一种均匀墨水打印线喷墨打印方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种均匀墨水打印线喷墨打印方法，能够打印出均匀墨水打印线，方法简单，效果好，改造设备难度小，改造成本低。步骤一、打印墨水打印线，在打印墨水打印线的同时，在墨水打印线两侧采用墨水溶剂各打印一条溶剂打印线，溶剂打印线的宽度为a，墨水打印线的中线到溶剂打印线的中线的距离为d。步骤二、热烧结。一种均匀墨水打印线喷墨打印方法及装置，(1)不需要专门考虑墨水沉膜均匀性问题，只需要考虑墨水稳定喷射与打印，以及打印薄膜高性能的实现，使墨水组分设计相对简单；(2)对基板表面润湿性要求不高，不需要基板表面预图形化；(3)只对打印系统进行简单改进，可行性高；(4)系统改进只需要少量材料与设备成本。

Ink jet printing method and device for uniform ink printing line

The invention relates to an ink jet printing method of uniform ink printing line, which can print the printing line of uniform ink. The method has the advantages of simple method, good effect, low difficulty of reforming equipment and low transformation cost. At the same time, the ink print line is printed on both sides of the ink printing line, the width of the solvent printing line is a, and the distance between the midline of the ink print line and the central line of the solvent printing line is d. Step two, hot sintering. A uniform ink and method of ink-jet printing device for printing line, (1) does not require special consideration of ink film deposition uniformity, only need to consider the stability of ink jet and print, and achieve the high performance printing film, the ink composition design is relatively simple; (2) on the substrate surface wettability is not high, do not need pre patterned substrate surface; (3) the printing system simple improvement, the feasibility is high; (4) improved system requires only a small amount of material and equipment costs.

【技术实现步骤摘要】
一种均匀墨水打印线喷墨打印方法及装置
本专利技术涉及印刷电子器件制备领域，特别是涉及一种均匀墨水打印线喷墨打印方法及装置。
技术介绍
现有喷墨打印薄膜形貌控制技术，多基于对单个液滴“咖啡环”效应的抑制，使干燥后的墨水打印线形貌发生如图1所示的变化。在液滴三相线钉扎前提下，液滴边缘溶剂蒸发量远大于其液体体积损失量，因此溶剂从中心区域向边缘补充，形成外向毛细流，使溶质在边缘聚集，形成“咖啡环”。其调控方式多种，调控的目的是达到如图2所示，包括通过改变墨水成分、基板状态以及增加特殊设备，在形成的各个过程抑制以及消除“咖啡环”。(a)调控墨水化学与组成，如增加表面活性剂，十二硫醇，高沸点低表面张力溶剂，高分子凝胶，甚至改变溶质形状；(b)基板处理，如表面疏水，基板降温(17℃)，预图形化以及电润湿；(c)辅助设备，如加入带有微孔的蒸发遮板以及浸入液滴的毛细针尖；(d)快速固化，如通过光子烧结技术控制固化时间在毫秒甚至微秒级别。现有技术调控“咖啡环”效应难度大：(1)墨水组分的调节涉及复杂的物理化学过程，需要保证调控后的墨水可稳定喷射与打印，以及打印薄膜高性能的实现，对其探索将耗费大量研究成本；(2)基板处理往往涉及额外的工艺过程，削弱了喷墨打印方式的优势；(3)辅助设备的添加，沉膜均匀受到人为因素的干扰，对于微米尺度的打印图形装备要求过高，且不同打印图形对辅助设备需求不同，将会很大程度提升调节过程的成本和复杂性；(4)快速固化，如其所需的光子烧结设备价格昂贵，且其快速固化功能需要与打印设备集成才能尽可能发挥其优势，目前情况下实现难度较高。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的之一是：提供一种均匀墨水打印线喷墨打印方法，使喷墨打印的墨水打印线均匀。针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的之二是：提供一种均匀墨水打印线喷墨打印装置，其能够方便的进行喷墨打印墨水打印线，且打印的墨水打印线均匀。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种均匀墨水打印线喷墨打印方法，包括以下步骤，步骤一、打印墨水打印线，在打印墨水打印线的同时，在墨水打印线两侧采用墨水溶剂各打印一条溶剂打印线，溶剂打印线的宽度为a，墨水打印线的中线到溶剂打印线的中线的距离为d。步骤二、热烧结，墨水打印线打印完后，采用热烧结的方式，去除中间墨水打印线的墨水中的溶剂部分，同时去除使用溶剂打印的两条溶剂打印线。其中，在打印墨水打印线之前，需要先进行基板定位和基板水平矫正。打印过程中，a和d能够调整。一种均匀墨水打印线喷墨打印方法及装置，包括喷嘴移动装置，喷嘴移动装置能够旋转和移动，喷嘴移动装置底部安装有三个喷嘴，三个喷嘴并排设置，中间的喷嘴用于打印墨水打印线，两侧的喷嘴用于打印溶剂打印线，中间的喷嘴与喷嘴移动装置的位置相对固定，两侧的喷嘴可在移动装置上滑动，远离或者靠近中间的喷嘴。喷嘴移动装置的上方设有旋转轴，喷嘴移动装置能够以旋转轴为中心旋转。三个喷嘴之间的距离为微米级，且每个喷嘴能够单独控制喷射参数。总的说来，本专利技术具有如下优点：一种均匀墨水打印线喷墨打印方法，能够打印出均匀墨水打印线，方法简单，效果好，改造设备难度小，改造成本低。一种均匀墨水打印线喷墨打印装置，可以直接打印均匀墨水打印线，其具备以下优势：(1)不需要专门考虑墨水沉膜均匀性问题，只需要考虑墨水稳定喷射与打印，以及打印薄膜高性能的实现，使墨水组分设计相对简单；(2)对基板表面润湿性要求不高，不需要基板表面预图形化；(3)只对打印系统进行简单改进，可行性高；(4)系统改进只需要少量材料与设备成本。附图说明图1为现有技术打印线型图形产生咖啡环效应的结构示意图。图2为本申请希望得到的墨水打印线的结构示意图。图3为本申请一种均匀墨水打印线喷墨打印装置的结构示意图。图4为本申请一种均匀墨水打印线喷墨打印方法打印一条折线的实施例结构示意图。图5为本申请一种均匀墨水打印线喷墨打印方法打印一条直线的一种实施例结构示意图。图6为本申请一种均匀墨水打印线喷墨打印方法打印一条直线的另外一种实施例结构示意图。图7为本申请一种均匀墨水打印线喷墨打印方法的热烧结结果示意图。图8为本申请一种均匀墨水打印线喷墨打印方法打印一条折线的实施例d与旋转轴旋转角度θ几何关系示意图。图9为本申请原理示意图。其中图3至图7中包括有：1为基板，2为墨水喷嘴，3为墨水打印线；4为溶剂喷嘴；5为溶剂打印线；6为喷嘴移动装置；7为旋转轴。具体实施方式下面来对本专利技术做进一步详细的说明。实施例1、一种均匀墨水打印线喷墨打印方法，包括以下步骤，步骤一、打印墨水打印线3，在打印墨水打印线3的同时，在墨水打印线3两侧采用墨水溶剂各打印一条溶剂打印线5，溶剂打印线5的宽度为a，墨水打印线3的中线到溶剂打印线5的中线的距离为d。步骤二、热烧结，墨水打印线3打印完后，采用热烧结的方式，去除中间墨水打印线3的墨水中的溶剂部分，同时去除使用溶剂打印的两条溶剂打印线5。其中，在打印墨水打印线3之前，需要先进行基板1定位和基板1水平矫正。打印过程中，a和d能够调整。如图3所示，一种均匀墨水打印线喷墨打印方法及装置，包括喷嘴移动装置6，喷嘴移动装置6能够旋转和移动，喷嘴移动装置6底部安装有三个喷嘴，三个喷嘴并排设置，中间的喷嘴用于打印墨水打印线3为墨水喷嘴2，两侧的喷嘴用于打印溶剂打印线5为溶剂喷嘴4，墨水喷嘴2与喷嘴移动装置6的位置相对固定，溶剂喷嘴4可在移动装置上滑动，远离或者靠近中间的喷嘴。喷嘴移动装置6的上方设有旋转轴7，喷嘴移动装置6能够以旋转轴7为中心旋转。总的说来，本专利技术具有如下优点：一种均匀墨水打印线喷墨打印方法，能够打印出均匀墨水打印线3，方法简单，效果好，改造设备难度小，改造成本低。一种均匀墨水打印线喷墨打印方法及装置，可以直接打印均匀墨水打印线3，其具备以下优势：(1)不需要专门考虑墨水沉膜均匀性问题，只需要考虑墨水稳定喷射与打印，以及打印薄膜高性能的实现，使墨水组分设计相对简单；(2)对基板1表面润湿性要求不高，不需要基板1表面预图形化；(3)只对打印系统进行简单改进，可行性高；(4)系统改进只需要少量材料与设备成本。本专利技术的基本原理为：假设扩散系数恒定，且无穷远处蒸气浓度为0，经过计算，单个液滴周围浓度分布为：c＝rc0/ρ，其中r为液滴直径，ρ为离液滴中心的距离，c0为ρ＝r处的蒸气浓度。根据单个液滴的蒸气扩散，可计算两个液滴中间的蒸气浓度分布，即：c＝cρ+cd-ρ＝(drc0)/(ρ(d-ρ))；如图9所示，如果在两个液滴的中间位置放置一个小液滴，其所处位置原蒸气浓度：小液滴中心位置cm＝(4rc0)/d,whenρ＝d/2；小液滴边缘位置ce＝(4drc0)/(d2-w2)；其蒸气浓度的差值Δc＝ce-cm＝(4drc0)/(d2-w2)-(4rc0)/d＝(4rc0w2)/(d(d2-w2))；计算Δc相对于r，d，w的偏微分：可知，r增大，d减小，w增大，会导致Δc增大，即小液滴边缘位置浓度与中心位置蒸气浓度差值增大，因此其边缘处蒸发速率相对于中心位置处被显著削弱了，从而达到抑制“咖啡环”效应的目的。打印一条直的线时，如图5、图6所示，打印之前进行基板1定位和基板1水平矫正，设定a值为a1或者a2，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种均匀墨水打印线喷墨打印方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一、打印墨水打印线，在打印墨水打印线的同时，在墨水打印线两侧采用墨水溶剂各打印一条溶剂打印线，溶剂打印线的宽度为a，墨水打印线的中线到溶剂打印线的中线的距离为d。步骤二、热烧结，墨水打印线打印完后，采用热烧结的方式，去除中间墨水打印线的墨水中的溶剂部分，同时去除使用溶剂打印的两条溶剂打印线。

【技术特征摘要】
1.一种均匀墨水打印线喷墨打印方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一、打印墨水打印线，在打印墨水打印线的同时，在墨水打印线两侧采用墨水溶剂各打印一条溶剂打印线，溶剂打印线的宽度为a，墨水打印线的中线到溶剂打印线的中线的距离为d。步骤二、热烧结，墨水打印线打印完后，采用热烧结的方式，去除中间墨水打印线的墨水中的溶剂部分，同时去除使用溶剂打印的两条溶剂打印线。2.按照权利要求1所述的一种均匀墨水打印线喷墨打印方法，其特征在于：在打印墨水打印线之前，需要先进行基板定位和基板水平矫正。3.按照权利要求1所述的一种均匀墨水打印线喷墨打印方法，其特征在于：打印过程中，a和d能够调整。4.一种使用权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁洪龙，陶瑞强，姚日晖，陈建秋，杨财桂，周艺聪，蔡炜，朱镇南，邹建华，彭俊彪，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东,44