CN112895723A - 一种喷墨打印装置、方法、计算机设备以及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喷墨打印装置、方法、计算机设备以及存储介质。本发明提供的喷墨打印装置，包括：识别单元，打印单元，包括阵列排布的打印组件，与所述打印组件对应设置的多个检测组件，以及控制器，其中所述控制器被配置为：控制所述识别单元识别待打印基板的各子像素坐标和对位标记，根据预设置的基板打印图、以及所述待打印基板的各子像素坐标和对位标记对位所述打印单元和所述待打印基板的打印初始位置，根据存储的打印参数控制各打印组件对所述待打印基板的各子像素进行打印，在打印过程中控制各检测组件检测所述待打印基板并根据所述检测组件输出的感测信号调整对应的打印组件和打印参数。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种喷墨打印装置、方法、计算机设备以及存储介质。
背景技术
OLED(organic light emitting diode有机发光二极管)作为LCD显示的下一代显示技术，具有轻薄、高色域、高对比度、低功耗、可柔性等优异性能，越来越受到各大公司的重视。OLED显示器件的制备工艺包括：真空蒸镀(Evaporation,EVP)和喷墨打印(Ink JetPrinting,IJP)技术。蒸镀技术适用于有机小分子，其特点是有机薄膜通过真空蒸镀，薄膜厚度均一，但是设备投资大、材料利用率低、不适用于大尺寸产品的生产；与蒸镀技术相比，喷墨打印技术利用喷墨打印机将OLED墨水精准的打印到基板的像素内，适用于聚合物材料和可溶性小分子，具有工艺制程简单、设备投资成本低、无尺寸限制等优势，是大尺寸OLED量产的重要技术之一。
然而利用喷墨打印技术进行像素打印时，易出现打印误差较大，打印精度低的问题。
发明内容
为了解决上述问题至少之一，本发明第一个实施例提供一种喷墨打印装置，包括：
识别单元，
打印单元，包括阵列排布的打印组件，
与所述打印组件对应设置的多个检测组件，以及
控制器，其中
所述控制器被配置为：控制所述识别单元识别待打印基板的各子像素坐标和对位标记，根据预设置的基板打印图、以及所述待打印基板的各子像素坐标和对位标记对位所述打印单元和所述待打印基板的打印初始位置，根据存储的打印参数控制各打印组件对所述待打印基板的各子像素进行打印，在打印过程中控制各检测组件检测所述待打印基板并根据所述检测组件输出的感测信号调整对应的打印组件和打印参数。
进一步的，所述检测组件包括超声换能器，包括用于发送超声波的超声发送单元和用于接收超声波的超声接收单元；
所述控制器被配置为：控制所述超声发送单元向所述待打印基板发送第一超声波并记录发送时间和发送强度，控制所述超声接收单元接收从所述待打印基板返回的第二超声波并记录接收时间和接收强度，根据所述发送时间和接收时间、以及发送强度和接收强度确定所述待打印基板的位置信息和气流信息，根据所述位置信息和气流信息调整对应的打印组件和打印参数。
进一步的，所述超声换能器为超声换能检测音叉，包括声波发射音叉和声波接收音叉，其中
所述声波发射音叉包括第一电极、第二电极和位于所述第一电极和第二电极之间的压电材料层；
所述声波接收音叉包括弹性层和朝向所述待打印基板的超声检测探头。
进一步的，所述打印组件包括打印喷头、与各打印喷头电连接的控制电机和承载各打印喷头的承载支架，所述超声换能检测音叉与各打印喷头一一对应，用于限制对应的打印喷头的形变量。
进一步的，还包括移动所述打印单元的第一移动装置，所述控制器被配置为控制所述第一移动装置移动所述打印单元以与所述待打印基板的打印初始位置进行对位；
或者
还包括移动所述打印单元的第二移动装置、以及移动承载所述待打印基板的基板承载装置的第三移动装置，所述控制器被配置为控制所述第二移动装置移动所述打印单元、以及控制所述第三移动装置移动所述基板承载装置以对位所述打印单元和待打印基板的打印初始位置。
本发明第二个实施例提供一种利用喷墨打印装置进行喷墨打印的方法，包括：
识别待打印基板的各子像素坐标和对位标记；
根据预设置的基板打印图、以及所述待打印基板的各子像素坐标和对位标记对位所述打印单元和所述待打印基板的打印初始位置；
根据预设置的打印参数控制各打印组件对所述待打印基板的各子像素进行打印；
在打印过程中控制各检测组件检测所述待打印基板并根据所述检测组件输出的感测信号调整对应的打印组件和打印参数。
进一步的，所述检测组件为超声换能器，包括用于发送超声波的超声发送单元和用于接收超声波的超声接收单元，所述在打印过程中控制各检测组件检测所述待打印基板并根据所述检测组件输出的感测信号调整对应的打印组件和打印参数进一步包括：
在打印过程中控制各检测组件的所述超声发送单元向所述待打印基板发送第一超声波并记录发送时间和发送强度；
在打印过程中控制各检测组件的所述超声接收单元接收从所述待打印基板返回的第二超声波并记录接收时间和接收强度；
根据对应的发送时间和接收时间、以及对应的发送强度和接收强度确定所述待打印基板的位置信息和气流信息；
根据所述位置信息和气流信息调整对应的打印组件和打印参数。
进一步的，所述根据对应的发送时间和接收时间、以及对应的发送强度和接收强度确定所述待打印基板的位置信息和气流信息进一步包括：
根据对应的发送时间和接收时间计算时间差；
根据对应的发送强度和接收强度计算强度差；
根据所述时间差和强度差确定所述待打印基板的位置信息；
根据所述时间差和强度差使用声压反射系数法确定所述待打印基板的气流信息。
进一步的，所述打印组件包括打印喷头、与各打印喷头电连接的控制电机和承载各打印喷头的承载支架，所述根据所述位置信息和气流信息调整对应的打印组件和打印参数进一步包括：
根据所述位置信息调整对应的打印参数；
根据所述气流信息调整对应的打印组件的承载支架以调整所述打印喷头的高度。
进一步的，在所述根据存储的打印参数控制各打印组件对所述待打印基板的各子像素进行打印之前，所述方法还包括：
使用定位检测法分别控制各检测组件对所述待打印基板进行三维扫描并输出扫描信号；
根据所述扫描信号按照预设的调整公式调整所述打印参数。
进一步的，所述喷墨打印装置还包括移动所述打印单元的第一移动装置，所述根据预设置的基板打印图、以及所述待打印基板的各子像素坐标和对位标记对打印单元和所述待打印基板的打印初始位置进行对位进一步包括：控制所述第一移动装置移动所述打印单元以与所述待打印基板的打印初始位置进行对位；
或者
所述喷墨打印装置还包括移动所述打印单元的第二移动装置、以及移动承载所述待打印基板的基板承载装置的第三移动装置，所述根据预设置的基板打印图、以及所述待打印基板的各子像素坐标和对位标记对打印单元和所述待打印基板的打印初始位置进行对位进一步包括：控制所述第二移动装置移动所述打印单元、以及控制所述第三移动装置移动所述基板承载装置以对位所述打印单元和待打印基板的打印初始位置。
本发明第三个实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述的方法。
本发明第四个实施例提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述的方法。
本发明的有益效果如下：
本发明针对目前现有的问题，制定一种喷墨打印装置，在打印单元进行喷墨打印的过程中，通过获取检测组件检测待打印基板输出的感测信号，并根据感测信号实时调整打印组件和打印参数以在打印过程中实现打印补偿，从而提高打印精度，具有广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出本发明的一个实施例所述喷墨打印装置的结构框图；
图2a-2b示出本发明的一个具体示例所述超声换能器和检测点的对应关系图；
图3示出本发明的一个实施例所述超声换能检测音叉的结构示意图；
图4示出本发明的一个实施例所述打印组件的结构示意图；
图5示出本发明一个具体示例所述打印喷头和超声换能检测音叉的设置关系示意图；
图6示出本发明的另一个实施例利用喷墨打印装置进行喷墨打印方法的流程图；
图7示出本发明的另一个实施例所述的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
喷墨打印装置的工作原理为：打印单元在大电流作用下会在极短时间内成膜形变，导致打印单元内存储的墨水瞬间受到挤压迫使墨水喷出。现有技术中，为了进一步提高喷墨打印装置的大尺寸集成打印性能，将打印单元的数量增加到数万个，但是，待打印基板的像素打印精度的问题更加难以解决。
针对该问题，发明人经过大量实验和研究提出，利用喷墨装置打印玻璃基板时，影响打印精度的主要因素有待打印基板的整体平整度、打印单元的打印参数以及打印过程中打印单元的所在位置。
具体的，随着基板尺寸的变大，待打印基板的平整度一般会有比较大的波动。例如，对于6代世代线及以上的基板尺寸，其表面的波动范围是20～30um，并且随着基板的形变量变化，该波动范围更大，对打印精度的影响同样更加严重。进一步的，通常在进行喷墨打印工艺前，根据待打印基板的尺寸将打印单元的打印参数设置在打印单元中，该打印参数包括打印单元的喷射量，尤其对于打印精度要求较高的基板来说，可能存在由于喷射量过大导致超出待打印像素尺寸的情况。并且，随着待打印的像素尺寸的变化，打印单元的所在位置也随之变化，对于较小的像素尺寸来说，打印单元的位置精度越高，其打印精度和打印效果越好。
因此，由于待打印基板的整体平整度、打印单元的打印参数以及打印过程中打印单元的所在位置等多种原因对喷墨打印工艺的影响，喷墨打印工艺的打印精度成为亟待解决的问题。发明人经过大量实验和研究提出一种喷墨打印装置、方法、计算机设备以及存储介质以解决上述问题。
如图1和图2a所示，本发明的第一个实施例提出一种喷墨打印装置50，该装置包括：
识别单元51，
打印单元52，包括阵列排布的打印组件521，
与所述打印组件对应设置的多个检测组件53，以及
控制器54，其中
所述控制器54被配置为：控制所述识别单元51识别待打印基板的各子像素坐标和对位标记，根据预设置的基板打印图、以及所述待打印基板的各子像素坐标和对位标记对位所述打印单元52和所述待打印基板的打印初始位置，根据存储的打印参数控制各打印组件对所述待打印基板的各子像素进行打印，在打印过程中控制各检测组件53检测所述待打印基板并根据所述检测组件53输出的感测信号调整对应的打印组件和打印参数。
本实施例一方面在打印单元进行喷墨打印前，通过控制器控制各打印组件与待打印基板的各子像素坐标进行对位，并根据待打印基板选择适当的打印参数，使得当前打印组件的打印参数与待打印基板的像素尺寸具有良好的匹配性，实现喷墨打印前的初始设置，确保存储的打印参数的设置精度；另一方面，在打印单元进行喷墨打印的过程中，通过获取检测组件检测待打印基板输出的感测信号，并根据感测信号实时调整打印组件和打印参数以在打印过程中实现打印补偿，从而提高打印精度，具有广泛的应用前景。
在本实施例中，在进行喷墨打印工艺的初始阶段，控制器控制识别打印单元52识别待打印基板60的各子像素坐标以及对位标记，识别出待打印基板的基板设计图，在一个具体示例中，该基板设计图中通过包括待打印基板的设计图纸、设计尺寸以及设计公差，通过识别单元51识别出的待打印基板的各子像素坐标以及对位标记，实现打印单元52和待打印基板60的初始精确对位。
在一个可选的实施例中，喷墨打印装置还包括移动所述打印单元的第一移动装置，所述控制器被配置为控制所述第一移动装置移动所述打印单元以与所述待打印基板的打印初始位置进行对位。
在本实施例中，在识别单元进行待打印基板的识别后，控制器利用第一移动装置移动打印单元，实现打印单元与待打印基板的对位，从而保证喷墨打印工艺中的打印精度。
在另一个可选的实施例中，喷墨打印装置还包括移动所述打印单元的第二移动装置、以及移动承载所述待打印基板的基板承载装置的第三移动装置，所述控制器被配置为控制所述第二移动装置移动所述打印单元、以及控制所述第三移动装置移动所述基板承载装置以对位所述打印单元和待打印基板的打印初始位置。
在本实施例中，打印单元在第二移动装置的带动下以及基板承载装置在第三移动装置的带动下均能移动，在控制器的控制下，第二移动装置移动所述打印单元、以及第三移动装置移动所述基板承载装置，从而实现所述打印单元和待打印基板的打印初始位置的快速和精准地定位。
本领域技术人员根据实际应用选择上述移动方式以实现打印单元和待打印基板的打印初始位置对位，在此不再赘述。
在打印单元52和待打印基板60已对位的基础上，控制器根据存储的打印参数控制各打印组件对所述待打印基板的各子像素进行打印；同时，在打印过程中控制各检测组件53检测所述待打印基板并根据所述检测组件53输出的感测信号调整对应的打印组件和打印参数。
在本实施例中，检测组件53检测待打印基板输出的感测信号包括时间信号和强度信号。如图2a所示，待打印基板上设置有若干预设的检测点61～64，检测组件向待打印基板的检测点发送检测信号并接收从检测点返回的信号、再根据返回的信号输出感测信号至控制器，所述感测信号包括表征时间和强度的信号，控制器能够根据该信号获取打印过程中的待打印基板的位置信息和气流信息从而输出调整指令以调整对应待打印像素位置处的打印组件和打印参数。
值得说明的是，该检测点可位于待打印基板表面的平坦表面，可位于待打印基板像素界定层(Bank)表面，该检测点还可同时分布在平坦处表面和像素界定层表面，该预设检测点的位置与数量由本领域技术人员根据实际需求进行设计，以利用超声换能器实现对待打印基板的充分检测为设计准则，在此不再赘述。
在一个可选的实施例中，所述检测组件53包括超声换能器531，包括用于发送超声波的超声发送单元和用于接收超声波的超声接收单元。所述控制器被配置为：控制所述超声发送单元向所述待打印基板发送第一超声波并记录发送时间和发送强度，控制所述超声接收单元接收从所述待打印基板返回的第二超声波并记录接收时间和接收强度，根据所述发送时间和接收时间以及发送强度和接收强度确定所述待打印基板的位置信息和气流信息。
进一步的，控制器根据获取的发送时间和接收时间得到时间差，以及根据获取的发送强度和接收强度得到强度差，通过强度差和时间差控制器能够获取打印过程中的待打印基板60的位置信息，例如待打印基板60的基板平整度和像素界定层(Bank)的位置信息、打印组件距对应的待打印子像素的距离以及像素界定层的轮廓状态，控制器通过强度差和时间差还能够获取打印组件打印过程中在打印组件和待打印基板之间产生的气流的气流信息。
通过上述位置信息和气流信息，控制器能够实时调整打印组件和当前打印参数，例如：根据待打印基板的基板平整度调整打印组件距待打印子像素的高度，又如，对存储的打印参数进行调整，根据待打印子像素的位置信息和气流信息调整对应的打印参数的墨水量，使得打印组件的打印参数和高度能够适应当前的打印需求，实现打印过程中的对打印组件的实时调整，该方式充分考虑了不同的待打印基板的特异性，在打印过程中实现打印补偿，从而提高打印精度，具有广泛的应用前景。
在一个具体示例中，可利用不同的超声换能器在喷墨打印过程中对待打印基板进行实时动态检测。如图2a所示，超声换能器5311、5312和5313依次设置，在发射阶段，超声换能器5311的向待打印基板60的检测点61发送第一超声波(图示实线箭头)并记录发送时间1和发送强度1，超声换能器5312的向待打印基板60的检测点62发送第一超声波并记录发送时间2和发送强度2，超声换能器5313的向待打印基板60的检测点63发送第一超声波并记录发送时间3和发送强度3。
在接收阶段，超声换能器5312接收待打印基板60的检测点61返回的第二超声波(图示虚线箭头)并记录接收时间1和接收强度1，此时，超声换能器5311输出的第一超声波与超声换能器5312接收的第二超声波为对应关系，即对同一个检测点61的发射超声波和对应的接收超声波。超声换能器5313接收待打印基板的检测点62返回的第二超声波并记录接收时间2和接收强度2，此时，超声换能器5312输出的第一超声波与超声换能器5313接收的第二超声波为对应关系。利用发送时间1和接收时间1计算检测点61的时间差1、利用发送强度1和接收强度1计算检测点1的强度差1、利用时间差1和强度差1计算检测点61的气流信息和位置信息，并根据气流信息调整对应于检测点61的打印组件521的高度以及并根据位置信息调整对应于检测点61的打印组件521的打印参数。
在另一个具体示例中，为进一步提高检测精度，本实施例利用声压反射系数法确定所述待打印基板的气流信息。
由于基板表面平整度高度是微米级的，超声波在其中的传播时间往往小于脉冲的持续时间，在打印过程中检测组件也在不断移动，同一超声换能器的第一超声波和第二超声波之间出现互成角度的问题，而多个超声换能器的第一超声波和第二超声波之间易出现混叠的问题，导致常规超声检测技术难以利用强度差对待打印基板的位置信息和气流信息进行测定。因此，本实施例利用声压反射系数法根据上述信息进行待打印基板的位置信息，例如基板平整度、像素界定层区域和子像素深度的检测。
以检测子像素深度为例，声压反射系数法的主要原理是：在第一超声波倾斜入射条件下，若该第一超声波脉冲持续时间较短，则通过对子像素深度在多角度上的第一超声波进行反射及折射特性分析，以及对子像素深度设计尺寸与第二超声波波形的比较，可以对多角度结构条件下的若干第二超声波之间的混叠波形加以简化识别，在此基础上计算子像素深度的声压反射系数，并依据子像素深度特性参量之间的关系，计算得到子像素深度的密度和弹性模量。控制器根据计算得到子像素深度的密度和弹性模量实时获取当前打印组件的位置信息，从而调整对应的打印组件和当前的打印参数。
在一个可选的实施例中，所述超声换能器531为超声换能检测音叉，包括声波发射音叉和声波接收音叉，其中
所述声波发射音叉包括第一电极、第二电极和位于所述第一电极和第二电极之间的压电材料层；
所述声波接收音叉包括弹性层和朝向所述待打印基板的超声检测探头。
如图3所示，本实施例的声波发射音叉和声波接收音叉集成于一体，超声换能检测音叉包括：第一电极5314、第二电极5315、位于所述第一电极5314和第二电极5315之间的压电材料层5316、位于所述第二电极5315远离所述压电材料层5316一侧的粘接层5319、位于所述粘接层5319远离所述第二电极5315一侧的弹性层5317、以及位于所述弹性层5317远离所述粘接层5319一侧的超声检测探头5320。由于本实施例的声波发射音叉和声波接收音叉为一体结构，为保证声波发射音叉的第一超声波与声波接收音叉的第二超声波之间相互隔绝，该超声换能检测音叉还包括位于弹性层5317与所述粘接层5319之间的二氧化硅层5318。
在一个具体示例中，本实施例的超声换能检测音叉为压电型超声换能器。其压电层材料5316包括有单晶体的或多晶体复合的材料，如石英单晶体、钛酸钡压电陶瓷、锆钛酸铅压电陶瓷复合晶体(PZT)、聚偏氟乙烯PVDF等。弹性层的材料可以为Si，所述粘接层的材料可以为环氧胶。
在超声换能检测音叉处于发射第一超声波状态时，对压电材料层5316加载电压，压电材料层5316在电场作用下发射伸缩，产生纵运动，由于弹性层5317的束缚，压电材料层振荡时的振幅很小，约为(1～10)m，但其振动的加速度很大，约(10～103)g，在该种振动模式下超声换能检测音叉把电磁振荡能量转化为机械振动量。超声换能检测音叉将所加载的电能转换为机械能，又将机械能转换为声能，沿一定方向传播形成第一超声波。在超声换能检测音叉处于第二超声波接收状态时，第二超声波通过介质传递至所述压电材料层5316，压电材料层的感应电荷进行探测，通过探测电荷可以判断声压大小，超声换能检测音叉将声能转换为机械能后再转换为电能。利用超声换能检测音叉的能量转换特性，通过计算第一超声波发出的时间与第二超声波的接收时间之间的时间差，即可以判断出待打印基板的位置信息如Bank的位置信息等。
在另一个具体示例中，声波发射音叉和声波接收音叉为相互独立设置的分体结构。声波发射音叉向待打印基板发出第一超声波，通过声波接收音叉获得第二超声波，利用第一超声波发出的时间与第二超声波的接收时间之间的时间差从而得到待打印基板的位置信息。
在本实施例中，超声换能检测音叉可由相互独立的声波发射音叉和声波接收音叉形成。
值得说明的是，本申请对超声换能检测音叉的具体结构和类型不作限定，本领域技术人员根据实际应用选择超声换能检测音叉的结构和类型，在此不再赘述。
在一个可选的实施例中，如图4所示，所述打印组件521包括打印喷头5211、与各打印喷头5211电连接的控制电机5212和承载各打印喷头5211的承载支架52113，所述超声换能检测音叉531与各打印喷头一一对应，用于限制对应的打印喷头的形变量。
在本实施例中，打印组件阵列排布，与各打印喷头电连接的控制电机在控制器的控制下对打印喷头进行调整，如根据超声换能检测音叉输出的感测信号调整打印喷头距待打印基板的高度。控制器还根据预设置的基板打印图调整存储的打印参数，例如打印喷头的墨水量。
如图5所示，在一个具体示例中，一个打印喷头5211位于两个超声换能检测音叉531之间，打印喷头与相邻的超声换能检测音叉之间存在缝隙。通过该设置，一方面在打印喷头随着墨水量的变化而产生较大形变时，即打印喷头5211从图5所示圆形形变为图5所示椭圆形时，相邻两个超声换能检测音叉能够限制打印喷头的形变量，防止由于打印喷头形变量过大造成的墨水过度喷射；另一方面能够在打印过程中出现意外时保护超声换能检测音叉，例如，待打印基板凸起和打印喷头表面发生撞击或振动情况时有效保护超声换能检测音叉，避免产生碎片或者微粒。因此，该设置有效保护打印喷头、超声换能检测音叉以及打印喷头喷墨界面，提高打印喷头和超声换能检测音叉的使用寿命，确保打印喷头的喷墨打印性能。
值得说明的是，本申请对超声换能检测音叉的数量和打印喷头的数量不作具体限定，可以将超声换能检测音叉设置为与打印喷头一一对应、也可以设置为按比例对应，本领域技术人员应当根据实际应用需求选择适当的对应关系，以能够准确检测待打印基板为设计准则，在此不再赘述。
本发明实施例在打印单元进行喷墨打印的过程中，通过获取检测组件检测待打印基板输出的感测信号，并根据感测信号实时调整打印组件和打印参数以在打印过程中实现打印补偿，从而提高打印精度，具有广泛的应用前景。
为进一步提高打印精度，本实施例中，在打印单元52和待打印基板60已对位的基础上，在打印单元52进行喷墨打印前，利用超声换能器531对待打印基板60进行预扫描定位检测。
在一个具体示例中，该预扫描定位检测为在静止状态对待测基板进行轮廓检测，在该检测模式下进行检测时，超声换能器531会在检测位置停留一段时间，例如停留10ms，利用检测组件输出的扫描信号获取时间差。为实现精确的检测结果，本实施例利用多个检测组件对同一检测点进行检测，例如，如图2b所示，三个超声换能器531均对检测点61进行检测。使得每一超声换能器531发出的第一超声波到达该检测点61的发送时间为同一时间，并通过获取第二超声波的接收时间得到若干时间差数据。利用超声波垂直于像素界层成产生最大幅值反射的特性，使用反馈信号中幅值最大的信号计算时间差。
进一步的，控制器在获取的时间差的基础上，能够得到从超声换能器到当前检测点的距离从而实现轮廓检测，等待当前位置处的待打印基板的轮廓检测完毕后移动到下一个检测点，从而能够获得整个基板的表面平整度以及待打印基板的轮廓数据。
为实现对待打印基板60的充分预扫描定位检测，如图2b所示，待打印基板上设置有若干预设检测点61～64，该检测点可位于待打印基板表面的子像素表面，可位于待打印基板像素界定层表面，该检测点还可同时分布在子像素表面和像素界定层表面，从而实现待打印基板的基板平整度和像素界定层轮廓状态等位置信息的精确获取，在该基础上，控制器根据基板打印图的设计尺寸与获取的位置信息调节存储的打印参数，实现喷墨打印前的打印参数调整，提高打印参数的设置精度，从而达到最优化的打印初始参数设置，保证EL发光层的最好效率。
与上述实施例提供的喷墨打印装置相对应，本发明的一个实施例还提供一种利用上述喷墨打印装置的喷墨打印方法，如图6所示，该方法包括：
S1、识别待打印基板60的各子像素坐标和对位标记；
S2、根据预设置的基板打印图、以及所述待打印基板的各子像素坐标和对位标记对位所述打印单元52和所述待打印基板60的打印初始位置；
S3、根据存储的打印参数控制各打印组件521对所述待打印基板的各子像素进行打印；
S4、在打印过程中控制各检测组件53检测所述待打印基板60并根据所述检测组件53输出的感测信号调整对应的打印组件和打印参数。
利用本发明实施例的喷墨打印装置进行喷墨打印的方法，在打印单元进行喷墨打印的过程中，通过获取检测组件检测待打印基板输出的感测信号，并根据感测信号实时调整打印组件和打印参数以在打印过程中实现打印补偿，从而提高打印精度，具有广泛的应用前景。
现对该方法进一步说明：
S1、控制器54控制识别单元51识别待打印基板60的各子像素坐标以及对位标记。
识别单元通过对待打印基板进行特征识别，获取待打印基板上各子像素的坐标以及对位标记，便于后续进行计算。
S2、根据预设置的基板打印图、以及所述待打印基板的各子像素坐标和对位标记对位所述打印单元52和所述待打印基板60的打印初始位置。
在一个具体示例中，该基板设计图中通过包括待打印基板的设计图纸、设计尺寸以及设计公差。通过移动装置进行待打印基板和打印组件的定位。
在一个可选的实施例中，所述喷墨打印装置还包括移动所述打印单元的第一移动装置，所述根据预设置的基板打印图、以及所述待打印基板的各子像素坐标和对位标记对打印单元和所述待打印基板的打印初始位置进行对位进一步包括：控制所述第一移动装置移动所述打印单元以与所述待打印基板的打印初始位置进行对位。
在另一个可选的实施例中，所述喷墨打印装置还包括移动所述打印单元的第二移动装置、以及移动承载所述待打印基板的基板承载装置的第三移动装置，所述根据预设置的基板打印图、以及所述待打印基板的各子像素坐标和对位标记对打印单元和所述待打印基板的打印初始位置进行对位进一步包括：控制所述第二移动装置移动所述打印单元、以及控制所述第三移动装置移动所述基板承载装置以对位所述打印单元和待打印基板的打印初始位置。
本领域技术人员根据实际应用选择上述移动方式以实现打印单元和待打印基板的打印初始位置对位，在此不再赘述。
S3、根据存储的打印参数控制各打印组件521对所述待打印基板60的各子像素进行打印。
控制器在预设置的基板打印图的基础上，根据存储的打印参数控制各打印组件对所述待打印基板的各子像素进行打印。
考虑到由于工艺的加工误差，在一个可选的实施例中，在步骤S3之前，所述方法还包括：
使用定位检测法分别控制各检测组件对所述待打印基板进行三维扫描并输出扫描信号；
根据所述扫描信号按照预设的调整公式调整所述打印参数。
本实施例通过定位检测法对待打印基板进行预扫描定位检测，检测组件输出扫描信号，如：第一超声波发送时间、第一超声波发送强度、第二超声波接收时间以及第二超声波接收强度。
在一个具体示例中，该预扫描定位检测为在静止状态对待测基板进行轮廓检测，在该检测模式下进行检测时，检测组件会在检测位置停留一段时间，利用检测组件输出的扫描信号获取时间差和强度差，控制器利用时间差能够得到从超声换能器到当前检测点的距离从而实现轮廓检测，等待当前位置处的待打印基板的轮廓检测完毕后移动到下一个检测点。从而能够获得整个基板的表面平整度以及待打印基板的轮廓数据。
进一步的，控制器根据得到的时间差，进一步使用调整公式计算需要修正的墨水量。
在一个具体示例中，该调整公式为：
y＝Ax2+Bx，或者，y＝Cx+D，其中，y为打印组件的打印喷头对应的打印参数的中心墨滴量，x为检测组件输出的感测信号、具体表现为电信号，A、B、C和D均为常数。
本实施例通过该调整公式对打印参数进行适应性调整，使得当前打印组件的存储的打印参数与待打印基板的像素尺寸具有良好的匹配性，本申请对该调整公式以及该调整公式的具体参数不作具体限定，本领域技术人员应当根据实际应用需求设置具体的参数，以实现根据感测信号调整打印参数为设计准则，在此不再赘述。
S4、在打印过程中控制各检测组件53检测所述待打印基板60并根据所述检测组件53输出的感测信号调整对应的打印组件和打印参数。
在一个可选的实施例中，所述检测组件为超声换能器，包括用于发送超声波的超声发送单元和用于接收超声波的超声接收单元，该步骤S4进一步包括：
S41、在打印过程中控制各检测组件的所述超声发送单元向所述待打印基板发送第一超声波并记录发送时间和发送强度；
S42、在打印过程中控制各检测组件的所述超声接收单元接收从所述待打印基板返回的第二超声波并记录接收时间和接收强度；
S43、根据对应的发送时间和接收时间、以及对应的发送强度和接收强度确定所述待打印基板的位置信息和气流信息；
在一个可选的实施例中，该步骤S43进一步包括：
S431、根据对应的发送时间和接收时间计算时间差；
S432、根据对应的发送强度和接收强度计算强度差；
S433、根据所述时间差和强度差确定所述待打印基板的位置信息；
S434、根据所述时间差和强度差使用声压反射系数法确定所述待打印基板的气流信息。
在一个具体示例中，可利用不同的超声换能器进行喷墨打印过程中待打印基板的实时动态检测。如图2b所示，超声换能器5311、5312和5313依次设置，在发射阶段，超声换能器5311的向待打印基板60的检测点61发送第一超声波(图示实线箭头)并记录发送时间1和发送强度1，超声换能器5312的向待打印基板60的检测点62发送第一超声波并记录发送时间2和发送强度2，超声换能器5313的向待打印基板60的检测点63发送第一超声波并记录发送时间3和发送强度3。
在接收阶段，超声换能器5312接收待打印基板60的检测点61返回的第二超声波(图示虚线箭头)并记录接收时间1和接收强度1，此时，超声换能器5311输出的第一超声波与超声换能器5312接收的第二超声波为对应关系。超声换能器5313接收待打印基板的检测点62返回的第二超声波并记录接收时间2和接收强度2，此时，超声换能器5312输出的第一超声波与超声换能器5313接收的第二超声波为对应关系。利用发送时间1和接收时间1计算检测点61的时间差1、利用发送强度1和接收强度1计算检测点1的强度差1、利用时间差1和强度差1计算检测点61的气流信息和位置信息，并根据气流信息调整对应于检测点61的打印组件521的高度以及并根据位置信息调整对应于检测点61的打印组件521的打印参数。
为进一步提高检测精度，本实施例利用声压反射系数法确定所述待打印基板的气流信息。
本实施例在打印单元进行喷墨打印的过程中，通过控制器对打印组件的工作状态进行动态检测，根据第一超声波发送时间和对应的第二超声波接收时间得到时间差，根据第一超声波发送强度和对应的第二超声波接收强度得到强度差，并根据强度差和时间差确定所述待打印基板的位置信息和气流信息，例如打印组件距对应的待打印子像素的距离、像素界定层位置信息以及在打印组件和待打印基板之间的气流的状态信息。
S44、根据所述位置信息和气流信息调整对应的打印组件和打印参数。
控制器进一步根据这些信息调整打印组件和打印参数，例如：调整打印组件距待打印基板的高度，调整打印参数，从而在打印过程中实时进行打印补偿，从而提高打印精度，具有广泛的应用前景。
在一个可选的实施例中，所述打印组件包括打印喷头、与各打印喷头电连接的控制电机和承载各打印喷头的承载支架，步骤S44进一步包括：
S441、根据所述位置信息调整对应的打印参数。
在一个具体示例中，根据前述的调整公式y＝Ax’2+Bx’，或者，y＝Cx’+D，进行调整，其中，y为打印组件的打印喷头对应的打印参数的中心墨滴量，x’为检测组件输出的感测信号、具体表现为电信号，A、B、C和D均为常数。
S442、根据所述气流信息调整对应的打印组件的承载支架以调整所述打印喷头的高度。
本实施例通过调整打印参数使得打印喷头的墨水量为最优值，并利用气流信息和位置信息实时调整打印喷头的高度和打印参数，例如通过根据气流信息保证打印喷头在运动过程中的气流平衡，实现打印过程中的对打印组件的动态调整，避免打印喷头周围的气流扰流造成打印的卫星滴等不良，从而提高打印精度，具有广泛的应用前景。
由于本申请实施例提供的喷墨打印装置方法与上述几种实施例提供的喷墨打印装置相对应，因此在前实施方式也适用于本实施例提供的喷墨打印方法，在本实施例中不再详细描述。
本发明的另一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现：识别待打印基板的各子像素坐标和对位标记；根据预设置的基板打印图、以及所述待打印基板的各子像素坐标和对位标记对位所述打印单元和所述待打印基板的打印初始位置；根据存储的打印参数控制各打印组件对所述待打印基板的各子像素进行打印；在打印过程中控制各检测组件检测所述待打印基板并根据所述检测组件输出的感测信号调整对应的打印组件和打印参数。
在实际应用中，所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
如图7所示，本发明的另一个实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。图7显示的计算机设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图7所示，计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图7未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图7中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图7所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图7中未示出，可以结合计算机设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理器单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的一种喷墨打印方法。
需要说明的是，本发明实施例提供的喷墨打印方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易程度变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (13)
1.一种喷墨打印装置，其特征在于，包括：
识别单元，
打印单元，包括阵列排布的打印组件，
与所述打印组件对应设置的多个检测组件，以及
控制器，其中
所述控制器被配置为：控制所述识别单元识别待打印基板的各子像素坐标和对位标记，根据预设置的基板打印图、以及所述待打印基板的各子像素坐标和对位标记对位所述打印单元和所述待打印基板的打印初始位置，根据存储的打印参数控制各打印组件对所述待打印基板的各子像素进行打印，在打印过程中控制各检测组件检测所述待打印基板并根据所述检测组件输出的感测信号调整对应的打印组件和打印参数。
2.根据权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述检测组件包括超声换能器，包括用于发送超声波的超声发送单元和用于接收超声波的超声接收单元；
所述控制器被配置为：控制所述超声发送单元向所述待打印基板发送第一超声波并记录发送时间和发送强度，控制所述超声接收单元接收从所述待打印基板返回的第二超声波并记录接收时间和接收强度，根据所述发送时间和接收时间、以及发送强度和接收强度确定所述待打印基板的位置信息和气流信息，根据所述位置信息和气流信息调整对应的打印组件和打印参数。
3.根据权利要求2所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述超声换能器为超声换能检测音叉，包括声波发射音叉和声波接收音叉，其中
所述声波发射音叉包括第一电极、第二电极和位于所述第一电极和第二电极之间的压电材料层；
所述声波接收音叉包括弹性层和朝向所述待打印基板的超声检测探头。
4.根据权利要求3所述的喷墨打印装置，其特征在于，所述打印组件包括打印喷头、与各打印喷头电连接的控制电机和承载各打印喷头的承载支架，所述超声换能检测音叉与各打印喷头一一对应，用于限制对应的打印喷头的形变量。
5.根据权利要求1所述的喷墨打印装置，其特征在于，
还包括移动所述打印单元的第一移动装置，所述控制器被配置为控制所述第一移动装置移动所述打印单元以与所述待打印基板的打印初始位置进行对位；
或者
还包括移动所述打印单元的第二移动装置、以及移动承载所述待打印基板的基板承载装置的第三移动装置，所述控制器被配置为控制所述第二移动装置移动所述打印单元、以及控制所述第三移动装置移动所述基板承载装置以对位所述打印单元和待打印基板的打印初始位置。
6.一种利用权利要求1-5中任一项所述的喷墨打印装置的喷墨打印方法，其特征在于，包括：
识别待打印基板的各子像素坐标和对位标记；
根据预设置的基板打印图、以及所述待打印基板的各子像素坐标和对位标记对位所述打印单元和所述待打印基板的打印初始位置；
根据存储的打印参数控制各打印组件对所述待打印基板的各子像素进行打印；
在打印过程中控制各检测组件检测所述待打印基板并根据所述检测组件输出的感测信号调整对应的打印组件和打印参数。
7.根据权利要求6所述的喷墨打印方法，其特征在于，所述检测组件为超声换能器，包括用于发送超声波的超声发送单元和用于接收超声波的超声接收单元，所述在打印过程中控制各检测组件检测所述待打印基板并根据所述检测组件输出的感测信号调整对应的打印组件和打印参数进一步包括：
在打印过程中控制各检测组件的所述超声发送单元向所述待打印基板发送第一超声波并记录发送时间和发送强度；
在打印过程中控制各检测组件的所述超声接收单元接收从所述待打印基板返回的第二超声波并记录接收时间和接收强度；
根据对应的发送时间和接收时间、以及对应的发送强度和接收强度确定所述待打印基板的位置信息和气流信息；根据所述位置信息和气流信息调整对应的打印组件和打印参数。
8.根据权利要求7所述的喷墨打印方法，其特征在于，所述根据对应的发送时间和接收时间、以及对应的发送强度和接收强度确定所述待打印基板的位置信息和气流信息进一步包括：
根据对应的发送时间和接收时间计算时间差；
根据对应的发送强度和接收强度计算强度差；
根据所述时间差和强度差确定所述待打印基板的位置信息；
根据所述时间差和强度差使用声压反射系数法确定所述待打印基板的气流信息。
9.根据权利要求8所述的喷墨打印方法，其特征在于，所述打印组件包括打印喷头、与各打印喷头电连接的控制电机和承载各打印喷头的承载支架，所述根据所述位置信息和气流信息调整对应的打印组件和打印参数进一步包括：
根据所述位置信息调整对应的打印参数；
根据所述气流信息调整对应的打印组件的承载支架以调整所述打印喷头的高度。
10.根据权利要求6所述的喷墨打印方法，其特征在于，在所述根据存储的打印参数控制各打印组件对所述待打印基板的各子像素进行打印之前，所述方法还包括：
使用定位检测法分别控制各检测组件对所述待打印基板进行三维扫描并输出扫描信号；
根据所述扫描信号按照预设的调整公式调整所述打印参数。
11.根据权利要求6所述的喷墨打印方法，其特征在于，
所述喷墨打印装置还包括移动所述打印单元的第一移动装置，所述根据预设置的基板打印图、以及所述待打印基板的各子像素坐标和对位标记对打印单元和所述待打印基板的打印初始位置进行对位进一步包括：控制所述第一移动装置移动所述打印单元以与所述待打印基板的打印初始位置进行对位；
或者
所述喷墨打印装置还包括移动所述打印单元的第二移动装置、以及移动承载所述待打印基板的基板承载装置的第三移动装置，所述根据预设置的基板打印图、以及所述待打印基板的各子像素坐标和对位标记对打印单元和所述待打印基板的打印初始位置进行对位进一步包括：控制所述第二移动装置移动所述打印单元、以及控制所述第三移动装置移动所述基板承载装置以对位所述打印单元和待打印基板的打印初始位置。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求6-10中任一项所述的方法。
13.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求6-11中任一项所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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