整体转印喷墨喷嘴板及制造其的方法技术

本发明专利技术提供一种能够整体转印图案的具有细喷嘴孔的喷嘴板，以及制造其的方法。而且，提供在基片上以所需形状、在所需位置处形成细喷嘴孔的方法，以及由该方法获得的喷墨喷嘴板。而且，提供整体转印喷墨喷嘴板能够具有高成像效率，并能够通过简化喷嘴控制器而减少成本；以及制造其的方法。本发明专利技术中，在凝固材料的板中的细喷嘴孔由以下形成：基于计算机中的数据，根据细喷墨工艺在基片上形成三维结构，在除形成三维结构的部分之外的部分涂覆凝固材料，并且然后硬化并且去除凝固材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于整体形成图像图案的整体转印喷墨打印机，和能 够用于其的整体转印喷墨喷嘴板，以及制造其的方法。而且，本专利技术 涉及使用细喷墨工艺形成三维结构，以及制造整体转印喷墨喷嘴板的 方法，其中通过三维结构的轮廓形成细喷嘴孔。
技术介绍
通过扫描喷嘴和基片中的一个或两者来形成图像而进行喷墨的图 案成像。根据该方法的有益方面，在计算机中用于控制喷嘴和基片的 数据允许适当和自由地改变图案。然而，问题是，以上方法的生产能 力劣于诸如啄光技术之类的成像技术，后者通过使用打印板和屏幕打 印来形成图像。出于提高这种生产能力的目的，已经进行尝试以期望图案放置喷 墨喷嘴。然而，包括压电类型在内的传统喷墨喷嘴具有复杂的喷射机 构，并因此难于自由设计和布置喷嘴的位置(特别在精细对齐中)。另外，本身形成具有细直径的喷嘴孔是困难的。作为孔形成工艺 的技术，存在有激光加工、曝光技术、RIE(活性离子蚀刻)、放电加 工等等，但是难于根据上述工艺形成细孔。
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术试图提供具有细喷嘴孔的喷嘴板，其能够整体地转印图案 (在本专利技术中，转印意味着成像图案等等，并且该意思包括成形特 定图案的复制图像)，以及提供制造其的方法。而且，本专利技术试图提供3在基片(喷嘴板)中在所需位置及以所需形状形成细喷嘴孔的方法， 并且提供由该方法获得的喷墨喷嘴板。而且，本专利技术试图提供一种整体转印喷墨喷嘴板，其能够高成像 效率地形成指定图案，并且能够通过简化喷嘴控制器来减少成本，以 及制造其的方法。解决问题的手段通过下面的手段能够获得以上目的。(1) 一种制造整体转印喷墨喷嘴板的方法，包括 根据计算机中的数据，相应于细喷墨工艺形成布置在基片上的三维结构，在除形成三维结构的部分之外的部分涂覆凝固材料，然后 硬化凝固材料，并且然后去除所述硬化的凝固材料的板，以便在其内形成细喷嘴孔。(2) 根据项目(1)所述的制造整体转印喷墨喷嘴板的方法，其 中，凝固材料是金属材料、金属氧化材料、树脂或者它们的混合材料。(3) 根据项目(1)或(2)所述的制造整体转印喷墨喷嘴板的方 法，其中，凝固材料是紫外线硬化树脂。(4) 根据项目(l)到(3)中任一项所述的制造整体转印喷墨喷 嘴板的方法，其中，细喷嘴孔的内径处于0.1jim到100jim的范围内。(5) 根据项目(l)到(4)中任一项所述的制造整体转印喷墨喷 嘴板的方法，其中，通过在计算机中设置数据，以指定图案对齐细喷 嘴孔。(6) 根据项目(l)到(5)中任一项所述的制造整体转印喷墨喷 嘴板的方法，其中，细喷墨工艺包括，为了形成三维结构通过聚焦 的电场将细滴飞动和登陆在基片上，并且干燥和固化细滴，以便进行 堆叠。(7 ) —种整体转印喷墨喷嘴板，包括由三维结构的轮廓形成的喷 嘴板中的细喷嘴孔，其中在计算机中数据的基础上，根据细喷墨工艺 在基片上形成三维结构。(8) 根据项目(7)所述的整体转印喷墨喷嘴板，其中，细喷嘴 孔的内径处于O.lnm到100fim的范围内。(9) 根据项目(7)或(8)所述的整体转印喷墨喷嘴板，其中， 通过在计算机中设置数据，以指定图案对齐细喷嘴孔。(10) 根据项目(7)到(9)中任一项所述的整体转印喷墨喷嘴 板，其中，喷嘴板由金属材料、金属氧化材料、树脂或者它们的混合 材料制成。(11) 一种整体转印喷墨打印机，安装至少一个根据项目(7)到 (10)中任一项所述的整体转印喷墨喷嘴板。专利技术效果根据制造本专利技术整体转印喷墨喷嘴板的方法，通过利用其作为喷 嘴板的制图板的功能，能够有效地绘制所需图案图像(时间缩短、墨 材料损失减少等等)。而且，根据本专利技术制造整体转印喷墨喷嘴板的方 法，能够省略用于形成图案的喷嘴控制(落在需求处理上)；由此能够 简化控制设备，并且从而能够方便喷墨打印机的结构，并且能够减少成本c而且，根据制造本专利技术整体转印喷墨喷嘴板的方法，借助于喷嘴 成形加工，能够改进设计喷嘴孔对齐的自由程度，并且能够形成和对 齐期望图案的细喷嘴孔(位置、形状等等)。附图说明图11其是示出在本专利技术的制造方法中，用于制造精细三维结构的初期(A)、中期(B)和后期(C)的步骤的示意图。图21其是在本专利技术的制造方法中使用的精细喷墨装置的一种实 施例的说明图。图31其是用于解释在本专利技术的制造方法中计算喷嘴的电场密度 的示意图。 10nm。另外，在制造本专利技术的整体转印喷墨喷嘴板的方法中，形成三维 结构之后可以执行热处理(在本专利技术中，除非特别说明之外，热处理 包括烧结处理)。在特性的基础上能够为热处理设定合适的温度，例如 处于使用金属或合金的熔点。优选热处理的温度为5(TC到300°C，并 且更优选为100。C到250°C。可以^L据普通方法执行热处理，并且例如 能够通过激光辐射、红外线辐射、或者使用高温气体或蒸气而执行。 作为热处理时的气氛，能够使用空气、惰性气体气氛、减压气氛、诸 如氮气之类的还原气体的气氛等等，并且优选还原气体的气氛，以<更 防止超细金属颗粒的氧化。在制造本专利技术的整体转印喷墨喷嘴板的方法中，尽管可以在基片 上提供任意多个三维结构，但是优选1到100000并且更优选10到 1000,并且可以以任意方式布置它们。尽管基片的尺寸不特别限定， 但优选具有与探针板相同面积的圆的直径，通过计算发现不大于大约 250mm。在制造本专利技术的整体转印喷墨喷嘴板的方法中，三维机构的间距 能够变大或小。因此，能够根据目标绘制图案设计，并且特别根据微 型化的需求，能够高精度和无比高密度地提供一组三维结构。在高密 度提供喷嘴孔的情况下，例如能够每mi^提供1000喷嘴孔，也能够 每mm2提供10000喷嘴孔。因此，能够相同高密度地提供通过此模制 的喷嘴板中的喷嘴孔，并且从而，在某种程度上使根据现有技术困难 的高密度和小间距地布置喷嘴孔变得可能。在本专利技术中使用的液体材料的溶剂可以是水、十四烷、甲苯、酒 精等等。在溶剂中金属颗粒的浓度优选更高，并且优选40%质量或更 大，更优选55%质量或更大。基于此，能够确定浓度，这要考虑到溶 剂的流动性、蒸气压、沸点和其它特性，以及用于形成三维结构的条 件，例如基片和/或气氛的温度、蒸气压和排放液滴的量，这是出于如下原因例如，在溶剂的沸点低的情况下，当液滴飞动或登陆时溶剂 组分蒸发；因此，在多种情况下，在登陆在基片上时的浓度明显不同 于排放颗粒的浓度。为了形成三维结构，优选在本专利技术中使用的液体材料的粘性高。 然而，需要该粘度处于青能够喷射的范围内。从而，需要小心地确定 粘度。该粘度也取决于膏的种类。例如在银纳米膏的情况下，优选具 有3到50厘泊(更优选8到30厘泊)的粘度。尽管只要干燥和固化合适用于液体材料的溶剂的沸点没有特别限 定，但是优选其处于300。C或更低，更优选250。C或更低，并且特别优 选220。C或更低。而且，具有相当高干燥速度并且其粘度因千燥大量 改变的材料能够优选用于形成三维结构。滴需要干燥和固化的时间、 滴的飞动速度以及在气氛中溶剂的蒸气压能够根据形成三维结构的材 料的溶液合适地设定。对于优选条件来说，滴干燥和固化的优选时间 是2秒或更小，更优选l秒或更小，并且特别优选0.1秒或更小；优 选的飞动速度是4m/sec或更大，更优选6m本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整体转印喷墨喷嘴板，其特征在于，在规定的间隔具有多个内径为０．１μｍ～１００μｍ的细喷嘴孔。

【技术特征摘要】
JP 2005-1-31 2005-0241611.一种整体转印喷墨喷嘴板，其特征在于，在规定的间隔具有多个内径为0.1μm～100μm的细喷嘴孔。2. 根据权利要求l所述的整体转印喷墨喷嘴板，其特征在于，以 指定图案对齐上述多个细喷嘴孔。3. 根据权利要求1所述的整体转印喷墨喷嘴板，其特征在于，上 述细喷嘴孔的间隔为50nm以下。4. 根据权利要求1到3中任一项所述的整体转印喷墨喷嘴板，其 特征在于，上述细喷嘴孔的间隔为10fim以下。5. 根据权利要求1到3中任一项所述的整体转印喷墨喷嘴板，其 特征在于，上述细喷嘴孔的内径为20...

【专利技术属性】
技术研发人员：村田和广，
申请(专利权)人：独立行政法人产业技术综合研究所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]