阅读说明：本技术 喷墨打印装置及喷墨打印方法 (Ink jet printing apparatus and ink jet printing method ) 是由 赵金阳 于 2020-04-23 设计创作，主要内容包括：本申请提出了一种喷墨打印装置及喷墨打印方法。该喷墨打印装置包括：喷头、固定喷头的支架、以及位于支架或者喷头的第一电极,喷头和第一电极位于支架靠近待打印基板的一侧；其中,第一电极与位于喷墨打印装置上的第二电极、或者位于待打印基板上的第三电极形成打印电场,打印电场用于使墨水中的溶质在所述待打印基板上均匀分布。本申请通过第一电极与第二电极或第一电极与第三电极形成打印电场,使墨水中的溶质在电场的作用下在待打印基板上均匀分布,避免了咖啡环效应的产生,提高了产品质量。(The application provides an ink jet printing device and an ink jet printing method. The inkjet printing apparatus includes: the printing device comprises a spray head, a bracket for fixing the spray head and a first electrode positioned on the bracket or the spray head, wherein the spray head and the first electrode are positioned on one side of the bracket close to a substrate to be printed; the first electrode and a second electrode on the ink-jet printing device or a third electrode on the substrate to be printed form a printing electric field, and the printing electric field is used for enabling solutes in ink to be uniformly distributed on the substrate to be printed. This application forms the printing electric field through first electrode and second electrode or first electrode and third electrode, makes the solute in the ink evenly distributed on waiting to print the base plate under the effect of electric field, has avoided the production of coffee ring effect, has improved product quality.)

喷墨打印装置及喷墨打印方法

技术领域

本申请涉及显示领域，尤其涉及一种喷墨打印装置及喷墨打印方法。

背景技术

随着显示产品的快速发展，人们对显示产品的制作工艺的开发不断深入，喷墨打印作为一种无需真空、能直接图案化、低温且低成本的图案化技术，引起了人们的广泛关注。

现有的喷墨打印装置喷出墨水后，由于咖啡环效应，墨水中的溶质在待打印基板上的沉积不均匀，影响了应用该待打印基板的显示产品的质量。

因此，亟需一种新的喷墨打印装置及喷墨打印方法以解决上述技术问题。

发明内容

本申请提供了一种喷墨打印装置及喷墨打印方法，用于解决现有的喷墨打印装置将墨水打印在待打印基板上后，由于咖啡环效应墨水中的溶质在待打印基板上沉积不均匀，影响产品质量的问题。

为了解决上述技术问题，本申请提供的技术方案如下：

本申请提供了一种喷墨打印装置，包括喷头、固定所述喷头的支架、以及位于所述支架上或者所述喷头上的第一电极，所述喷头和所述第一电极位于所述支架靠近待打印基板的一侧；

其中，所述第一电极与位于所述喷墨打印装置上的第二电极、或者位于所述待打印基板上的第三电极形成打印电场，所述打印电场用于使墨水中的溶质在所述待打印基板上均匀分布。

本申请提供的喷墨打印装置中，所述喷头突出于所述支架、以及向所述待打印基板延伸，所述第一电极位于所述喷头表面。

本申请提供的喷墨打印装置中，所述喷头内嵌于所述支架上，所述喷头的喷口不超过所述支架靠近所述待打印基板一侧的第一表面，所述第一电极位于所述支架的所述第一表面上。

本申请提供的喷墨打印装置中，所述喷墨打印装置还包括位于所述待打印基板远离所述支架的一侧的载台；

所述第二电极位于所述载台上，所述第一电极在所述第二电极上的正投影位于所述第二电极内，所述第二电极与所述第一电极形成所述打印电场。

本申请提供的喷墨打印装置中，所述第三电极为所述待打印基板的像素电极，所述第三电极在所述第一电极上的正投影位于所述第一电极内，所述第三电极与所述第一电极形成所述打印电场。

本申请提供的喷墨打印装置中，所述打印电场的电场强度为0.01至20伏每微米。

本申请提供的喷墨打印装置中，所述墨水中的所述溶质至少包括表面带电荷的纳米颗粒或表面修饰有带电荷配体的纳米颗粒中的一种。

本申请提供的喷墨打印装置中，所述喷墨打印装置还包括移动组件，所述移动组件用于控制所述支架或载台在与所述待打印基板所在的平面平行的平面内的移动以及用于控制所述喷头与所述待打印基板之间的距离。

本申请还提供了一种喷墨打印方法，包括：

利用如前所述的喷墨打印装置将墨水打印在待打印基板上；

其中，利用所述喷墨打印装置将所述墨水打印在所述待打印基板上的步骤包括：

所述墨水通过喷头在所述待打印基板上形成一溶液层；

利用第二电场使所述溶液层中的溶质在所述待打印基板上均匀分布；

去除所述溶液层中的溶剂，以使所述溶液层形成发光层。

本申请提供的喷墨打印方法中，所述墨水通过喷头在所述待打印基板上形成一溶液层包括：

所述墨水在第一电场下、通过所述喷头在所述待打印基板上形成一所述溶液层；

其中，所述第一电场的电场强度小于或等于所述第二电场的电场强度；

所述第二电场的电场强度为0.01至20伏每微米。

有益效果：本申请通过第一电极与第二电极或第一电极与第三电极形成打印电场，使墨水中的溶质在电场的作用下在待打印基板上均匀分布，避免了咖啡环效应的产生，提高了产品质量。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的

具体实施方式

详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本申请的喷墨打印装置的第一种结构示意图。

图2为本申请的喷墨打印装置的第二种结构示意图。

图3为本申请的喷墨打印装置的第三种结构示意图。

图4为本申请的喷墨打印装置的第四种结构示意图。

图5为本申请的喷墨打印方法的步骤S1的流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

现有的喷墨打印装置在将墨水打印在待打印基板上后，墨水在溶剂减少过程中，由于咖啡环效应存在，墨水中的溶质在待打印基板上的分布不均匀，导致产品质量受影响的问题。基于此，本申请提出了一种喷墨打印装置及喷墨打印方法。

请参阅图1～4，所述喷墨打印装置100包括喷头103、固定所述喷头103的支架101、以及位于所述支架101上或者所述喷头103上的第一电极102，所述喷头103和所述第一电极102位于所述支架101靠近待打印基板104的一侧。

其中，所述第一电极102与位于所述喷墨打印装置100上的第二电极107、或者位于所述待打印基板104上的第三电极105形成打印电场，所述打印电场用于使墨水中的溶质在所述待打印基板104上均匀分布。

本实施例中，所述打印电场为直流电场。

其中，所述打印电场可以为恒压直流电场，也可以为脉冲直流电场或其他类型的直流电场，在此不作具体限定。

本实施例中，所述喷墨打印装置100还包括墨水存储组件，用于存储所述墨水。

当所述墨水用于形成所述待打印基板104的发光层时，所述墨水存储组件至少包括第一存储容器、第二存储容器、以及第三存储容器，用于分别存储红色、绿色、以及蓝色墨水。

此外，所述墨水存储组件还包括第一管道、第二管道、以及第三管道，分别连接第一存储容器、第二存储容器、以及第三存储容器与对应的所述喷头103。

本申请通过所述第一电极102与所述第二电极107或所述第一电极102与所述第三电极105形成所述打印电场，使所述墨水中的所述溶质在电场的作用下在所述待打印基板104上均匀分布，避免了咖啡环效应的产生，提高了产品质量。

请参阅图1～4，所述打印电场的电场强度为0.01至20伏每微米。

本实施例中，所述打印电场的电场强度优选为0.1至10伏每微米。

当所述打印电场的电场强度小于0.01伏每微米时，所述打印电场的电场强度过小，所述墨水中的溶质受到的电场力的作用过小，难以抑制所述墨水中的所述溶质在溶剂挥发过程中随溶剂的减少向边缘聚集，进而导致所述溶质在待打印基板104上分布不均匀，影响产品质量；当所述打印电场的电场强度大于20伏每微米时，所述打印电场的电场强度过大，所述打印电场可能会对所述喷墨打印装置100的内部结构造成影响且对所述溶质的性质造成影响，进而影响产品质量；当所述打印电场的电场强度为0.1至10伏每微米时，所述打印电场的电场强度既不会因为过小而难以抑制所述墨水中的所述溶质在溶剂挥发过程中随溶剂的减少向边缘聚集，也不会因为过大而影响所述喷墨打印装置100的内部结构以及所述溶质的性质。

本实施例中，所述打印电场的电场方向由所述墨水中的所述溶质所带电性决定。

当所述溶质带正电性时，所述打印电场的电场方向由所述第一电极102指向所述第二电极107或所述第三电极105；当所述溶质带负电性时，所述打印电场的电场方向由第二电极107或第三电极105指向第一电极102。

本实施例中，所述第一电极102与所述第二电极107或所述第三电极105之间的电压差，或所述喷头103与所述待打印基板104之间的距离能使所述打印电场的电场强度保持为0.01至20伏每微米，优选为0.1至10伏每微米即可，在此不作具体限定。

请参阅图1～4，所述墨水中的所述溶质至少包括表面带电荷的纳米颗粒或表面修饰有带电荷配体的纳米颗粒中的一种。

本实施例中，所述溶质可以是量子点、量子棒、金属纳米颗粒或其他无机纳米颗粒等表面带电荷的纳米颗粒或表面修饰有带电荷配体的纳米颗粒中的至少一种。

当所述溶质为量子点时，所述量子点可以为核-壳型量子点，也可以为其他复合型量子点或钙钛矿量子点或其他类型量子点，在此不作具体限定。

当所述溶质的材料为量子点时，量子点表面的配体材料可以是胺、酸、巯醇、有机磷等常见量子点的有机配体中的至少一种。

当所述溶质的材料为其他复合型量子点时，所述溶质的材料可以是水凝胶装载型量子点或CdSe-SiO₂型量子点。

所述墨水用于形成所述待打印基板104的发光层时，所述溶质可以为红光材料、绿光材料或蓝光材料。

如，当所述溶质为核-壳型量子点类红光材料时，量子点的核材料可以是CdSe，Cd₂SeTe，InAs中的至少一种；当所述溶质为核-壳型量子点类绿光材料时，量子点的核材料可以是ZnCdSe₂，InP，Cd₂SSe中的至少一种。

当所述溶质的材料为核-壳型量子点时，量子点的壳体材料可以是CdS，ZnSe，ZnCdS2，ZnS，ZnO中的至少一种。

当所述溶质的材料为金属纳米颗粒时，所述溶质的材料可以为金纳米颗粒或银纳米颗粒或其他金属纳米颗粒，在此不作具体限定。

当所述溶质的材料为其他无机纳米颗粒时，所述溶质的材料可以为TiO2、ZnO、SnO₂或其他无机纳米颗粒，在此不作具体限定。

本实施例中，所述墨水还包括溶剂，所述溶剂用于分散所述溶质，所述溶剂可以是无色透明的低沸点、易挥发性有机或无机溶剂，在此不作具体限定。

现结合具体实施例对本申请的技术方案进行描述。

实施例一

请参阅图1以及图2，所述第三电极105为所述待打印基板104的像素电极，所述第三电极105在所述第一电极102上的正投影位于所述第一电极102内，所述第三电极与所述第一电极102形成所述打印电场。

本实施例中，所述第一电极102的材料可以为金属导电材料，也可以为ITO导电材料或其他导电材料，在此不作具体限定。

本实施例中，所述喷头103可以突出于所述支架101、以及向所述待打印基板104延伸，所述第一电极102位于所述喷头103表面。

本实施例中，所述喷头103可以内嵌于所述支架101上，所述喷头103的喷口不超过所述支架101靠近所述待打印基板104一侧的第一表面，所述第一电极102位于所述支架101的所述第一表面上。

当所述喷头103内嵌于所述支架101上，所述喷头103的喷口不超过所述支架101靠近所述待打印基板104一侧的第一表面时，所述墨水通过压电效应从所述喷头103的喷口喷出。

本实施例中，所述喷头103的材料为绝缘材料，可以为无机绝缘层材料或有机绝缘材料中的至少一种。

当所述喷头103的材料为无机绝缘材料时，所述喷头103的材料可以为二氧化硅或玻璃。

本实施例中，当所述喷头103突出于所述支架101、以及向所述待打印基板104延伸，所述第一电极102位于所述喷头103表面时，所述第一电极102可以完整覆盖所述喷头103的表面，也可位于所述喷头103远离喷口的表面；或者，所述第一电极102也可以位于所述支架101靠近所述待打印基板104一侧的第一表面上。

当所述第一电极102位于所述喷头103远离喷口的表面时，有利于避免当所述喷头103与所述待打印基板104距离较近时，所述墨水从所述喷头103喷出后所述墨水浸没所述第一电极102，或当所述喷头103与所述待打印基板104直接接触时，使所述第一电极102与位于所述待打印基板104上的所述第三电极105发生短路，损坏所述喷墨打印装置100以及影响所述墨水中的所述溶质在所述待打印基板104上的均匀分布。

当所述第一电极102位于所述支架101的所述第一表面上时，所述第一电极102可以环绕所述喷头103的喷口整面设置，也可以环绕所述喷头103的喷口进行图案化设置。

将所述第一电极102设置于所述支架101靠近所述待打印基板104一侧的第一表面上，有利于避免所述第一电极102对所述喷头103的内部电子学器件造成影响，影响所述墨水的喷出。

本实施例通过所述第一电极102以及所述第三电极105形成所述打印电场，使所述墨水中的所述溶质在电场的作用下在所述待打印基板104上均匀分布，避免了咖啡环效应的产生，提高了产品质量。

实施例二

请参阅图3以及图4，本实施例与实施例一相同或相似，不同之处在于：

所述喷墨打印装置100还包括位于所述待打印基板104远离所述支架101的一侧的载台106。

其中，所述第二电极107位于所述载台106上，所述第一电极102在所述第二电极107上的正投影位于所述第二电极107内，所述第二电极107与所述第一电极102形成所述打印电场。

本实施例中，所述第二电极107的材料可以为金属导电材料，也可以为ITO导电材料或其他导电材料，在此不作具体限定。

本实施例通过设置于所述载台106上的所述第二电极107，所述第一电极102与所述第二电极107形成所述打印电场，有利于避免当所述喷头103与所述待打印基板104距离过近或直接接触时，所述第一电极102与所述第二电极107发生短路，造成所述喷墨打印装置100的损坏以及影响所述墨水中的溶质在所述待打印基板104上的均匀分布；此外，通过所述第一电极102与所述第二电极107形成所述打印电场，所述墨水中的所述溶质在所述打印电场的作用下在所述待打印基板104上均匀分布，避免了咖啡环效应的产生，提高了产品质量。

上述各实施例中，所述喷墨打印装置100还可以包括移动组件，所述移动组件用于控制所述支架101或载台106在与所述待打印基板104所在的平面平行的平面内的移动以及用于控制所述喷头103与所述待打印基板104之间的距离。通过所述移动组件控制所述支架101或载台106在与所述待打印基板104所在的平面平行的平面内的移动，有利于提高所述待打印基板104大规模生产时的打印效率，便于提高所述待打印基板104的生产速度；通过所述移动组件控制所述喷头103与所述待打印基板104之间的距离，便于及时根据所述打印电场的电场强度的变化调控所述喷头103与所述待打印基板104之间的距离，以使所述打印电场的电场强度保持在0.01至20伏每微米，优选为0.1至10伏每微米。

上述各实施例中，所述喷墨打印装置100还包括监控组件，用于监控所述打印电场的电场强度的变化。当所述监控组件检测所述打印电场的电场强度小于0.01伏每微米或大于20伏每微米时，可以通过所述移动组件调整所述喷头103与所述待打印基板104之间的距离或调整所述第一电极102与所述第二电极107或所述第三电极105之间的电压差，以使所述打印电场的电场强度保持在0.01至20伏每微米，优选为0.1至10伏每微米。

请参阅图1～5，本申请还提出了一种喷墨打印方法，包括：

S1、利用前述的喷墨打印装置100将墨水打印在待打印基板104上。

其中，利用所述喷墨打印装置100将所述墨水打印在所述待打印基板104上的步骤包括：

S11、所述墨水通过喷头103在所述待打印基板104上形成一溶液层。

本实施例中，步骤S11包括：

S11a、所述墨水在第一电场下、通过所述喷头103在所述待打印基板104上形成一所述溶液层。

S12、利用第二电场使所述溶液层中的溶质在所述待打印基板104上均匀分布。

S13、去除所述溶液层中溶剂，以使所述溶液层形成发光层。

本实施例中，所述第一电场的电场强度小于或等于所述第二电场的电场强度。

所述第一电场的电场强度可以为0伏每微米。

所述第二电场的电场强度为0.01至20伏每微米，优选为0.1至10伏每微米，所述第二电场的电场强度的选择原因与前述的打印装置中的所述打印电场的电场强度的选择原因相同或相似，在此不再赘述。

本实施例中，所述墨水中的溶质可用于形成量子点光电二极管中的发光层。

当所述墨水中的溶质用于形成量子点光电二极管中的发光层时，所述待打印基板104还包括位于所述发光层下方的下层传输层。为避免所述下层传输层对所述第一电场以及所述第二电场造成影响，影响所述墨水中的溶质均匀沉积形成所述发光层，所述下层传输层的材料优选为金属氧化物，如ZnO、ZnMgO₂、SnO₂、ZnS、NiO、WO₃等。

本申请提出的喷墨打印方法通过第一电极102与第二电极107或第一电极102与第三电极105形成打印电场，使墨水中的溶质在电场的作用下在所述待打印基板104上均匀分布，避免了咖啡环效应的产生，提高了产品质量。

本申请提出了一种喷墨打印装置及喷墨打印方法。该喷墨打印装置包括：喷头、固定喷头的支架、以及位于支架或者喷头的第一电极，喷头和第一电极位于支架靠近待打印基板的一侧；其中，第一电极与位于喷墨打印装置上的第二电极、或者位于待打印基板上的第三电极形成打印电场，打印电场用于使墨水中的溶质在所述待打印基板上均匀分布。本申请通过第一电极与第二电极或第一电极与第三电极形成打印电场，使墨水中的溶质在电场的作用下在待打印基板上均匀分布，避免了咖啡环效应的产生，提高了产品质量。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种喷墨打印装置及喷墨打印方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。