[發明專利]噴嘴的表面處理方法

有效

• 申請號: 201711158498.4
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN108944050B
• 公開（公告）日: 2020-03-20
• 發明（設計）人: 董婷
• 申請（專利權）人: 廣東聚華印刷顯示技術有限公司
• 主分類號: B41J2/16
• 分類號: B41J2/16
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 鄭彤

本發明涉及一種噴嘴的表面處理方法，所述噴嘴包括外表面和墨水噴出通道，所述噴嘴的材質為二氧化硅，包括如下步驟：將填充物填充于所述墨水噴出通道；采用硅烷溶液處理填充后的所述噴嘴，所述硅烷溶液包含含疏水基團的硅烷；將處理后的所述噴嘴進行熱處理，使所述硅烷在所述外表面形成致密的疏水性自組裝分子層；除去所述墨水噴出通道內的填充物，即可。表面處理后的噴嘴外表面疏水，內表面(墨水噴出通道內壁)親水有利于墨水穩定噴射；噴嘴外表面的疏水性能減少甚至抑制從內徑流出的墨水在噴嘴正面的浸潤，能有效減小液滴噴射的尺寸而提高打印的分辨率。

技術領域

本發明涉及半導體電子器件制作技術領域，特別是涉及一種噴墨打印機的噴嘴處理方法。

背景技術

近年來，高分辨圖案化在高性能微半導體、電子器件以及生物功能材料等制備方面受到了廣泛的研究。相比傳統的圖案化技術，如光刻蝕、電子束刻蝕、微接觸轉印等，噴墨打印技術可以實現大面積復雜圖案的直接書寫，工藝簡單，成本低廉，成為最有前景的圖案化方法之一。

目前，噴墨打印技術已經被廣泛的應用在顯示器、傳感器等器件制備中。噴墨打印實現圖案化的分辨率主要取決于噴射液滴的尺寸和液滴的穩定性。相同條件下，噴射液滴的尺寸越小打印圖案的分辨率越高，而液滴不穩定造成的散點、錯位等均降低了打印圖案的分辨率。為了提高打印分辨率，通常的方法包括減小打印頭噴嘴的直徑、調整打印脈沖信號、改變打印墨水的物理性質、調節基板浸潤性等，但這些方法對打印條件、墨水、基板性質等存在一定的局限性。

噴墨打印系統通常包括一個或者多個帶有噴嘴的打印頭，墨水從噴嘴噴出形成液滴在對應基板位置上沉積。在液滴形成過程中，墨水容易在打印頭噴嘴正面上發生浸潤、流淌和溢出。墨水在噴嘴的這種潤濕程度越大，溶液脫離噴嘴需要克服的表面張力越大，最終形成的液滴尺寸打印噴嘴直徑；此外，墨水在打印頭噴嘴正面的污染會導致或促使油墨噴頭噴嘴和通道的堵塞，降低墨水打印穩定性，同時這種堵塞單獨或者與浸濕的、受到污染的噴嘴正面結合會導致墨水未噴射或者液滴尺寸變化、液滴拖尾、飛行方向偏移等問題，大大降低打印圖案的分辨率。因此，我們需要對打印頭的噴嘴正面進行抗浸潤處理，減小或者抑制墨水在噴嘴正面的浸潤，在不改變打印頭尺寸、墨水和基板性質等外界條件下實現噴墨打印分辨率的提高。

利用壓層、化學氣相沉積等方法在噴嘴表面制備一層疏水性涂，可以減小噴嘴的潤濕程度并且具有較好的化學穩定性，但這類處理下涂層與噴嘴表面是較為微弱的物理鍵合，物理穩定性差，涂層易于噴嘴發生脫落。更重要的是，這類技術較難實現涂層在噴嘴表面選擇性沉積，疏水涂層同時沉積在噴嘴內孔上，這樣親水性的打印墨水在疏水性毛細管的排斥下難以噴射而造成一系列打印工藝問題。

發明內容

基于此，本發明的目的是提供一種提高噴墨打印分辨率的噴嘴的表面處理的方法。

具體的技術方案如下：

一種噴嘴的表面處理方法，所述噴嘴包括外表面和墨水噴出通道，所述噴嘴的材質為二氧化硅，包括如下步驟：

將填充物填充于所述墨水噴出通道；

用硅烷溶液處理所述噴嘴的外表面，所述硅烷溶液包含含疏水基團的硅烷；

將處理后的所述噴嘴進行熱處理，使所述硅烷在所述外表面形成致密的疏水性自組裝分子層；

除去所述墨水噴出通道內的填充物，即可。

在其中一些實施例中，所述硅烷溶液還包含催化劑，所述催化劑選自正丁胺。

在其中一些實施例中，所述硅烷選自烷基硅烷、全氟烷基硅烷、氯硅烷或烷氧基硅烷。

在其中一些實施例中，所述硅烷選自十八烷基乙氧基硅烷、十八烷基三氯硅烷或十三氟辛基三乙氧基硅烷。

在其中一些實施例中，所述將填充物填充于所述墨水噴出通道的方法為：