CN108919576B - 一种用于3d打印的面板和3d打印装置 - Google Patents

一种用于3d打印的面板和3d打印装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种面板和3D打印装置，该面板包括：多个像素单元，每个所述像素单元包括绝缘设置的像素电极和公共电极；其中，至少部分所述像素单元的公共电极包括一个第一子电极和至少一个第二子电极；至少一个所述第二子电极的电位与所述第一子电极的电位不同。与现有技术相比，本发明实施例提供的面板通过设置公共电极包括一个第一子电极和至少一个第二子电极，且至少一个第二子电极与第一子电极的电位不同，可使同一打印薄层的不同位置处的厚度可不同，从而显著提高打印效率；同时，还可以增加打印连续性，提高打印实体的物理性能和机械性能。

Description

一种用于3D打印的面板和3D打印装置
技术领域
本发明涉及3D打印技术，尤其涉及一种面板和3D打印装置。
背景技术
3D(Dimension)打印技术一种是快速成型技术(Rapid Prototyping Manufacturing,RPM，又称快速原型制造技术)，它以数字文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式构造实体。3D打印技术的基本原理是分层加工、叠加成型，即通过逐层增加材料来生成3D打印实体，在进行3D打印时，首先由计算机得到待打印实体的三维模型，在通过电脑辅助技术沿某个方向完成一系列数字切片，并将这些切片的信息传送到3D打印装置上，由计算机根据切片生成机器指令，3D打印装置根据该机器指令打印出薄层，并将先后打印的薄层堆叠起来，直至形成一个固态物体，即形成3D打印实体，完成3D打印过程。
根据所用材料及生成薄层方式的区别，3D打印技术可大致归纳为挤出成型、颗粒物料成型和光聚合成型，其中，光聚合成型是采用近紫外波段光对液态感光树脂进行感光固化成型。一种较简便的实现方式为采用透射型液晶面板作为透过紫外光的掩膜，使液态感光树脂感光，来控制3D打印实体成型。通常，透射型液晶面板包括多个打印像素(也可称为像素单元)，单个打印像素中公共电极为整面ITO结构，且液晶面板中的各个打印像素中的公共电极均相互电连接，由此，液晶面板中的各个打印像素内公共电极的电位完全相同。但是，当打印各位置处厚度不同的待打印3D实体时，由于采用分层打印，在不同厚度的厚度变化位置处，打印材料的衔接性不好，导致打印实体的物理性能和机械性能较低，从而3D打印实体的质量较差。
发明内容
本发明提供一种面板和3D打印装置，以增加打印连续性，提升打印实体的物理性能和机械性能，从而提高3D打印实体的质量。
第一方面，本发明实施例提供了一种面板，该面板包括：多个像素单元，每个所述像素单元包括绝缘设置的像素电极和公共电极；
其中，至少部分所述像素单元的公共电极包括一个第一子电极和至少一个第二子电极；
至少一个所述第二子电极的电位与所述第一子电极的电位不同。
第二方面，本发明实施例还提供了一种3D打印装置，该3D打印装置包括第一方面提供的面板，以及位于所述面板一侧的背光源。
本发明实施例提供的面板，通过设置至少部分像素单元的公共电极包括一个第一子电极和至少一个第二子电极，且至少一个第二子电极的电位与第一子电极的电位不同，可通过公共电极的电位与像素电极的电位配合，实现同一打印薄层的不同位置处的厚度不同，从而打印各位置处厚度不同的待打印实体时，可设置待打印实体厚的位置，薄层内对应位置处厚度也较厚，由此可减少该位置处打印次数，从而可显著提高打印效率；同时，可减少待打印实体的厚度较厚的位置处的分层的层数，即可以增加打印连续性，提高打印实体的物理性能和机械性能。
附图说明
图1为现有技术提供的一种3D打印装置中面板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种面板的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种面板的电路结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种面板的像素单元的剖面结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种电极电位与实体厚度的对应关系示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种面板的电路结构示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种面板的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的又一种面板的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种面板的结构示意图；
图10为本发明实施例提供的又一种面板的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的另一种面板的像素单元的剖面结构示意图；
图12为本发明实施例提供的又一种面板的电路结构示意图；
图13为本发明实施例提供的又一种面板的结构示意图；
图14为本发明实施例提供的又一种面板的结构示意图；
图15为本发明实施例提供的又一种面板的像素单元的剖面结构示意图；
图16为本发明实施例提供的又一种面板的结构示意图；
图17为本发明实施例提供的又一种面板的结构示意图；
图18为本发明实施例提供的一种3D打印装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为现有技术提供的一种3D打印装置中面板的结构示意图。参照图1，该面板00包括扫描线(示例性的，图1中以第一扫描线G1、第二扫描线G2、第三扫描线G3、第四扫描线G4示出)、数据线(示例性的，图1中以第一数据线S1、第二数据线S2、第三数据线S3示出)、多个像素单元01和共电极线Vcom，每个像素单元01包括一个像素电极01P和一个公共电极01C，其中，各像素单元01的公共电极01C电连接至共电极线Vcom，由共电极线Vcom提供一共电极电位。通过控制像素电极01P的电位，可使面板01的各个位置处，像素电极 01P与公共电极01C之间的电压差均相等，从而各个位置处的光透过量均相同。将此面板应用于3D打印装置时，可使打印出的每层实体的厚度在各个位置处均相同，从而保证3D打印的效果。但是，将该3D打印装置应用于打印各个位置处厚薄不同的待打印实体时，由于采用分层打印技术，在不同厚度的厚度变化位置处，各薄层之间的衔接性不好，导致打印出的实体的物理性能和机械性能较差，从而3D打印实体的质量较差。
针对上述问题，本发明实施例提出一种面板，通过设置公共电极包括一个第一子电极和至少一个第二子电极，且至少一个第二子电极与第一子电极的电位不同，可对应于厚薄不同的实体，在不同厚度的厚度变化位置处，设置公共电极中不同的第二子电极的电位，从而公共电极的第一子电极与像素电极的电位差不同于公共电极的第二子电极与像素电极的电位差，由此，可对应打印出不同厚度的实体，实现不同厚度的变化位置处，位于同一层的打印实体，厚度可变化，从而改善打印实体中的衔接性，从而使打印出的实体的物理性能和机械性能较好。
图2为本发明实施例提供的一种面板的结构示意图，图3为本发明实施例提供的一种面板的电路结构示意图，图4为本发明实施例提供的一种面板的像素单元的剖面结构示意图。参照图2、图3和图4，该面板10包括：多个像素单元11，每个像素单元11包括绝缘设置的像素电极11P和公共电极11C；其中，至少部分像素单元11的公共电极11C包括一个第一子电极11C1和至少一个第二子电极11C2；至少一个第二子电极11C2的电位与第一子电极11C1的电位不同。
其中，该面板10为透射型液晶面板，通过控制公共电极11C与像素电极 11P之间的电位差，可控制液晶分子的偏转角度，从而控制该面板10的光透过量。通常，光透过量与液态感光树脂的固化程度相关。示例性的，在公共电极 11C与像素电极11P之间的电位差相同时，该电位差保持的时间越长，其对应位置处的光透过量越高，液态感光树脂的固化程度越大，对应位置处的薄层的厚度越厚。因此，可通过对公共电极11C的上述设置，实现位于同一层的打印实体，厚薄可不同，从而改善打印实体中的衔接性，从而使打印出的实体的物理性能和机械性能较好。
示例性的，像素电极11P的电位为0V-5V，第一子电极11C1的电位为2.5V，第二子电极11C2的个数为1个，部分第二子电极11C2的电位为10V。由于该部分第二子电极11C2的电位高于该像素单元11的驱动电位(驱动电位的第一边界值等于第一子电极的电位减去像素电极的电位(此处为电位平均值)，驱动电位的第二边界值等于第一子电极的电位加上像素电极的电位(此处为电位平均值)，驱动电位的取值范围位于第一边界值与第二边界值之间)，因此，在3D 打印过程中，由于第一电极11C1的电位在像素单元11的驱动电位范围内，所以像素电极11P的电位在0V-5V之间变化过程中，像素电极11P与第一子电极 11C1之间的电位差，可实现对应位置处的液晶分子在全关和全开的状态间相互转换，即该位置处的光透过量可在0％与100％间相互转换；同时，由于第二子电极11C2的电位高于像素单元11的驱动电位，所以像素电极11P的电位在0V-5V 之间变化过程中，第二子电极11C2与像素电极11C1之间的电压差可使液晶分子保持偏转。因此，在3D打印过程中，无论第一子电极11C1对应位置处是否有光通过，该部分第二子电极11C2对应位置处一直有光通过，其对应位置处的液态感光树脂一直被光照射而固化，由此，对应位置处的3D打印实体的厚度较厚。对于成型的3D打印实体而言，由于增加了单个薄层中特定位置的厚度，因此，相对于现有技术中同一薄层各个位置处厚度均相等的方案而言，可减少该位置处的分层层数，即可以增加打印连续性，提高打印实体的物理性能和机械性能。同时，分层层数减少，对应地，打印薄层的总次数随之减少，从而可显著提高打印效率。
此外，当电压差保持的时间相同时，公共电极11C与像素电极11P之间的电压差越大(也可以理解为公共电极11C的电位与像素单元11的驱动电位之间的电压差越大)，液晶分子偏转的角度越大，即该位置处的光透过量越大，对应位置处的液态感光树脂的固化程度越大。示例性的，像素电极11P的电位为0-5V，第一子电极11C1的电位为2.5V，第二子电极11C2的数量为3个，沿远离第一子电极11C1的方向，第二子电极11C2的电位依次为3V、5V、8V，由此，某一像素单元中，沿第一子电极11C1指向第二子电极11C2的方向，公共电极(包括1个第一子电极11C1和3个第二子电极11C2)的电位逐渐升高，公共电极(包括1个第一子电极11C1和3个第二子电极11C2)的电位与像素单元11的驱动电位之间的电压差逐渐增大，从而，光透过量逐渐增多，对应地，对应位置处的液态感光树脂的固化程度逐渐增多，由此，可实现该像素单元11对应位置处的薄层的厚度逐渐变化，从而可实现打印实体的厚度的缓变，于此，可改善打印实体的衔接性，从而使打印出的实体的物理性能和机械性能较好。
首先，需要说明的是，图2中仅示例性的示出了像素单元11呈6列10行的阵列排布，且按图中方向，左侧三列的像素单元11中，公共电极11C包括两个第二子电极11C2，此仅为示例性的说明，而非限定。在其他实施方式中，可根据面板10的实际需求，设置像素单元11的阵列排布方式、设置包括第一子电极11C1和第二子电极11C2的像素单元11的位置、以及设置第二子电极11C2 的数量，本发明实施例对此不作限定。图3和图4中仅示例性的示出了面板10 中部分像素单元11的结构，图3和图4中示出的每个像素单元11中，公共电极11C包括的第二子电极11C2的数量为2个，此仅为示例性的说明，而非限定。在其他实施方式中，可根据面板10的实际需求，设置每个像素单元11中，公共电极11C包括的第二子电极11C2的数量，且各像素单元11中，第二子电极 11C2的数量可相同，也可不同，本发明实施例对此不作限定。
其次，需要说明的是，图2中仅示例性的示出了公共电极11中第一子电极 11C1和第二子电极11C2的形状均为矩形，此仅为示例性的说明，而非限定。在其他实施方式中，可根据面板10的实际需求，设置各电极(包括像素电极 11P、公共电极11C、第一子电极11C1和第二子电极11C2)的形状，本发明实施例对此不作限定。
再次，需要说明的是，图3中仅示例性的示出了公共电极11中的第一子电极11C1和第二子电极11C2沿竖向方向排列，此并非对其空间相对位置的限定。
图3为等效电路图，仅表示各电学元件之间的电连接关系，并不限定其空间相对位置关系。此外，图2中仅示例性的示出了公共电极11中第一子电极11C1 和第二子电极11C2沿竖向方向延伸，沿横向方向排列，此仅为示例性的说明，而非限定。在其他实施方式中，可根据面板10的实际需求，设置第一子电极 11C1和第二子电极11C2的排列方式，本发明实施例对此不作限定。
示例性的，继续参照图4，该面板10还可包括相对设置的第一基板21以及第二基板26，液晶分子层27位于第一基板21与第二基板26之间，在第一基板21靠近第二基板26的一侧包括薄膜晶体管TFT、像素绝缘层24和公共保护层25，像素电极11P位于晶体管TFT与像素绝缘层24之间，晶体管TFT包括栅极22G、有源层22A、源极23S和漏极23D，公共电极(包括第一子电极11C1 和第二子电极11C2)位于像素绝缘层24和公共保护层25之间。
结合图3和图4，晶体管TFT的栅极22G与扫描线(示例性的，图3中以第一扫描线G1、第二扫描线G2、第三扫描线G3示出)，晶体管TFT的源极23S 与数据线(示例性的，图3中以第一数据线S1、第二数据线S2、第三数据线 S3示出)，晶体管TFT的漏极23D与像素电极11P电连接。
需要说明的是，图4中仅示例性的示出了3个像素单元的结构，此仅为示例性的说明，而非对本发明实施例提供的面板10的限定。在其他实施方式中，可根据面板10的实际需求，设置像素单元的数量，本发明实施例对此不作限定。
可选的，第二子电极11C2的电位大于第一子电极11C1的电位。
如此设置，可使3D打印过程中，无论第一子电极11C1对应位置处是否有光线通过，第二子电极11C2对应位置处光线一直通过，即该位置处的液态感光树脂一直被光线照射而固化，通过对第二子电极11C2的电位大于第一子电极 11C1的电位的像素单元11的位置进行设置，可实现在像素单元11的对应位置处，薄层中的固化的树脂的厚度较厚，该位置对应待打印实体的厚度较厚的区域。由此，该设置可减少待打印实体的厚度较厚的位置处对应的分层的层数，一方面，提高打印连续性，提升打印实体的机械性能和物理性能；另一方面，还可以减少对应位置处的打印次数，从而显著提高打印效率。
需要说明的是，需要设置第二子电极11C2的电位大于第一子电极11C1的电位的像素单元11的位置，以及第二子电极11C2和第一子电极11C1的电位具体值，均可根据待打印实体各个位置处的相对厚度设定，本发明实施例对此不作限定。
可选的，同一像素单元11的多个第二子电极11C2的电位不同。
如此设置，可实现各第二子电极11C2对应位置处的光透过量不同，即该像素单元11对应位置处的液态感光树脂的固化程度不同，从而固化得到的树脂的厚度不同。通过对像素单元11的多个第二子电极11C2的电位进行设置，可实现在该像素单元11的对应位置处，薄层中的固化的树脂的厚度呈现缓变的趋势，从而增加打印连续性，提升打印实体的机械性能和物理性能。同时，由于可实现厚度缓变，即对应待打印实体厚度较厚的位置，每一薄层中的该位置处均较厚，由此可减少待打印实体的分层层数，从而提高打印效率。
可选的，位于预置位置的像素单元11的第二子电极11C2的电位沿预置方向依次增大；其中，预置位置为对应待打印实体的厚度缓变的位置，预置方向为待打印实体的厚度由薄变厚的方向。
示例性的，图5为本发明实施例提供的一种电极电位与实体厚度的对应关系示意图，其中，V11P代表像素电极的电位，V11C1代表第一子电极的电位， V11C2代表第二子电极的电位；32代表该上述电位对应的打印实体的剖面结构示意图，31代表现有技术中打印实体的剖面结构示意图，33代表理想情况(这里的“理想情况”是指厚度发生薄厚变化的位置，厚度的变化呈现连续的、逐渐变化的趋势，而非跳变)下打印实体的剖面结构示意图。参照图5，像素单元可包括第一像素单元111和第二像素单元112，其中第一像素单元111包括一个像素电极11P(对应像素电极电位V11P)、一个第一子电极11C1(对应第一子电极电位V11C1)和三个第二子电极11C2(分别对应三个不同的第二子电极电位V11C2)；第二像素单元112包括一个像素电极11P(对应像素电极电位 V11P)、一个第一子电极11C1(对应第一子电极电位V11C1)和七个第二子电极 11C2(分别对应七个不同的第二子电极电位V11C2)。
对比本发明的打印实体32与现有技术的打印实体31的剖面结构图。示例性的，现有技术中可将该待打印实体分为4个薄层打印，其中，各薄层中各个位置处的厚度均相等，第一薄层Q11和第二薄层Q12包括整面的薄层图形，第三薄层Q13和第四薄层Q14仅包括整面的薄层图形中的边缘部分图形。应用本发明实施例提供的技术方案，可将该待打印的实体分为2个薄层打印，分别为第一改进薄层Q21和第二改进薄层Q22，每个改进薄层在厚度发生变化的对应位置处均设置至少一个第二子电极11C2，且各第二子电极电V11C2位根据待打印实体的厚度变化趋势设置。
示例性的，在第一像素单元111中，沿待打印实体的厚度由薄变厚的方向，三个第二子电极11C2的电位依次升高，从而第一子电极11C1和三个第二子电极11C2与像素电极11P之间的电位差呈三段式依次增大，对应的，该位置处的光透过量呈三段式依次增加，随之，液态感光树脂的固化程度呈三段式依次增大，从而，形成的每一薄层中，固化的树脂的厚度呈三段式依次变厚，对应打印实体32中示出的对应位置处的厚度的三段式变化。
示例性的，在第二像素单元112中，沿待打印实体的厚度由薄变厚的方向，七个第二子电极11C2的电位依次升高，从而第一子电极11C1和七个第二子电极11C2与像素电极11P之间的电位差呈七段式依次增大，对应的，该位置处的光透过量呈七段式依次增加，随之，液态感光树脂的固化程度呈七段式依次增大，从而，形成的每一薄层中，固化的数值的厚度呈七段式依次变厚，对应打印实体32中示出的对应位置处厚度的七段式变化。
由此，通过上述第二子电极11C2的电位设置，可将原本需要分为四个薄层打印的待打印实体分为两个薄层进行打印，因此可减少打印层数，从而提高打印效率；同时，通过实现厚度缓变，可增加打印连续性，从而提高打印实体的物理性能和机械性能。
需要说明的是，图5仅示例性的示出了第一像素单元111包括三个第二子电极11C2，第二像素单元112包括七个第二子电极11C2，此仅为示例性的说明。为了使打印实体32的形状更接近理想情况打印实体33的情况，还可以设置像素单元11包括更多的第二子电极11C2，本发明实施例对像素单元11中第二子电极11C2的数量不作限定。
可选的，图6为本发明实施例提供的另一种面板的电路结构示意图。参照图6，各像素单元11的第一子电极11C1的电位相同，各像素单元11的所有第二子电极11C2的电位相同。
示例性的，各像素单元11的第一子电极11C1均电连接至第一共电极线COM1，由第一共电极线COM1提供一共电极电位；各像素单元11的第二子电极11C2均电连接至第二共电极线COM2，由第二共电极线COM2提供另一共电极电位。
如此设置，可形成的实体结构为：在具有一定厚度的长方体的一侧表面包括多个立柱结构或凹坑结构，各立柱结构的位置与第二子电极11C2的位置相对应；或者，各立柱结构的位置与第一子电极11C1的位置相对应。
需要说明的是，当第一共电极线COM1和第二共电极线COM2提供的共电极电位相等，即各像素单元11中第一子电极11C1和第二子电极11C2的电位相同时，该面板结构可等效于现有技术中面板的结构。
可选的，不同像素单元11的相同位置处的第二子电极11C2的电位相同；不同像素单元11的不同位置处的第二子电极11C2的电位不同。
如此设置，可形成的实体结构为：实体中包括多个具有厚度变化的重复单元，且该重复单元的分布与像素单元11的分布相对应，该重复单元的相对厚度变化与像素单元11中像素电极11P与公共电极11C(包括一个第一子电极11C1 和至少一个第二子电极11C2)的电位差的变化相对应。
可选的，图7为本发明实施例提供的另一种面板的结构示意图。参照图7，多个像素单元11呈阵列排布；位于阵列的不同列的像素单元11的相同位置处的第二子电极11C2的电位不同；或者，位于阵列的不同行的像素单元11的相同位置处的第二子电极11C2的电位不同；或者，位于阵列的不同预置区域的像素单元11的相同位置处的第二子电极11C2的电位不同。
示例性的，公共电极11C包括一个第一子电极11C1和两个第二子电极11C2。其中，按照图7中的方向，由左向右计数，位于第一列紧邻第一子电极11C1的第二子电极11C2均电连接至第一子共电极信号线COM211，位于第二列紧邻第一子电极11C1的第二子电极11C2均电连接至第二子共电极信号线COM212,位于第三列紧邻第一子电极11C1的第二子电极11C2均电连接至第三子共电极信号线COM213，该第一列、第二列、第三列中远离第一子电极11C1的第二子电极11C2按列分别电连接至第四子共电极线COM221、第五子共电极线COM222和第六子共电极线COM223。其中，各共电极线提供的电位均不相同。
如此设置，可实现在第一列、第二列和第三列的像素单元11的对应位置处，打印各位置处厚度不同的薄层。同理，可实现在不同行的对应位置处，打印各处指出厚度不同的薄层；还可以实现在不同预置区域的对应位置处，打印各位置处厚度不同的薄层。通过对同一薄层中，各个位置处的厚度的控制，可减少待打印实体需分层的层数，从而提高打印连续性，提高打印实体的物理性能和机械性能；同时，可以减少打印次数，提高打印效率。
可选的，多个像素单元11呈阵列排布；位于阵列的同一列的像素单元11 的相同位置处的第二子电极11C2的电位相同；或者，位于阵列的同一行的像素单元11的相同位置处的第二子电极11C2的电位相同；或者，位于阵列的预置区域的像素单元11的相同位置处的第二子电极11C2的电位相同。
由此，可对应于阵列的列方向、阵列的行方向或者阵列的预置区域实现厚度缓变的实体的打印。同时，通过设置每个像素单元11可对应打印出多种不同的厚度，还可以增大3D打印的打印分辨率，从而提高3D打印的打印精度。
示例性的，预置区域可为面板范围内的圆形区域、多边形区域或多个图形去和形成的区域。本发明实施例对此不作限定。
示例性的，图8为本发明实施例提供的又一种面板的结构示意图。参照图 8，还可以设置位于阵列中的多列中的像素单元11的相同位置处的第二子电极 11C2的电位相同。示例性的，按照图8中的方向，由左向右计数，前三列的像素单元11中紧邻第一子电极11C1的第二子电极11C2均电连接至第三信号线 COM21、远离第一子电极11C1的第二子电极11C2均电连接至第四信号线COM22。如此设置，可使每一像素单元11可对应三种光透过量，即可对应打印三种不同的厚度，由此，可实现打印沿列的方向厚度一致，沿行的方向厚度按照第一厚度、第二厚度、第三厚度依次重复变化的待打印实体。
示例性的，图9为本发明实施例提供的又一种面板的结构示意图。参照图 9，按照由左向右计数，前两列的像素单元11中紧邻第一子电极11C1的第二子电极11C2均电连接至第七子共电极信号线COM214，远离第一子电极11C1的第二子电极11C2均电连接至第八子电极信号线COM224；位于第三列的像素单元 11中紧邻第一子电极11C1的第二子电极11C2均电连接至第九子共电极信号线 COM215，远离第一子电极11C1的第二子电极11C2均电连接至第十子共电极信号线COM225。如此设置，可使每一像素单元11可对应三种光透过量，即可对应打印三种不同的厚度，由此，可实现打印沿列的方向厚度一致，沿行的方向厚度交替变化的待打印实体。
示例性的，图10为本发明实施例提供的又一种面板的结构示意图。参照图 10，还可以设置位于阵列中的多行中的像素单元11的相同位置处的第二子电极 11C1的电位相同。示例性的，按照图10中的方向，由上向下计数，前两行的像素单元11中紧邻第一子电极11C1的第二子电极11C2均电连接至第十一子共电极信号线COM216，远离第一子电极11C1的第二子电极11C2均电连接至第十二子共电极信号线COM226；位于第三行的像素单元11中紧邻第一子电极11C1 的第二子电极11C2均电连接之第十三子共电极信号线COM217，远离第一子电极11C1的第二子电极11C2均电连接至第十四子共电极信号线COM227。如此设置，可使每一像素单元11可对应三种光透过量，即可对应打印三种不同的厚度，由此，可实现打印沿行的方向厚度一致，沿列的方向厚度交替变化的待打印实体。
需要说明的是，上述连接至同一条共电极信号线或子共电极信号线的各子电极的电位均相同。通过上述成行、成列或分区域连线，可简化线路连接关系，从而简化线路设计。
可选的，图11为本发明实施例提供的另一种面板的像素单元的剖面结构示意图，图12为本发明实施例提供的又一种面板的电路结构示意图。参照图11 和图12，该公共电极11C包括一个第一子电极11C1和一个第二子电极11C2；像素电极11P的电位Vp取值范围为Va≤Vp≤Vb；第一子电极11C1的电位Vc1的取值为
Figure BDA0001783723940000151
至少部分第二子电极11C2的电位Vc2的取值范围为：
Figure BDA0001783723940000152
或者，至少部分第二子电极11C2的电位Vc2的取值范围为：
Figure BDA0001783723940000153
示例性的，像素电极11P的电位取值范围为0-5V，第一子电极11C1的电位为2.5V，至少部分第二子电极11C2的电位取值范围为等于或者大于7.5V，或者，至少部分第二子电极11C2的电位取值范围为小于或者等于-2.5V。
如此设置，可使第二子电极11C2对应位置处光线一直通过，即该位置处的液态感光树脂一直被光线照射而固化，从而可增加该位置处的薄层中固化的树脂的厚度，将上述取值范围的第二子电极11C2设置于特定位置处，可实现同一薄层中不同位置处的厚度不同，从而可减少分层层数，提高打印效率；同时，还可增加打印连续性，提高打印实体的物理性能和机械性能。
可选的，像素单元11呈阵列排布；位于预置行的像素单元11的第二子电极11C2的电位相同，且电位的取值范围均为：
Figure BDA0001783723940000161
或者，位于预置列的像素单元11的第二子电极11C2的电位相同，且电位的取值范围均为：
Figure BDA0001783723940000162
或者，位于预置区域的像素单元11的第二子电极11C2的电位相同，且电位的取值范围均为：
Figure BDA0001783723940000163
其中，预置行、预置列和预置区域对应位置处的待打印实体的厚度大于其他位置处的待打印实体的厚度。
如此设置，可实现打印行方向上厚度相同，列方向上厚度不同的待打印实体；或者实现打印列方向上厚度相同，行方向上厚度不同的待打印实体；或者实现打印特定位置处(预置区域对应位置处)与待打印实体中的其他位置处厚度不同的待打印实体。
示例性的，预置行可为一行或多行，预置列可为一列或多列，预置区域可为圆形区域、多边形区域或者多种图形组合形成的区域。
需要说明的是，预置行、预置列和预置区域的具体位置可根据待打印实体的相对厚度变化设置，本发明实施例对此不作限定。
可选的，像素单元11呈阵列排布；位于预置行的像素单元11的第二子电极11C2的电位相同，且电位的取值范围均为：
Figure BDA0001783723940000164
或者，位于预置列的像素单元11的第二子电极11C2的电位相同，且电位的取值范围均为：
Figure BDA0001783723940000165
或者，位于预置区域的像素单元11的第二子电极11C2的电位相同，且电位的取值范围均为：
Figure BDA0001783723940000171
其中，预置行、预置列和预置区域对应位置处的待打印实体的厚度大于其他位置处的待打印实体的厚度。
如此设置，可实现打印行方向上厚度相同，列方向上厚度不同的待打印实体；或者实现打印列方向上厚度相同，行方向上厚度不同的待打印实体；或者实现打印特定位置处(预置区域对应位置处)与待打印实体中的其他位置处厚度不同的待打印实体。
示例性的，预置行可为一行或多行，预置列可为一列或多列，预置区域可为圆形区域、多边形区域或者多种图形组合形成的区域。
示例性的，图13为本发明实施例提供的又一种面板的结构示意图。参照图 13，该面板10包括6列9行的像素单元11，像素单元11包括公共电极11C，公共电极11C包括一个第一子电极11C1和一个第二子电极11C2,位于第一列、第六列、第一行、第二行、第八行和第九行的像素单元11中的第二子电极11C2 均电连接至第十五子共电极信号线COM228，其他位置处的像素单元11中的第二子电极11C2均电连接至第十六子共电极信号线COM229，由此，可将面板10 分为中心区域和包围中心区域的边缘区域。中心区域的第二子电极11C2由第十六子共电极信号线COM229提供同一中心共电极电位，边缘区域的第二子电极 11C2由第十五子共电极信号线COM228提供同一边缘共电极电位。
示例性的，边缘共电极电位等于第一子电极电位，中心共电极电位满足
Figure BDA0001783723940000172
或者
Figure BDA0001783723940000173
则对应打印实体的中心区域厚度较厚，边缘区域厚度较薄。
示例性的，中心共电极电位等于第一子电极电位，边缘共电极电位满足
Figure BDA0001783723940000181
或者
Figure BDA0001783723940000182
则对应打印实体的边缘区域厚度较厚，中心区域厚度较薄，
需要说明的是，图13中仅示例性的以面板10包括6列9行的像素单元11 为示例进行说明，而并非对本发明实施例提供的面板10的限定。在其他实施方式中，可根据面板10的实际需求，设置像素单元11的数量和排列方式，本发明实施例对此不作限定。
需要说明的是，预置行、预置列和预置区域的具体位置可根据待打印实体的相对厚度变化设置，本发明实施例对此不作限定。
可选的，继续参照图13，公共电极11的相邻各子电极之间的间距A的取值范围为1μm≤A≤10μm，其中，各子电极包括第一子电极11C1和第二子电极11C2。
如此设置，可充分利用面板10中的空间，同时避免各子电极之间短路。
可选的，继续参照图4或图11，该面板10包括相对设置的第一基板21和第二基板26；第一基板21上设置有公共电极(包括一个第一子电极11C1和至少一个第二子电极11C2)和像素电极11P，且公共电极(包括一个第一子电极 11C1和至少一个第二子电极11C2)和像素电极11P位于第一基板21的同一侧，公共电极(包括一个第一子电极11C1和至少一个第二子电极11C2)和像素电极 11P之间设置有至少一层绝缘层24。
如此设置，使得该公共电极11的设置方案可应用于常黑模式的液晶面板。示例性的，常黑模式的液晶面板可包括利用横向电场驱动液晶分子实现偏转的液晶面板，可包括平面方向转换(In-Plane-Switching,IPS)型面板、边缘场开关(Fringe Field Switching，FFS)型面板或超精细薄膜晶体管(Super-Fine TFT，SFT)型面板中的一种。
示例性的，图14为本发明实施例提供的又一种面板的结构示意图，示例性的示出了SFT型的面板10。参照图14，该面板10包括多个像素单元11，像素单元11呈3行5列的阵列排布，每个像素单元11包括相对设置的像素电极11P 和公共电极11C，像素电极11P和公共电极11C位于同一基板的一侧，且相互绝缘，公共电极11C包括一个第一子电极11C1和一个第二子电极11C2，第一子电极11C1和第二子电极11C2分别包括两个镂空区。
需要说明的是，图14仅示例性的示出了一种面板10的结构，并示例性的示出了一种像素电极11P和公共电极11C(包括第一子电极11C1和第二子电极 11C2)的形状，此均仅为示例性的说明，而并非对本发明提供的面板10的限定。在其他实施方式中，面板10中像素电极11P和公共电极11C(包括第一子电极 11C1和第二子电极11C2)的形状可为本领域技术人员可知的任意形状，本发明实施例对此不作限定。
可选的，图15为本发明实施例提供的又一种面板的像素单元的剖面结构示意图。参照图15，该面板10包括相对设置的第一基板21和第二基板26；像素电极11P位于第一基板21靠近第二基板26的一侧，公共电极(包括一个第一子电极11C1和至少一个第二子电极11C2)位于第二基板26靠近第一基板21的一侧。
如此设置，使得该公共电极11的设置方案可应用于常模式的液晶面板。示例性的，常白模式的液晶面板可包括利用纵向(垂直)电场驱动液晶分子实现偏转的液晶面板，可包括扭曲向列(Twist Nematic,TN)型面板、超扭曲向列 (Super Twist Nematic,STN)型面板或双层超扭曲向列(Double Layer Super Twist Nematic,DSTN)型面板中的一种。
可选的，第一子电极11C1与第二子电极11C2采用相同的材料在同一工艺步骤中形成。
示例性的，第一子电极11C1和第二子电极11C2的待料可为ITO，形成工艺可为真空蒸镀工艺，示例性的，在形成整面的公共电极后，通过划线，可形成第一子电极11C1和第二子电极11C2。如此，可简化面板10的制备工艺。
图16为本发明实施例提供的又一种面板的结构示意图。参照图16，该面板10包括多个像素单元11，每个像素单元11包括绝缘设置的像素电极(图11 中未示出)和公共电极11C；其中，面板10的不同位置处，公共电极11C的电位不同。
其中，通过设置面板10的不同位置处，公共电极11C的电位不同，可使面板10的不同位置处，像素电极与公共电极11C的电位差不同，由此，面板10 的不同位置处，光透过量不同，因此，对应位置处的液态感光树脂的固化程度不同。因此，电位不同的公共电极11C对应薄层不同位置处的固化的树脂的厚度不同，从而可减少待打印实体的分层层数，提高打印效率；同时，在同一薄层中，可实现树脂厚度的缓变，从而可改善打印实体的衔接性，进而改善打印实体的物理性能和机械性能。
可选的，多个像素单元11呈阵列排布；位于阵列的不同列的公共电极11C 的电位不同；或者，位于阵列的不同行的公共电极11C的电位不同。
如此设置，可打印在行的方向上相对厚度不同的待打印实体，或者打印在列的方向上相对厚度不同的待打印实体。
示例性的，参照图16。该面板10包括6列9行的像素单元11。其中，沿由左向右计数，第一列、第二列、第三列、第四列、第五列和第六列中的像素单元11中的公共电极11C均电连接至第五共电极信号线COM19、第六共电极信号线COM18、第七共电极信号线COM17、第八共电极信号线COM16、第九共电极信号线COM15和第十共电极信号线COM14。每一条共电极信号线分别提供一共电极信号。如此，可打印沿列方向厚度相同，沿行方向厚度不同的待打印实体。
可选的，图17为本发明实施例提供的又一种面板的结构示意图。参照图 17，位于阵列的同一行的公共电极11C的电位相同；或者，位于阵列的同一列的公共电极11C的电位相同；或者，位于阵列的预置区域的公共电极11C的电位相同，其中，预置区域为多个像素单元11所在的圆形区域或多边形区域。
如此设置，可实现打印行方向上厚度相同，列方向上厚度不同的待打印实体；或者实现打印列方向上厚度相同，行方向上厚度不同的待打印实体；或者实现打印特定位置处(预置区域对应位置处)与待打印实体中的其他位置处厚度不同的待打印实体。
示例性的，预置行可为一行或多行，预置列可为一列或多列，预置区域可为圆形区域、多边形区域或者多种图形组合形成的区域。
需要说明的是，预置行、预置列和预置区域的具体位置可根据待打印实体的相对厚度变化设置，本发明实施例对此不作限定。
示例性的，图17示出的面板10包括6列9行的像素单元11，像素单元11 包括公共电极11C，位于第一列、第六列、第一行、第二行、第八行和第九行的像素单元11中的公共电极11C电连接至第十一共电极信号线COM12，其他位置处的像素单元11中的公共电极11C均电连接至第十二共电极信号线COM11，由此，可将面板10分为中心区域和包围中心区域的边缘区域。中心区域的公共电极11C由第十二共电极信号线COM11提供同一中心共电极电位，边缘区域的公共电极11C由第十一共电极信号线COM12提供同一边缘共电极电位。
示例性的，中心共电极电位与像素电极电位之间的电位差小于边缘共电极电位与像素电极之间的电位差，则中心区域光透过量小于边缘区域的光透过量，由此，中心区域的液态光感树脂的固化程度小于边缘区域的液态感光树脂的固化程度，则对应打印实体的中心区域的厚度较薄，边缘区域的厚度较厚。
示例性的，中心共电极电位与像素电极电位之间的电位差大于边缘共电极电位与像素电极之间的电位差，则中心区域光透过量大于边缘区域的光透过量，由此，中心区域的液态光感树脂的固化程度大于边缘区域的液态感光树脂的固化程度，则对应打印实体的中心区域的厚度较厚，边缘区域的厚度较薄。
本发明实施例提供的面板10，通过设置不同位置处的公共电极11C的电位不同，可实现不同位置处厚度不同的待打印实体时，各薄层的不同位置处厚度不同，从而可减少分层层数，提高打印效率；同时，可改善打印实体的衔接性，从而改善打印出的实体的物理性能和机械性能。
在上述实施方式的基础上，本发明实施例还提供了一种3D打印装置。示例性的，图18为本发明实施例提供的一种3D打印装置的结构示意图，参照图18，该3D打印装置包括上述实施方式提供的任一种面板10，以及位于面板10一侧的背光源50。
其中，背光源50发射可使液态感光树脂固化的光线，给光线经过面板10 的掩膜作用，部分光线透过面板10照射到液态感光树脂上。
示例性的，背光源50可为近紫外光源。
可选的，继续参照,17，该3D打印装置还包括成型槽60，面板10位于背光源50与成型槽60之间；背光源50发出的光线51通过面板10，使成型槽60 中的待固化物体对应位置处固化。
示例性的，待固化物体可为液态感光树脂。
示例性的，3D打印过程可为，首先，计算机获得待打印物体的三维模型，然后通过计算机辅助设计技术沿某个方向完成一系列数字切片，即三维模型分层，其中，各层薄层不同位置处的相对厚度可与待打印物体各不同位置处的相对厚度相对应，然后，将各薄层的信息传输至3D打印装置，3D打印装置中的涂覆结构根据待打印的薄层的信息将一定量的液态感光树脂涂覆在成型槽60 内；同时，面板10根据该待打印的薄层的信息给像素电极和公共电极提供特定的电位，以使背光源50提供的光线部分透过面板10照射到液态感光树脂上，液态感光树脂在光线照射下迅速固化，形成一固态薄层；未被光线照射的树脂仍然是液态。然后在已成型的薄层上继续涂覆一层液态感光树脂，并利用刮板将粘度较大的感光树脂的页面刮平，然后重复上述过程形成又一层固态薄层。如此重复并将连续的薄层堆叠起来，直到一个固态实体成型，完成3D打印。
本发明实施例提供的3D打印装置包括上述实施方式提供的面板10，因此，本发明实施例提供的3D打印装置也具备上述实施方式中所描述的有益效果，此处不再赘述。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (17)

1.一种用于3D打印的面板，其特征在于，包括：多个像素单元，每个所述像素单元包括绝缘设置的像素电极和公共电极；
其中，至少部分所述像素单元的公共电极包括一个第一子电极和至少一个第二子电极；
至少一个所述第二子电极的电位与所述第一子电极的电位不同，位于同一层的打印实体，所述不同电位对应待所述打印实体的不同厚度。
2.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，所述第二子电极的电位大于所述第一子电极的电位。
3.根据权利要求2所述的面板，其特征在于，同一所述像素单元的多个所述第二子电极的电位不同。
4.根据权利要求3所述的面板，其特征在于，位于预置位置的所述像素单元的第二子电极的电位沿预置方向依次增大；
其中，预置位置为对应待打印实体的厚度缓变的位置，预置方向为所述待打印实体的厚度由薄变厚的方向。
5.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，各所述像素单元的所述第一子电极的电位相同，各所述像素单元的所有所述第二子电极的电位相同。
6.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，不同所述像素单元的相同位置处的所述第二子电极的电位相同；不同所述像素单元的不同位置处的所述第二子电极的电位不同。
7.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，所述多个像素单元呈阵列排布；位于所述阵列的不同列的所述像素单元的相同位置处的所述第二子电极的电位不同；
或者，位于所述阵列的不同行的所述像素单元的相同位置处的第二子电极的电位不同；
或者，位于所述阵列的不同预置区域的所述像素单元的相同位置处的第二子电极的电位不同；
其中，预置区域对应位置处的待打印实体的厚度大于其他位置处的待打印实体的厚度。
8.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，所述多个像素单元呈阵列排布；位于所述阵列的同一列的所述像素单元的相同位置处的所述第二子电极的电位相同；
或者，位于所述阵列的同一行的所述像素单元的相同位置处的第二子电极的电位相同；
或者，位于所述阵列的预置区域的所述像素单元的相同位置处的第二子电极的电位相同；
其中，预置区域对应位置处的待打印实体的厚度大于其他位置处的待打印实体的厚度。
9.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，所述公共电极包括一个第一子电极和一个第二子电极；
所述像素电极的电位
Figure 407162DEST_PATH_IMAGE002
取值范围为
Figure 42411DEST_PATH_IMAGE004
；
所述第一子电极的电位
Figure 25411DEST_PATH_IMAGE006
的取值为
Figure 686199DEST_PATH_IMAGE008
；
所述第二子电极的电位
Figure 703834DEST_PATH_IMAGE010
的取值范围为：
Figure 995138DEST_PATH_IMAGE012
；
或者，所述第二子电极的电位
Figure 527751DEST_PATH_IMAGE010
的取值范围为：
Figure 680645DEST_PATH_IMAGE014
。
10.根据权利要求9所述的面板，其特征在于，所述像素单元呈阵列排布；
位于预置行的所述像素单元的第二子电极的电位相同，且电位的取值范围均为：
Figure DEST_PATH_IMAGE015
；
或者，位于预置列的所述像素单元的第二子电极的电位相同，且电位的取值范围均为：
Figure 83945DEST_PATH_IMAGE012
；
或者，位于预置区域的所述像素单元的第二子电极的电位相同，且电位的取值范围均 为：
Figure 280571DEST_PATH_IMAGE012
；
其中，预置行、预置列和预置区域对应位置处的待打印实体的厚度大于其他位置处的待打印实体的厚度。
11.根据权利要求9所述的面板，其特征在于，所述像素单元呈阵列排布；
位于预置行的所述像素单元的第二子电极的电位相同，且电位的取值范围均为：
Figure DEST_PATH_IMAGE016
；
或者，位于预置列的所述像素单元的第二子电极的电位相同，且电位的取值范围均为：
Figure 769321DEST_PATH_IMAGE014
；
或者，位于预置区域的所述像素单元的第二子电极的电位相同，且电位的取值范围均 为：
Figure DEST_PATH_IMAGE017
；
其中，预置行、预置列和预置区域对应位置处的待打印实体的厚度大于其他位置处的待打印实体的厚度。
12.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，所述公共电极的相邻各子电极之间的间距A的取值范围为1μm≤A≤10μm，其中，所述各子电极包括所述第一子电极和所述第二子电极。
13.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，所述面板包括相对设置的第一基板和第二基板；
所述第一基板上设置有所述公共电极和所述像素电极，且所述公共电极和所述像素电极位于所述第一基板的同一侧，所述公共电极和所述像素电极之间设置有至少一层绝缘层。
14.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，所述面板包括相对设置的第一基板和第二基板；
所述像素电极位于所述第一基板靠近所述第二基板的一侧，所述公共电极位于所述第二基板靠近所述第一基板的一侧。
15.根据权利要求1所述的面板，其特征在于，所述第一子电极与所述第二子电极采用相同的材料在同一工艺步骤中形成。
16.一种3D打印装置，其特征在于，包括权利要求1-15任一项所述的面板，以及位于所述面板一侧的背光源。
17.根据权利要求16所述的3D打印装置，其特征在于，还包括成型槽，所述面板位于所述背光源与所述成型槽之间；
所述背光源发出的光线通过所述面板，使所述成型槽中的待固化物体对应位置处固化。
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