具体地，墨滴lla'、 llb'、 llc'、 lld'和lle'从喷嘴Nl 顺序喷出，从而通过所喷出的墨滴lla'、 llb'、 llc'、 lld'和lle'将预定的像 素图案打印在像素Pll中。同时，墨滴21a'、 21b'、 21c'、 21d'和21e'从喷嘴 N2顺序喷出,从而通过所喷出的墨滴21a'、 21b'、 21c'、 21d'和21e'将预定的 像素图案打印在像素P21中。同时，墨滴31a'、 31b'、 31c'、 31d'和31e'从喷 嘴N3顺序喷出，从而通过所喷出的墨滴31a'、 31b'、 31c'、 31d'和3le'将预 定的像素图案打印在像素P31中。
接下来，在喷墨头110沿打印方向移动预定距离之后，由喷嘴N1打印 的像素图案重复打印在像素P12中。五个墨滴12a'、 12b'、 12c'、 12d'和12e' 从喷嘴N1顺序喷出，从而通过所喷出的墨滴12a'、 12b'、 12c'、 12d'和12e' 将一预定图案重复打印在像素P12中，该预定图案是与打印在像素Pll中的 像素图案相同的像素图案。墨滴lla'和12a'、 llb'和12b'、 llc'和12c'、 lld' 和12d'以及lle'和12e'均在喷射顺序上相对应。因此，相同的像素图案沿打印方向重复打印在对应于喷嘴N1的^f象素P11和P12中。对于其它的喷嘴N2 和N3，进行像素图案的重复打印。在图8中，附图标记22a'、 22b'、 22c'、 22d'和22e'表示从喷嘴N2喷射并将预定的像素图案打印在像素P22中的墨 滴，附图标记32a'、 32b'、 32c'、 32d'和32e'表示从喷嘴N3喷射并将预定的 像素图案打印在像素P32中的墨滴。
虽然在图8中喷墨头110在固定基板的上方沿打印方向移动时进行打 印，但本实施例不限于此，而是，喷墨头IIO可以是固定的，并在可移动的 基板上进行打印以形成滤色片。
图9示出从图8的喷墨头110的喷嘴N1、 N2和N3顺序喷出的墨滴。
参照图9,墨滴lla'、 llb'、 llc'、 lld'、...顺序从喷嘴Nl喷出，墨滴 21a'、 21b'、 21c'、 21d'、…顺序乂人喷口觜N2喷出，墨滴31a'、 31b'、 31c'、 31d'、… 顺序从喷嘴N3喷出。墨滴lla'、 21a'和31a'同时从喷嘴Nl、 N2和N3喷出， 并且墨滴llb'、 21b'和31b'同时从喷嘴Nl、 N2和N3喷出。在该过程中，分 别对应于喷嘴N1、 N2和N3的打印图案P1'、 P2'和P3'以规则的间隔重复形 成。打印图案P1'、 P2'和P3'各包括从它们的相应喷嘴N1、 N2和N3顺序喷 出的多个墨滴。具体地，对于喷嘴Nl,墨滴lla'、 llb'、 llc'、 lld'和lie' 首先A/v喷嘴Nl顺序喷出以形成对应于喷嘴N1的打印图案P1'，并且在一预 定时间间隔之后，墨滴12a'、 12b' 、 12c' 、 12d'和12e'顺序喷出以重复地形成 打印图案P1'。对于喷嘴N2，墨滴21a'、 21b'、 21c'、 21d'和21e'顺序喷出以 形成对应于喷嘴N2的打印图案P2'，并且在一预定时间间隔之后，墨滴22a'、 22b'、 22c'、 22d'和22e'顺序喷出以重复地形成打印图案P2'。以与上述相同 的方式用从喷嘴N3喷出的墨滴重复地形成打印图案P3'。
因此，由喷墨头110的喷嘴N1、 N2和N3重复地形成均包括预定数量 的墨滴的打印图案P1'、 P2'和P3'。即使当墨滴以此方式从喷嘴Nl、 N2和 N3同时喷出时，构成每个打印图案P1'、 P2'和P3'的墨滴也可能具有不同的 体积和不同的喷射速度。例如，构成由喷嘴Nl形成的打印图案Pl'的墨滴 12a'、 12b'、 12c'、 12d'和12e'可能具有彼此不同的体积和不同的喷射速度。 这是因为，存在延时，即在喷嘴N1形成打印图案P1'之后不存在墨喷射，并 且该延时可能影响随后的墨滴12a'、 12b'、 12c'、 12d'和12e'的体积和喷射速 度。
由各个喷嘴N1、 N2和N3重复形成的打印图案P1'、 P2'和P3'是彼此相同的。即，在构成这些重复形成的打印图案P1'、 P2'和P3'的墨滴中，在喷射
顺序上相对应的墨滴具有相同的体积和相同的喷射速度。例如，构成由喷嘴
Nl形成的打印图案P1'的墨滴lla'、 llb'、 llc'、 lld'和lle'中的第一墨滴lla' 和构成由喷嘴Nl重复形成的打印图案Pl'的墨滴12a'、 12b'、 12c'、 12d'和 12e'中的第一墨滴12a'具有相同的体积和相同的喷射速度。这是因为，在墨 滴lla'喷射的时刻的打印条件与在墨滴12a'喷射的时刻的打印条件相同。在 喷射顺序上相对应的墨滴llb'和12b'、 llc和12c、 lld和12d以及lle和12e 均具有相同的体积和相同的喷射速度。在喷射顺序上相对应的且由喷嘴N2 喷射的墨滴21a'和22a'、 21b'和22b'、 21c'和22c'、 21d'和22d'以及21e'和22e' 均具有相同的体积和相同的喷射速度。在喷射顺序上相对应的且由喷嘴N3 喷射的墨滴31a'和32a'、 31b'和32b'、 31c'和32c'、 3ld'和32d'以及3le'和32e' 均具有相同的体积和相同的喷射速度。
本发明可以应用于如图9所示的由喷墨头的喷嘴N1、 N2和N3以规则 的间隔重复形成均包括预定数量的墨滴的打印图案P1'、 P2'和P3'的场合。根 据本发明，可以通过仅对构成重复形成的打印图案的墨滴中在喷射顺序上相 对应的墨滴进行拍照来测量墨滴的体积。可以使用频闪观测器台来进行墨滴 的拍照。
当如图9所示喷嘴N1、 N2和N3重复形成均包括预定数量的墨滴的打 印图案P1'、 P2'和P3'时，可以通过测量构成对应于喷嘴N1、 N2和N3的打 印图案P1'、 P2'和P3'的墨滴的体积来控制对应于打印图案Pl'、 P2'和P3'的 喷嘴N1、 N2和N3的驱动波形。构成打印图案P1'、 P2'和P3'的墨滴的体积 可以通过仅对那些在构成重复形成的打印图案P1'、P2'和P3'的墨滴中在喷射 顺序上相对应的墨滴进行拍照来测量。可以利用频闪观测器台或高速照相机 来对在喷射顺序上相对应的墨滴进行拍照，这已经在上面进行了描述，故这 里不再对其进行详细描述。
在计算出所测量到的墨滴体积的平均体积之后，确定喷嘴Nl、 N2和 N3的驱动波形，使得该平均体积等于目标体积。通过控制施加到喷嘴N1、 N2和N3的电压和脉冲持续时间中至少之一来确定喷嘴Nl 、 N2和N3的驱 动波形。在计算出墨滴体积的总和之后，可以确定喷嘴N1、 N2和N3的马区 动波形，使得该总和等于目标总和。
当将所确定出的驱动波形应用于喷嘴Nl、 N2和N3时，由喷嘴Nl、N2和N3形成的打印图案具有相同的墨量。因此，当通过将所确定出的驱动 波形应用于喷墨头110的喷嘴N1、 N2和N3来形成滤色片时，可以在滤色 片的像素中形成厚度均匀的墨层。
图10是示出根据本发明实施例的测量对应于具有多个喷嘴的喷墨头的 墨滴的均匀性的方法流程图。参照图10，在操作1010中，喷墨头的排出第 一墨滴序列的相应喷嘴形成第一打印图案。在操作1020中，喷墨头的排出 第二墨滴序列的相应喷嘴形成与第 一打印图案基本相似的第二打印图案。在 操作1030中，将第一序列的每个墨滴与第二序列的相应墨滴相比较。在操 作1040中，测量所比较的第一序列和第二序列的每个墨滴的体积。
本发明还可体现为计算机可读介质上的计算机可读代码。计算机可读介 质可包括计算机可读的记录介质和计算机可读的传输介质。计算机可读的记 录介质是可以存储数据并且该数据而后可以由计算机系统读取的任何数据 存储装置。计算机可读的记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取 存储器(RAM)、 CD-ROM、磁带、软盘和光学数据存储装置。计算机可读的 记录介质还可以分布于网络连接的计算机系统上，使得计算机可读代码以分 布式方式存储和执行。计算机可读的传输介质可以传输载波或信号(例如， 通过因特网的有线或无线数据传输)。此外，本发明所属技术领域的程序设 计者可以容易地构想出用以实现本发明的函数程序、代码和代码段。
此外，本发明可以应用于喷墨头的喷嘴重复形成均包括预定数量的墨滴 的打印图案的场合。例如，本发明可以应用于形成有机发光二极管(OLED) 的有机发光层的打印方法或应用于形成有机薄膜晶体管(OTFT)的有机半导 体材料的打印方法。
如上所述，根据本发明的控制喷嘴的方法，喷墨头可以均匀地喷射构成 打印图案的墨滴，以重复地形成同一打印图案。因此，形成在滤色片的像素 中的墨层可以具有均匀的厚度。
虽然已经示出并描述了本发明的各种实施例，但是本领域技术人员将理 解，在不偏离本发明的原理和精神的条件下可以对这些实施例做改变，本发 明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
权利要求
1. 一种测量从喷墨头喷射的墨滴的体积的方法，该方法包括重复形成均包括从喷墨头喷射的多个墨滴的打印图案；对在重复形成的打印图案的墨滴中在喷射顺序上彼此对应的墨滴进行拍照；和测量所拍照的墨滴的体积。
2. 如权利要求1的方法，其中，在重复形成的打印图案的墨滴中在喷射 顺序上彼此对应的墨滴具有相同的体积和相同的喷射速度。.
3. 如权利要求1的方法，其中，打印图案通过从喷墨头的预定喷嘴顺序 喷射预定数量的墨滴来形成。
4. 如权利要求l的方法，其中，打印图案以规则的间隔重复形成。
5. 如权利要求1的方法，其中，在喷射顺序上彼此对应的墨滴的体积通 过包括光源和照相机的频闪观测器台测量。
6. 如权利要求5的方法，其中，在使光源与在喷射顺序上彼此对应的墨 滴同步之后，从由照相机捕获的图像测量在喷射顺序上彼此对应的墨滴的体 积。
7. 如权利要求1的方法，其中，在喷射顺序上彼此对应的墨滴的体积由 高速照相机测量。
8. —种控制喷墨头的喷嘴的方法，该方法包括重复形成均包括从喷墨头的喷嘴喷射的多个墨滴的打印图案； 仅对在构成打印图案的墨滴中在喷射顺序上彼此对应的墨滴进行拍照； 测量所拍照的墨滴的体积；和利用所测量到的体积确定对应于打印图案的喷嘴的驱动波形。
9. 如权利要求8的方法，其中，在重复形成的打印图案的墨滴中在喷射 顺序上彼此对应的墨滴具有相同的体积和相同的喷射速度。
10. 如权利要求8的方法，其中，打印图案均通过从相应的喷嘴顺序喷 射预定数量的墨滴来形成。
11. 如权利要求8的方法，其中，打印图案以规则的间隔重复形成。
12. 如权利要求8的方法，其中，在喷射顺序上彼此对应的墨滴的体积 通过包括光源和照相机的频闪观测器台测量。
13. 如权利要求12的方法，其中，在使光源与在喷射顺序上彼此对应的 墨滴同步之后，从由照相机捕获的图像测量在喷射顺序上彼此对应的墨滴的 体积。
14. 如权利要求8的方法，其中，在喷射顺序上彼此对应的墨滴的体积 由高速照相机测量。
15. 如权利要求8的方法，其中，通过控制施加到喷嘴的电压和脉冲持 续时间中至少 一个来确定喷嘴的驱动波形。
16. 如权利要求8的方法，其中，确定喷嘴的驱动波形包括 测量打印图案的墨滴的体积，并计算墨滴体积的平均体积；和 控制对应于打印图案的喷嘴的驱动波形，使得墨滴体积的平均体积等于目标体积。
17. 如权利要求8的方法，其中，确定喷嘴的驱动波形包括 测量打印图案的墨滴的体积；和控制对应于打印图案的喷嘴的驱动波形，使得墨滴体积的总和等于目标 总和。
18. —种测量与具有多个喷嘴的喷墨打印头对应的墨滴的均匀性的方 法，该方法包i舌由喷墨打印头的排出第 一 墨滴序列的相应喷嘴形成第 一打印图案； 由喷墨打印头的排出第二墨滴序列的相应喷嘴形成与第一打印图案基 本相似的第二打印图案；将第一序列的每个墨滴与第二序列的相应墨滴相比较；和 测量所比较的第 一序列和第二序列的墨滴中每个墨滴的体积。
19. 如权利要求18的方法，其中，将第一序列的每个墨滴与第二序列的 相应墨滴相比较包括对第 一序列的每个墨滴和第二序列中的相应墨滴进行拍照并使第 一序 列的每个墨滴和第二序列中的相应墨滴重叠。
20. 如权利要求19的方法，还包括基于测量到的所比较的第 一序列和第二序列的每个墨滴的体积的总和， 确定相应喷嘴的墨滴的平均体积。
21. 如权利要求20的方法，还包括利用等于目标体积的平均体积和体积总和之一，确定相应喷嘴的驱动波形；和将所确定的驱动波形应用于相应喷嘴。
22. —种计算机可读的记录介质，其上包含有用于执行一方法的计算机 程序，其中所述方法包括由喷墨打印头的排出第一墨滴序列的相应喷嘴形成第一打印图案； 由喷墨打印头的排出第二墨滴序列的相应喷嘴形成与第 一打印图案基 本相似的第二打印图案；将第 一序列的每个墨滴与第二序列的相应墨滴相比较；和 测量所比较的第 一序列和第二序列的墨滴中每个墨滴的体积。
23. —种喷墨打印系统，包括具有多个喷嘴的喷墨打印头，以通过排出第 一 墨滴序列形成第 一打印图 案，并通过排出第二墨滴序列形成与第一打印图案基本相似的第二打印图 案；和测量单元，邻近喷墨打印头设置，以比较第一序列的每个墨滴和第二序 列中的相应墨滴，并测量所比较的第一序列和第二序列的每个墨滴的体积。
24. 如权利要求23的喷墨打印系统，其中，喷墨打印头的多个喷嘴沿相 对于打印方向成角度的行布置。
25. 如权利要求24的喷墨打印系统，其中，喷墨打印头的多个喷嘴沿相 对于打印方向垂直的行布置。
全文摘要
本发明公开了一种墨滴体积测量方法和使用该方法控制喷墨头的喷嘴的方法。测量墨滴体积的方法包括重复形成均包括从喷墨头喷射的多个墨滴的打印图案；对在重复形成的打印图案的墨滴中在喷射顺序上彼此对应的墨滴进行拍照；和测量所拍照的墨滴的体积。
文档编号B41J2/04GK101301814SQ200810095290
公开日2008年11月12日 申请日期2008年5月9日 优先权日2007年5月9日
发明者金佑植, 金炳宪, 金相一 申请人:三星电子株式会社