一种喷墨打印喷头及其喷墨打印方法和喷墨打印设备

摘要

本发明提供一种喷墨打印喷头及其喷墨打印方法和喷墨打印设备。该喷墨打印喷头包括腔体，在腔体的用于喷墨的侧壁上设置有多个喷嘴组，各个喷嘴组用于分别对不同的位置点进行喷墨打印，每个喷嘴组均包括多个子喷嘴，每个喷嘴组中的多个子喷嘴能够喷出的墨水滴的体积不同。该喷墨打印喷头，通过在每个喷嘴组中设置多个喷墨体积不同的子喷嘴，能使每个喷嘴组都能喷出要求体积的墨水滴，从而使各个喷嘴组喷到不同位置点上的墨水滴的总体积能够更加精确，进而不仅使喷墨打印形成的膜层的厚度能够灵活控制和调整，而且使喷墨打印形成的膜层厚度的精度能够大大提高。

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种喷墨打印喷头 及其喷墨打印方法和喷墨打印设备。

背景技术

使用喷墨打印方法制作OLED显示产品具有材料利用率高， 制成时间短等优点，所以采用喷墨打印的方法制作OLED产品已 被越来越多的厂家所重视。

对OLED显示产品的喷墨打印要求精确到每一个像素，所以， 在喷墨打印过程中对打印墨滴的精度要求比较高。同时，为了控 制打印膜厚的精准，对于打入每个像素的墨水量，也需要精准控 制。

对于喷墨打印设备，打印喷头是最重要的部分。打印喷头上 通常设置有多个喷嘴，多个喷嘴排成一排或多排，打印时通过使 喷头平行移动来实现OLED显示基板上某个膜层的打印。

通常情况下，由于喷头上的多个喷嘴具有相同的规格尺寸， 所以多个喷嘴吐出的墨滴的体积大小也是相同的，且喷嘴吐出的 墨滴的体积只能在固定值附近做一些微小的波动。因此，实际在 打印过程中喷嘴吐出的墨滴的总体积只能是固定值的整数倍，这 就导致打印形成在OLED显示基板上的膜层的厚度无法灵活调 整，从而导致打印形成的膜层的厚度无法精确控制，最终影响 OLED显示产品的显示性能。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种喷墨 打印喷头及其喷墨打印方法和喷墨打印设备。该喷墨打印喷头能 使每个喷嘴组都能喷出要求体积的墨水滴，从而使各个喷嘴组喷 到不同位置点上的墨水滴的总体积能够更加精确，进而不仅使喷 墨打印形成的膜层的厚度能够灵活控制和调整，而且使喷墨打印 形成的膜层厚度的精度能够大大提高。

本发明提供一种喷墨打印喷头，包括腔体，用于容纳墨水， 在所述腔体的用于喷墨的侧壁上设置有多个喷嘴组，各个所述喷 嘴组用于分别对不同的位置点进行喷墨打印，每个所述喷嘴组均 包括多个子喷嘴，每个所述喷嘴组中的多个所述子喷嘴能够喷出 的墨水滴的体积不同。

优选地，每个所述喷嘴组中的多个所述子喷嘴的规格尺寸不 同。

优选地，多个所述喷嘴组排成一列或相互平行的多列，每个 所述喷嘴组中的多个所述子喷嘴均沿直线排成一行，且每个所述 喷嘴组中的多个所述子喷嘴的行排布方向垂直于多个所述喷嘴 组的列排布方向，每列所述喷嘴组中的规格尺寸相同的所述子喷 嘴各自排成一列，各列所述子喷嘴相互平行。

优选地，任意相邻两列所述子喷嘴之间的间距相等，每列所 述子喷嘴中，任意相邻两个所述子喷嘴之间的间距相等。

优选地，多个所述喷嘴组中的所述子喷嘴排布呈矩阵，所述 喷嘴组用于对应对排布呈矩阵的像素阵列中的像素进行喷墨打 印。

优选地，各列所述子喷嘴的数量等于各列所述像素的数量， 各列所述子喷嘴中任意相邻两个所述子喷嘴之间的间距等于各 列所述像素中任意相邻两个所述像素之间的间距；

所述喷嘴组包括一列，该列所述喷嘴组中的所述喷嘴组用于 对应对一列所述像素中的所述像素进行喷墨打印，该列所述喷嘴 组能通过平行移动先后对所述像素阵列中的各列所述像素进行 逐列喷墨打印；

或者，所述喷嘴组包括多列，多列所述喷嘴组中的所述喷嘴 组用于与所述像素阵列中的所述像素一一对应，多列所述喷嘴组 能一次对所述像素阵列中的所有所述像素进行喷墨打印。

优选地，各列所述子喷嘴的数量等于各列所述像素的数量， 各列所述子喷嘴中任意相邻两个所述子喷嘴之间的间距大于各 列所述像素中任意相邻两个所述像素之间的间距；

所述喷嘴组包括一列，该列所述喷嘴组能旋转设定角度，以 使该列所述喷嘴组中的所述喷嘴组能对应对一列所述像素中的 所述像素进行喷墨打印，该列所述喷嘴组能通过平行移动先后对 所述像素阵列中的各列所述像素进行逐列喷墨打印；

或者，所述喷嘴组包括多列，多列所述喷嘴组能整体旋转设 定角度，以使多列所述喷嘴组中的所述喷嘴组能与所述像素阵列 中的所述像素一一对应，多列所述喷嘴组能一次对所述像素阵列 中的所有所述像素进行喷墨打印。

优选地，还包括计算模块和控制模块，所述计算模块用于根 据每个所述像素需要打印的墨水滴的总体积和对应打印该个所 述像素的所述喷嘴组中的不同所述子喷嘴能够喷出的墨水滴的 体积，计算出对应打印该个所述像素的所述喷嘴组中的不同所述 子喷嘴的喷墨组合方式，并将所述组合方式发送给所述控制模 块；

所述控制模块用于根据所述组合方式控制所述子喷嘴喷墨。

优选地，还包括补偿模块，所述计算模块还用于在各列所述 子喷嘴中任意相邻两个所述子喷嘴之间的间距大于各列所述像 素中任意相邻两个所述像素之间的间距时，计算出所述喷嘴组整 体需要旋转的所述设定角度，并将所述设定角度发送给所述补偿 模块；

所述补偿模块用于在所述喷嘴组整体旋转所述设定角度后 对其中的各列所述子喷嘴进行位置偏移补偿，以使每个所述喷嘴 组能对应对一个所述像素进行喷墨打印。

优选地，在所述腔体的用于喷墨的侧壁内侧还设置有多个隔 板，所述隔板设置在任意相邻的两列所述子喷嘴之间，或者，所 述隔板均匀隔设在所述喷嘴组之间的间隔区域，将所述喷嘴组所 在区域划分为多个大小相等的区域。

优选地，所述隔板将所述腔体完全隔开为多个子腔体，或者， 所述隔板将所述腔体的靠近喷墨侧壁的底部隔开为多个子腔体， 多个所述子腔体在远离所述喷墨侧壁的顶部连通。

本发明还提供一种喷墨打印设备，包括上述喷墨打印喷头。

本发明还提供一种上述喷墨打印喷头的喷墨打印方法，包 括：首先，确定不同的位置点各自需要打印的墨水滴的总体积； 然后，根据不同所述位置点各自需要打印的墨水滴的总体积和对 应打印不同所述位置点的所述喷嘴组中的不同所述子喷嘴能够 喷出的墨水滴的体积，计算出对应打印不同所述位置点的所述喷 嘴组中的不同所述子喷嘴的喷墨组合方式；最后，根据所述组合 方式控制所述子喷嘴喷墨打印。

本发明的有益效果：本发明所提供的喷墨打印喷头，通过在 每个喷嘴组中设置多个喷墨体积不同的子喷嘴，能使每个喷嘴组 都能喷出要求体积的墨水滴，从而使各个喷嘴组喷到不同位置点 上的墨水滴的总体积能够更加精确，进而不仅使喷墨打印形成的 膜层的厚度能够灵活控制和调整，而且使喷墨打印形成的膜层厚 度的精度能够大大提高。

本发明所提供的喷墨打印设备，通过采用上述喷墨打印喷 头，使其能够对打印膜层的厚度进行灵活控制和调整，从而提高 了该喷墨打印设备的喷墨打印精度。

附图说明

图1为本发明实施例1中喷墨打印喷头的结构放大示意图；

图2为图1中喷墨打印喷头的结构缩小示意图；

图3为图1中喷墨打印喷头中的子喷嘴与像素阵列中的像素 的对应分布示意图；

图4为本发明实施例1中喷墨打印喷头中隔板设置的结构剖 视图；

图5为本发明实施例1中喷墨打印喷头中隔板另一种设置的 结构剖视图；

图6为本发明实施例2中喷墨打印喷头的结构缩小示意图；

图7为本发明实施例3中喷墨打印喷头中的子喷嘴与像素阵 列中的像素的对应分布示意图。

其中的附图标记说明：

1.腔体；11.隔板；12.子腔体；2.喷嘴组；21.子喷嘴；3. 像素阵列；31.像素。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面 结合附图和具体实施方式对本发明所提供的一种喷墨打印喷头 及其喷墨打印方法和喷墨打印设备作进一步详细描述。

实施例1：

本实施例提供一种喷墨打印喷头，如图1和图2所示，包括 腔体1，用于容纳墨水，在腔体1的用于喷墨的侧壁上设置有多 个喷嘴组2，各个喷嘴组2用于分别对不同的位置点进行喷墨打 印，每个喷嘴组2均包括多个子喷嘴21，每个喷嘴组2中的多 个子喷嘴21能够喷出的墨水滴的体积不同。

通过在每个喷嘴组2中设置多个喷墨体积不同的子喷嘴21， 能使每个喷嘴组2都能喷出要求体积的墨水滴，从而使各个喷嘴 组2喷到不同位置点上的墨水滴的总体积能够更加精确，进而不 仅使喷墨打印形成的膜层的厚度能够灵活控制和调整，而且使喷 墨打印形成的膜层厚度的精度能够大大提高。

其中，每个喷嘴组2中的多个子喷嘴21的规格尺寸不同。 如此设置，能使每个喷嘴组2中的多个子喷嘴21喷出的墨水滴 的体积不同。

本实施例中，多个喷嘴组2排成一列，每个喷嘴组2中的多 个子喷嘴21均沿直线排成一行，且每个喷嘴组2中的多个子喷 嘴21的行排布方向垂直于多个喷嘴组2的列排布方向，该列喷 嘴组2中的规格尺寸相同的子喷嘴21各自排成一列，各列子喷 嘴21相互平行。如此设置，便于对排布呈阵列的不同位置点进 行喷墨打印，提高打印效率。

其中，任意相邻两列子喷嘴21之间的间距相等，每列子喷 嘴21中，任意相邻两个子喷嘴21之间的间距相等。如此设置， 同样是为了便于对排布呈阵列的不同位置点进行喷墨打印，提高 打印效率。

本实施例中，如图3所示，多个喷嘴组2中的子喷嘴21排 布呈矩阵，喷嘴组2用于对应对排布呈矩阵的像素阵列3中的像 素31进行喷墨打印。如此排布的子喷嘴21便于对同样排布的像 素31进行打印，提高像素阵列3中像素31的打印效率。

本实施例中，各列子喷嘴21的数量等于各列像素31的数量， 各列子喷嘴21中任意相邻两个子喷嘴21之间的间距等于各列像 素31中任意相邻两个像素31之间的间距；喷嘴组2包括一列， 该列喷嘴组2中的喷嘴组2用于对应对一列像素31中的像素31 进行喷墨打印，该列喷嘴组2能通过平行移动先后对像素阵列3 中的各列像素31进行逐列喷墨打印。

其中，一列喷嘴组2中的喷嘴组2用于对应对一列像素31 中的像素31进行喷墨打印有两种情况。一种情况为：喷嘴组2 中的多个子喷嘴21的行排布宽度小于或等于一个像素31沿该方 向的宽度，此时，该列喷嘴组2中的每个喷嘴组2在位置上能与 一列像素31中的各个像素31一一对应，即确保喷嘴组2中多个 子喷嘴21喷出的墨水滴都能落入与其对应的一个像素31中，如 此，打印时每个喷嘴组2中的多个子喷嘴21可以同时喷墨，从 而实现对一列像素31中各个像素31的同时打印。另一种情况为： 喷嘴组2中的多个子喷嘴21的行排布宽度大于一个像素31沿该 方向的宽度，此时，该列喷嘴组2中的各个子喷嘴21无法同时 与一列像素31中的各个像素31位置相对应，即喷嘴组2中的多 个子喷嘴21喷出的墨水滴无法同时落入与其对应的一个像素31 中，因此，这种情况下，打印时需要该列喷嘴组2中的各列子喷 嘴21先后与该列像素31进行位置对应，并在位置对应时进行喷 墨打印，该各列子喷嘴21先后打印的过程可以通过平行移动该 喷墨打印喷头来实现。上述两种情况均能高效快速地对像素阵列 3中的一列像素31进行喷墨打印，而且每个像素31中所喷墨水 滴的总体积能够通过喷嘴组2中不同子喷嘴21的不同喷墨体积 组合实现，从而实现了对各个像素31喷墨量的调整控制，进而 大大提高了各个像素31中喷墨量的精确度。

由于本实施例中喷嘴组2只设置有一列，所以该一列喷嘴组 2只能逐列对像素阵列3中的像素31进行打印，逐列打印只要 使该列喷嘴组2在打印完一列后再平行移动至下一列即可实现。 逐列打印能够提高像素阵列3的打印效率。

本实施例中，喷墨打印喷头还包括计算模块和控制模块(图 中未示出)，计算模块用于根据每个像素31需要打印的墨水滴 的总体积和对应打印该个像素31的喷嘴组2中的不同子喷嘴21 能够喷出的墨水滴的体积，计算出对应打印该个像素31的喷嘴 组2中的不同子喷嘴21的喷墨组合方式，并将该组合方式发送 给控制模块；控制模块用于根据该组合方式控制子喷嘴21喷墨。

例如：每个喷嘴组2中包括三个子喷嘴21，三个子喷嘴21 一次能喷出的墨水滴的体积分别为30pL、20pL和10pL，且 每个子喷嘴21的喷墨体积能够正负微调2pL。每个像素31需要 打印的墨水滴的总体积为63pL，那么计算模块能计算出喷墨总 体积为63pL时各个子喷嘴21喷墨体积的组合方式为： 63＝(30-2)+(20-1)+2×(10-2)。即打印一个像素31时，30pL的 墨水滴打印一滴(30pL的子喷嘴21喷一滴)，20pL的墨水滴打 印一滴(20pL的子喷嘴21喷一滴)，10pL的墨水滴打印两滴(10pL 的子喷嘴21喷两滴)，即可实现对一个像素31的精确打印。

计算模块和控制模块的设置，使子喷嘴21在喷墨时能够合 理组合，从而使喷墨量更加容易调整和控制，进而提高了喷墨量 的精确度。

需要说明的是，在打印过程中，如果在喷嘴组2的多个子喷 嘴21中只需要个别几个子喷嘴21的喷墨体积就能组合获得一个 像素31需要打印的墨水滴的总体积，那么，喷嘴组2中的其他 子喷嘴21(即在组合方式中用不到的规格尺寸的子喷嘴21)在 打印过程中可以不进行喷墨打印。由于喷嘴组2中的各个子喷嘴 21都能够独立控制，所以上述过程很容易实现。

本实施例中，如图4所示，在腔体1的用于喷墨的侧壁内侧 还设置有多个隔板11，隔板11设置在任意相邻的两列子喷嘴21 之间。隔板11的设置，使不同规格尺寸的子喷嘴21之间的墨水 供应不会相互影响，即能使墨水供应便于监控，从而能够确保打 印的顺利进行。

需要说明的是，隔板11也可以均匀隔设在喷嘴组2之间的 间隔区域，将喷嘴组2所在区域划分为多个大小相等的区域。如 此设置，能够避免各个不同区域中喷嘴组2在喷墨时相互之间产 生墨水供应的影响，即能使墨水供应便于监控，从而能够确保打 印的顺利进行。

本实施例中，隔板11将腔体1完全隔开为多个子腔体12(如 图4所示)。当然，隔板11也可以将腔体1的靠近喷墨侧壁的 底部隔开为多个子腔体12，多个子腔体12在远离喷墨侧壁的顶 部连通(如图5所示)。这两种对子喷嘴21供墨腔体1的阻隔 方式都能很好地使被隔开区域之间的墨水供应不会相互影响，使 墨水供应便于监控。

基于本实施例中喷墨打印喷头的上述结构，本实施例还提供 一种该喷墨打印喷头的喷墨打印方法，包括：首先，确定不同的 位置点各自需要打印的墨水滴的总体积；然后，根据不同位置点 各自需要打印的墨水滴的总体积和对应打印不同位置点的喷嘴 组中的不同子喷嘴能够喷出的墨水滴的体积，计算出对应打印不 同位置点的喷嘴组中的不同子喷嘴的喷墨组合方式；最后，根据 该组合方式控制子喷嘴喷墨打印。通过该打印方法，能够实现对 不同位置点的精确打印。

实施例2：

本实施例提供一种喷墨打印喷头，与实施例1不同的是，如 图6所示，多个喷嘴组2排成相互平行的多列，多列喷嘴组2 中的喷嘴组2用于与像素阵列中的像素一一对应，多列喷嘴组2 能一次对像素阵列中的所有像素进行喷墨打印。即喷头中的喷嘴 组2与像素阵列中的像素一一对应。

上述设置，多列喷嘴组2能同时喷墨打印，一次完成对像素 阵列中所有像素的打印，从而进一步提高了打印效率。

需要说明的是，该实施例中的喷头指的是喷嘴组2中的多个 子喷嘴21的行排布宽度小于或等于一个像素沿该方向的宽度的 情况，该情况下，喷嘴组2能与像素在位置上一一对应，只要使 所有子喷嘴21同时进行打印，一次即可完成所有像素的打印， 从而提高了像素的打印效率。

当然，本实施例中的喷头也可以是喷嘴组2中的多个子喷嘴 21的行排布宽度大于一个像素沿该方向的宽度的情况，该情况 下，喷嘴组2无法与像素在位置上一一对应，即一次无法完成所 有像素的打印，喷嘴组2中设置有多少个子喷嘴21，就需要打 印多少次，即一种规格尺寸的子喷嘴21打印完毕后，平行移动 喷头，再进行另一个规格尺寸子喷嘴21的打印，依次完成各种 不同规格尺寸子喷嘴21的打印，最终完成所有像素的打印，同 样能提高像素的打印效率。

本实施例中喷墨打印喷头的其他结构和喷墨打印方法与实 施例1中相同，此处不再赘述。

实施例3：

本实施例提供一种喷墨打印喷头，与实施例1-2不同的是， 如图7所示，各列子喷嘴21的数量等于各列像素31的数量，各 列子喷嘴21中任意相邻两个子喷嘴21之间的间距大于各列像素 31中任意相邻两个像素31之间的间距；喷嘴组2包括一列，该 列喷嘴组2能旋转设定角度，以使该列喷嘴组2中的喷嘴组2 能对应对一列像素31中的像素31进行喷墨打印，该列喷嘴组2 能通过平行移动先后对像素阵列3中的各列像素31进行逐列喷 墨打印。

本实施例中，设定角度为θ，0°＜θ＜90°。设定角度的 设置，能使该列喷嘴组2旋转后，其中各列子喷嘴21中任意相 邻两个子喷嘴21之间的垂直间距(即平行于像素31列方向上的 间距)等于各列像素31中任意相邻两个像素31之间的间距，这 时就能够按照实施例1中的喷墨打印方式对像素阵列3中的像素 31进行喷墨打印。

对该列喷嘴组2的旋转例如：与实施例1中相同，每个喷嘴 组2中包括三个子喷嘴21(即该列喷嘴组2包括三列子喷嘴21)， 旋转时以三个子喷嘴21中的中间一个子喷嘴21为旋转中心顺时 针或逆时针旋转设定角度θ，旋转后各列子喷嘴21中任意相邻 两个子喷嘴21之间的垂直间距(即平行于像素31列方向上的间 距)H为各列子喷嘴21中任意相邻两个子喷嘴21之间的间距L 与cosθ的乘积，即H＝L×cosθ。H为各列像素31中任意相邻 两个像素31之间的间距。

当然，也可以以喷墨打印喷头上的其他位置点为旋转中心进 行旋转，但最终目标都是要能够使各列子喷嘴21中任意相邻两 个子喷嘴21之间的垂直间距(即平行于像素31列方向上的间距) 等于各列像素31中任意相邻两个像素31之间的间距。

本实施例中，喷墨打印喷头还包括补偿模块(图中未示出)， 计算模块还用于在各列子喷嘴21中任意相邻两个子喷嘴21之间 的间距大于各列像素31中任意相邻两个像素31之间的间距时， 计算出喷嘴组2整体需要旋转的设定角度，并将该设定角度发送 给补偿模块；补偿模块用于在喷嘴组2整体旋转该设定角度后对 其中的各列子喷嘴21进行位置偏移补偿，以使每个喷嘴组2能 对应对一个像素31进行喷墨打印。

按照上述例子中喷嘴组2的旋转，该列喷嘴组2的三列子喷 嘴21中，前后两列(即两边的两列)子喷嘴21在旋转设定角度 θ后分别会偏离像素31所在行方向，因此需要通过补偿模块对 其偏离尺寸进行补偿，以便一个喷嘴组2中的三个子喷嘴21喷 出的墨水滴都能相应落入对应的像素31中，从而提高打印的精 确度。从图7中可以看出，前一列子喷嘴21在旋转设定角度θ 后会向下偏离像素31所在行方向M的距离，后一列子喷嘴21 在旋转设定角度θ后会向上偏离像素31所在行方向M的距离， 其中，M＝S×sinθ，S为相邻两列子喷嘴21之间的间距。所以， 该列喷嘴组2旋转后，补偿模块会对前一列子喷嘴21向上补偿 M的距离，即在沿平行于像素31所在列的方向上加上M；同时对 后一列子喷嘴21向下补偿M的距离，即在沿平行于像素31所在 列的方向上减去M。这样，最终使喷嘴组2中的三个子喷嘴21 喷出的墨水滴都能准确地落入对应打印的同一个像素31中。

补偿模块的设置，能使该列喷嘴组2在旋转设定角度之后， 各个子喷嘴21喷出的墨水滴都能相应落入对应打印的像素31 中，从而提高打印的精确度。

本实施例中喷墨打印喷头的其他结构和喷墨打印方法与实 施例1中相同，此处不再赘述。

实施例4：

本实施例提供一种喷墨打印喷头，与实施例3不同的是，喷 嘴组包括多列，多列喷嘴组能整体旋转设定角度，以使多列喷嘴 组中的喷嘴组能与像素阵列中的像素一一对应，多列喷嘴组能一 次对像素阵列中的所有像素进行喷墨打印。

本实施例中，设定角度的设置，能使多列喷嘴组旋转后，其 中各列子喷嘴中任意相邻两个子喷嘴之间的垂直间距(即平行于 像素列方向上的间距)等于各列像素中任意相邻两个像素之间的 间距，这时就能够按照实施例2中的喷墨打印方式对像素阵列中 的像素进行喷墨打印。

本实施例中喷墨打印喷头在旋转后对各列子喷嘴的位置偏 移补偿原理与实施例3中相同，本实施例中喷墨打印喷头的其他 结构以及喷墨打印方法与实施例2中相同，此处不再赘述。

实施例1-4的有益效果：实施例1-4中所提供的喷墨打印喷 头，通过在每个喷嘴组中设置多个喷墨体积不同的子喷嘴，能使 每个喷嘴组都能喷出要求体积的墨水滴，从而使各个喷嘴组喷到 不同位置点上的墨水滴的总体积能够更加精确，进而不仅使喷墨 打印形成的膜层的厚度能够灵活控制和调整，而且使喷墨打印形 成的膜层厚度的精度能够大大提高。

实施例5：

本实施例提供一种喷墨打印设备，包括实施例1-4任意一个 中的喷墨打印喷头。

通过采用实施例1-4任意一个中的喷墨打印喷头，使该喷墨 打印设备能够对打印膜层的厚度进行灵活控制和调整，从而提高 了该喷墨打印设备的喷墨打印精度。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理 而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领 域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况 下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的 保护范围。