[发明专利]喷嘴的表面处理方法

说明书

本发明一种喷嘴的表面处理方法，所述喷嘴包括外表面和内表面，包括如下步骤：于所述喷嘴的内表面和外表面涂覆一层有机硅涂料层；对所述外表面进行光照处理，使所述外表面上的所述有机硅涂料层发生交联反应形成疏水涂层；用碱性溶液处理所述内表面，使所述内表面上的所述有机硅涂料层形成亲水涂层。喷嘴的内表面亲水保证了墨水能稳定从出口通道喷出提高打印稳定性，而喷嘴的外表面疏水能减少了墨水在出口处的浸润、流淌，能有效减小喷射墨滴的体积，缓解喷嘴堵塞的风险，有效的提高了喷墨打印的分辨率。

技术领域

本发明涉及半导体电子器件制作技术领域，特别是涉及一种喷墨打印机的喷嘴处理方法。

背景技术

近年来，高分辨图案化在高性能微半导体、电子器件以及生物功能材料等制备方面受到了广泛的研究。相比较传统的图案化技术，如光刻蚀、电子束刻蚀、微接触转印等，喷墨打印技术可以实现大面积复杂图案的直接书写，工艺简单，成本低廉，成为最有前景的图案化方法之一。目前，喷墨打印技术已经被广泛的应用在显示器、传感器等器件制备中。喷墨打印实现图案化的分辨主要取决于喷射液滴的尺寸和液滴的稳定性。相同条件下，喷射液滴的尺寸越小打印图案的分辨率越高，而液滴不稳定造成的散点、错位等均降低了打印图案的分辨率。为了提高打印分辨率，通常的方法包括减小打印头喷嘴的直径、调整打印脉冲信号、改变打印墨水的物理性质、调节基板浸润性等，但这些方法对打印条件、墨水、基板性质等存在一定的局限性。

喷墨打印系统通常包括一个或者多个带有喷嘴的打印头，墨水从喷嘴喷出形成液滴在对应基板位置上沉积。在液滴形成过程中，墨水容易在打印头喷嘴正面上发生浸润、流淌和溢出。墨水在喷嘴的这种润湿程度越大，溶液脱离喷嘴需要克服的表面张力越大，最终形成的液滴尺寸打印喷嘴直径；此外，墨水在打印头喷嘴正面的污染会导致或促使油墨喷头喷嘴和通道的堵塞，降低墨水打印稳定性，同时这种堵塞通道或者与浸湿的、受到污染的喷嘴正面结合会导致墨水未喷射或者液滴尺寸变化、液滴拖尾、飞行方向偏移等问题，大大降低打印图案的分辨率。因此，我们需要对打印头的喷嘴正面进行抗浸润处理，减小或者抑制墨水在喷嘴正面的浸润，在不改变打印头尺寸、墨水和基板性质等外界条件下实现喷墨打印分辨率的提高。

可以利用化学气相沉积等方法在喷嘴表面制备一层疏水性涂来减小喷嘴的润湿程度。但是常规的制备疏水涂层技术较难实现涂层在喷嘴表面选择性沉积，而喷嘴孔口外侧处的抗浸润性容易造成液滴难以喷射等其他打印工艺问题。

因此，需要提出一种表面疏水处理的方法，在提高打印分辨率的同时而不降低喷墨打印的稳定性。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种能提高喷墨打印分辨率的喷嘴的表面处理的方法。

具体的技术方案如下：

一种喷嘴的表面处理方法，所述喷嘴包括外表面和内表面，包括如下步骤：

于所述喷嘴的内表面和外表面涂覆一层有机硅涂料层，所述有机硅涂料层包括如下结构的有机硅氧烷；

其中，X为光可交联基团，Y选自烃基或取代烃基(所述烃基选自甲基，乙基，乙烯基或苯基)，Z¹、Z²分别独立选自氢、烃基或取代烃基(所述烃基选自甲基，乙基，乙烯基或苯基)；m,n为正整数，p为自然数；当p为0时，Z¹、Z²至少有一个为氢原子；

对所述外表面进行光照处理，使所述外表面上的所述有机硅涂料层发生交联反应形成疏水涂层；

用碱性溶液处理所述内表面，使所述内表面上的所述有机硅涂料层形成亲水涂层。

在其中一些实施例中，所述X选自乙烯基、丙烯酰基、异丁烯酰基或1,2-环氧基。

在其中一些实施例中，所述有机硅氧烷的分子量范围为5000-10000。