CN106183420B - 一种液体喷头、用于液体喷头的喷嘴板及该喷嘴板的制作方法 - Google Patents

一种液体喷头、用于液体喷头的喷嘴板及该喷嘴板的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种液体喷头、用于液体喷头的喷嘴板及该喷嘴板的制作方法。该用于液体喷头的喷嘴板包括板体，板体内设置有至少一个用于喷射墨水的喷嘴口，在出液侧的板体表面上，围绕喷嘴口外缘设置有第一区表面和围绕第一区表面外缘设置有第二区表面，其中，第一区表面的亲液性和第二区表面的亲液性相反，第一区表面的亲液性与墨水的亲液性相同。本发明将喷嘴板上离喷嘴口较近的第一区表面设置为与量子点溶液具有相同的亲液性，而将喷嘴板上离喷嘴口较远的第二区表面设置为与量子点溶液的亲液性相反。如此通过改变喷墨打印过程中墨滴与喷嘴板不同部分接触时的表面张力，实现对墨滴喷出大小的准确控制。

Description

一种液体喷头、用于液体喷头的喷嘴板及该喷嘴板的制作 方法
技术领域
本发明涉及一种液体喷头，具体涉及一种液体喷头、用于液体喷头的喷嘴板及该喷嘴板的制作方法。
背景技术
量子点(quantum dot)是由有限数目的原子组成的、且原子的三个维度尺寸均在纳米数量级的纳米材料。由于其具有量子尺寸效应，量子点发光半峰宽很窄，因此也具有极好的色纯度，将量子点材料制成量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diode，简称QLED)，可以实现比有机电致发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，简称OLED)显示器件更好的色域。
一般的量子点发光二极管器件包括如下部分，分别为衬底基板、以及依次设置在衬底基板上的阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极。
目前，当采用量子点材料制作QLED的发光层时，比较有量产可行性的图案化方式是喷墨打印，在进行喷墨打印时，最常采用的打印设备是采用MEMS(Micro-Electron-Mechanical Systems，微电子机械系统)一体成型技术制造的液体喷头。如图1所示，该液体喷头包括喷嘴板101，该喷嘴板101上设置有若干喷嘴口102。使用时，先将量子点材料溶解在非极性的有机溶剂中形成量子点溶液，然后量子点溶液从喷嘴口对应位置表面喷出，喷出的量子点溶液(墨水)即被打印到器件上形成量子点膜。
当制作对分辨率要求较高的量子点发光二极管时，喷头在喷墨打印必须能精确控制量子点溶液这种墨水的墨滴大小，以便能够精确控制打印后量子点膜的厚度。然而图1所示的喷头在喷墨打印时却无法控制墨滴大小，这是因为量子点溶液有亲水性和亲油性两种类型，而喷嘴板一般是采用亲水性的硅片制成，当采用亲水性的量子点溶液进行喷墨打印时，在喷嘴口的出液端，墨滴与喷嘴板之间会发生粘连，导致喷墨过程中墨滴体积变化幅度较大，出现墨滴大小不一致、体积不均匀的情况；即便是采用亲油性的量子点溶液进行喷墨打印，墨滴也存在大小不一致的情况。这就导致打印后量子点膜的厚度得不到精确控制，使得量子点发光二极管的分辨率较差，产品质量低。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种用于液体喷头的喷嘴板，该喷嘴板能精确控制喷墨打印时墨滴的大小。
一种用于液体喷头的喷嘴板，包括板体，所述板体内设置有至少一个用于喷射墨水的喷嘴口，在出液侧的板体表面上，围绕所述喷嘴口外缘设置有第一区表面和围绕所述第一区表面外缘设置有第二区表面，其中，所述第一区表面的亲液性和所述第二区表面的亲液性相反，所述第一区表面的亲液性与所述墨水的亲液性相同。
相应地，设置有第一区表面的板体表面即为第一区，设置有第二区表面的板体表面即为第二区。
本发明将喷嘴板上离喷嘴口较近的第一区表面设置为与墨水具有相同的亲液性，而将喷嘴板上离喷嘴口较远的第二区表面设置为与墨水的亲液性相反。当墨滴从喷嘴口喷出时，墨滴先接触第一区表面，由于第一区表面的亲液性与墨水相同，在第一区表面内墨水形成的墨滴的表面张力较小，因此第一区表面可用于蓄积墨滴，使墨滴在滴落前达到一定的尺寸；而当墨滴逐渐膨大、并接触第二区表面时，由于第二区表面的亲液性与墨水相反，这使得墨滴与第二区表面接触部分的表面张力变大，因此第二区表面能够限制墨滴的蓄积程度，驱使墨滴脱离喷嘴板，滴落，完成喷墨打印。如此通过改变喷墨打印过程中墨滴与喷嘴板不同部分接触时的表面张力，实现对墨滴喷出大小的准确控制。
可选的，上述的喷嘴口喷射的墨水可以包括量子点溶液。
作为优选，所述第二区表面与所述第一区表面齐平设置或所述第二区表面凸设在所述第一区表面的外周。如此处于外围的第二区表面对墨滴蓄积程度的限制作用更强，进一步提高对墨滴大小的精确控制效果。
作为优选，所述第一区表面和第二区表面通过设置具有亲液性的膜层而形成，所述第一区表面的膜层厚度为10～1000nm，所述第二区表面的膜层厚度为10～1000nm。
将第一区表面和第二区表面的膜层厚度设置在适宜的范围内，有利于将形成第一区表面或第二区表面的膜层牢固地设置在板体上，避免因膜层太厚而出现固化困难的状况，也避免因膜层太薄而出现与板体发生剥离的现象，保证本发明喷嘴板的使用寿命。
本发明中，喷嘴口外缘可以全部或部分地设置所述第一区表面。
当喷嘴口外缘部分地设置所述第一区表面时：
所述第一区表面包括至少两个处于喷嘴口外缘的第一分区表面，各所述第一分区表面围绕所述喷嘴口外缘均匀间隔地分布，各所述第一分区表面之间形成间隔区表面，所述第二区表面包括所述间隔区表面。
也即所述第二区表面带有从两个相邻所述第一分区表面之间的间隙延伸至喷嘴口外缘的延伸段表面，该延伸段表面即为间隔区表面。
作为优选，所述第一分区表面具有平滑边缘。
而当喷嘴口外缘全部地设置所述第一区表面时：
所述第一区表面呈绕喷嘴口外缘设置的环状，所述第二区表面呈绕第一区表面外缘设置的环状；
所述第二区表面具有朝向所述第一区表面的分界面，该分界面与所述第一区表面的外周缘相吻合或凸设在所述第一区表面的外周。
环状第一区表面具有与喷嘴口外缘相适配的内环面，但其外周缘的形状却取决于所述分界面的形状。本发明中，所述分界面可以是圆滑面，也可以在圆滑面上设置呈规律分布的凸起，形成锯齿形面或波浪形面。
本发明中，第二区表面可以占据板体上除第一区表面外的其他所有区域(区域A)，板体的边缘即为第二区表面的外边界；也可以通过在板体出液侧上额外设置外边界，使第二区表面仅占据区域A中的部分区域。
作为优选，所述第一区表面为亲水区表面且所述第二区表面为疏水区表面，所述亲水区表面通过设置亲水性膜而形成，所述疏水区表面通过设置疏水性膜而形成；
或者，所述第一区表面为亲油区表面且所述第二区表面为疏油区表面，所述亲油区表面通过设置亲油性膜而形成，所述疏油区表面通过设置疏油性膜而形成。
相应地，所述第一分区表面即为亲水分区表面或亲油分区表面。
当使用亲水性的量子点溶液这种墨水进行喷墨打印时，可以选用第一区表面为亲水区表面、且第二区表面为疏水区表面的喷嘴板，也可以选用第一区表面为亲水亲油区表面的喷嘴板(此时第二区表面可以是疏水区表面，也可以是疏水疏油区表面)。
当使用亲油性的量子点溶液这种墨水进行喷墨打印时，可以选用第一区表面为亲油区表面、且第二区表面为疏油区表面的喷嘴板，也可以选用第一区表面为亲水亲油区表面的喷嘴板(此时第二区表面可以是疏油区表面，也可以是疏水疏油区表面)。
当使用既亲水又亲油的量子点溶液这种墨水进行喷墨打印时，则选用第一区表面为亲水亲油区表面、而第二区表面为疏水疏油区表面的喷嘴板；当使用既疏水又疏油的量子点溶液这种墨水进行喷墨打印时，则选用第一区表面为疏水疏油区表面、而第二区表面为亲水亲油区表面的喷嘴板。
作为进一步优选，所述亲水性膜或疏油性膜采用金属氧化物制成，如TiO2、Ta2O5、Nb2O5或ZrO2；所述亲油性膜或疏水性膜采用疏水性正硅酸乙酯(TEOS)、十二烷基磷酸铵(ammonium dodecyl phosphate，CH3(CH2)11PO4(NH4)2)、单正十二烷基磷酸酯(dodecyldihydrogen phosphate，DDPO4)或十二烷基羟基磷酸酯制成。
本发明还提供了两种所述用于液体喷头的喷嘴板的制作方法：
其一、所述用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，包括以下步骤：
S1：取设置有喷嘴口的喷嘴板，采用填充物将所述喷嘴口填平；
填充物应选择耐高温性好、热膨胀系数小的材料，如多晶硅、多孔硅或无定形硅等，如此可避免填充物在喷嘴口内发生性变，既便于后期清理，也防止填充物对喷嘴口内部结构造成损伤。
S2：在所述喷嘴板的出液侧的板体表面上设置亲水性膜或亲油性膜；
S3：在所述亲水性膜或所述亲油性膜上设置第一光刻胶层，经曝光、显影后，暴露出第二区表面对应位置内的亲水性膜或亲油性膜；
具体地：在亲水性膜上设置第一光刻胶层，经曝光、显影后，暴露出疏水区表面对应位置内的亲水性膜；或者，在亲油性膜上设置第一光刻胶层，经曝光、显影后，暴露出疏油区表面对应位置内的亲油性膜；
S4：在所述第二区表面对应位置内的亲水性膜上设置疏水性膜；或者，在所述第二区表面对应位置内的亲油性膜上设置疏油性膜；
S5：除去第一光刻胶层并设置第二光刻胶层，经曝光、显影后，暴露出处于喷嘴口对应位置表面的亲水性膜或亲油性膜；
S6：除去喷嘴口对应位置表面的亲水性膜或亲油性膜；
S7：除去喷嘴口内的填充物；
S8：除去第二光刻胶层，获得所述用于液体喷头的喷嘴板。
通过上述方法制得的喷嘴板，亲水性膜或亲油性膜覆盖了喷嘴板的整个出液面的板体表面(喷嘴口对应位置表面除外)，疏水性膜或疏油性膜则分别设置在亲水性膜或亲油性膜的上方。
其二、所述用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，包括以下步骤：
S1’：取设置有喷嘴口的喷嘴板，采用填充物将各喷嘴口填平；
填充物应选择耐高温性好、热膨胀系数小的材料，如多晶硅、多孔硅或无定形硅等，如此可避免填充物在喷嘴口内发生性变，既便于后期清理，也防止填充物对喷嘴口内部结构造成损伤。
S2’：在所述喷嘴板的出液侧的板体表面上设置疏油性膜或疏水性膜；
S3’：在所述疏油性膜或疏水性膜上设置第一光刻胶层，经曝光、显影后，暴露出第一区表面对应位置内的疏油性膜或疏水性膜；
具体地：在疏油性膜上设置第一光刻胶层，经曝光、显影后，暴露出亲油区表面对应位置内的疏油性膜，此时第一区表面为亲油区表面；或者，在疏水性膜上设置第一光刻胶层，经曝光、显影后，暴露出亲水区表面对应位置内的疏水性膜，此时第一区表面为亲水区表面；
所述第一光刻胶层可选用正性光刻胶或负性光刻胶制成，当选用正性光刻胶时，曝光亲油区表面或亲水区表面(即需要暴露的部分)，当选用负性光刻胶时，曝光疏油区表面或疏水区表面(即不需要暴露的部分)。
S4’：除去第一区表面对应位置内的疏油性膜或疏水性膜；
具体地：除去亲油区表面对应位置内的疏油性膜，此时第一区表面为亲油区表面；或者，除去亲水区表面对应位置内的疏水性膜，此时第一区表面为亲水区表面；
由于疏油性膜一般采用金属氧化物制成，因此可以通过酸腐蚀的方法除去亲油区表面对应位置内的疏油性膜。
当疏水性膜采用疏水性正硅酸乙酯制成时，也可以通过酸腐蚀的方法除去亲水区表面对应位置内的疏水性膜。
S5’：除去第一光刻胶层；
S6’：当S2’中设置的为疏油性膜时，在第一区表面的对应位置内设置亲油性膜；
当S2’中设置的为疏水性膜时，在第一区表面的对应位置内设置亲水性膜；
意即：在亲油区表面的对应位置内设置亲油性膜；或者，在亲水区表面的对应位置内设置亲水性膜；
此时亲油区表面或亲水区表面的对应位置(即喷嘴板上与亲油区表面或亲水区表面相对应的区域)已经暴露，因此可以直接在亲油区表面的对应位置内设置亲油性膜(或在亲水区表面的对应位置内设置亲水性膜)；也可以先在疏油性膜上以及亲油区表面的对应位置内整体设置一层亲油性膜(或者，先在疏水性膜上以及亲水区表面的对应位置内整体设置一层亲水性膜)，再通过与步骤S4相同的方法除去疏油性膜上的亲油性膜，仅留下亲油区表面对应位置内的亲油性膜(或者，再通过与步骤S4相同的方法除去疏水性膜上的亲水性膜，仅留下亲水区表面对应位置内的亲水性膜)。
无论是哪种设置方法，均优选将亲油区表面对应位置内的亲油性膜(或亲水区表面对应位置内的亲水性膜)的高度设置成比疏油性膜(或疏水性膜)略低。
S7’：在所述疏油性膜和所述亲油性膜上设置第二光刻胶层，经曝光、显影后，暴露出处于喷嘴口对应位置表面的疏油性膜；
或者，在所述疏水性膜和所述亲水性膜上设置第二光刻胶层，经曝光、显影后，暴露出处于喷嘴口对应位置表面的疏水性膜；
同样地，所述第二光刻胶层也可选用正性光刻胶或负性光刻胶制成。
S8’：除去喷嘴口对应位置表面的疏油性膜或疏水性膜；
以便暴露出喷嘴口，从而可除去喷嘴口内的填充物。
S9’：除去喷嘴口内的填充物；
采用四甲基氢氧化铵(TMAH)可以除去该填充物。
S10’：除去第二光刻胶层，获得所述用于液体喷头的喷嘴板。
通过上述方法制得的喷嘴板，亲水性膜和疏水性膜(或者，亲油性膜和疏油性膜)均直接设置在喷嘴板表面。
本发明的另一个发明目的是提供一种液体喷头，该液体喷头包括喷嘴板，所述喷嘴板即为所述用于液体喷头的喷嘴板。通过更换具有不同亲液性的第一区表面和第二区表面的喷嘴板，该液体喷头可以用于对亲水性、亲油性、既亲水又亲油或既疏水又疏油的墨水(如，量子点溶液)进行喷墨打印。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明将喷嘴板上离喷嘴口较近的第一区表面设置为与墨水(如，量子点溶液)具有相同的亲液性，而将喷嘴板上离喷嘴口较远的第二区表面设置为与墨水的亲液性相反。当墨滴从喷嘴口喷出时，墨滴先接触第一区表面，由于第一区表面的亲液性与墨水相同，在第一区表面内墨滴的表面张力较小，因此第一区表面可用于蓄积墨滴，使墨滴在滴落前达到一定的尺寸；而当墨滴逐渐膨大、并接触第二区表面时，由于第二区表面的亲液性与墨水相反，这使得墨滴与第二区表面接触部分的表面张力变大，因此第二区表面能够限制墨滴的蓄积程度，驱使墨滴脱离喷嘴板，滴落，完成喷墨打印。如此通过改变喷墨打印过程中墨滴与喷嘴板不同部分接触时的表面张力，实现对墨滴喷出大小的准确控制。
附图说明
图1为现有喷嘴板的结构示意图；
图2为本发明用于液体喷头的喷嘴板的制作方法流程图；
图3为实施例1制备的用于液体喷头的喷嘴板的结构示意图；
图4为实施例2制备的用于液体喷头的喷嘴板的结构示意图；
图5为图4中A-A剖面图；
图6为本发明用于液体喷头的喷嘴板的另一制作方法的流程图；
图7为实施例4制备的用于液体喷头的喷嘴板的结构示意图；
图8为图7中B-B剖面图；
图9为实施例5制备的用于液体喷头的喷嘴板的结构示意图；
图10为实施例6制备的用于液体喷头的喷嘴板的结构示意图；
图11为对比例1制备的用于液体喷头的喷嘴板的结构示意图；
图12为对比例2制备的用于液体喷头的喷嘴板的结构示意图；
其中，1：板体，2：喷嘴口，3：亲水性膜，4：疏水性膜，5：亲水区表面，6：疏水区表面，7：填充物，8：第一光刻胶层，9：第二光刻胶层；10：疏油性膜，11：亲油性膜，12：亲油区表面，13：疏油区表面；14：空白区；15：亲水分区表面；16：间隔区表面(延伸段表面)；17：第一凸起部；18：第二凸起部。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细说明。
实施例1
如图2和图3所示，本实施例用于液体喷头的喷嘴板，包括板体1，板体1上开设有至少一个喷嘴口2；板体1的出液侧上依次设有亲水性膜3和疏水性膜4，但在喷嘴口2外缘，疏水性膜4未覆盖亲水性膜3，亲水性膜3因裸露在外侧而形成了亲水区表面5，其他由疏水性膜4覆盖的区域则形成了疏水区表面6。
上述喷嘴板的制作方法包括以下步骤(流程图如图2)：
(1)取设置有喷嘴口的常规喷嘴板，采用填充物(本实施例选用多晶硅)将各喷嘴口填平；
(2)在喷嘴板的出液面上设置亲水性膜：
将粒径为100nm的TiO2纳米晶体分散在乙醇中，获得固含量为20mg/ml的TiO2乙醇溶液；在喷嘴板的出液面上以3000rpm的转速旋涂该TiO2乙醇溶液，旋涂时间60s，干燥后形成亲水性膜；
(3)在亲水性膜上涂布一层正性光刻胶，预固化(soft bake，固化温度较低，只要使正性光刻胶不流动即可)形成第一光刻胶层，曝光疏水区表面对应位置内的第一光刻胶层，显影，暴露出疏水区表面对应位置内的亲水性膜后，主固化(hard bake，固化温度较高，固化时间较长，使第一光刻胶层彻底固定)第一光刻胶层；
(4)将喷嘴板的出液侧浸入浓度为0.4-0.6mmol的十二烷基磷酸铵(ammoniumdodecyl phosphate，CH3(CH2)11PO4(NH4)2)溶液中，浸泡48h后用清水冲洗，在亲水性膜表面形成疏水性膜(经测试，水滴与疏水性膜的接触角达110°)；
(5)采用去胶液去除第一光刻胶层，并用清水冲洗干净后干燥；
(6)在喷嘴板的出液侧再涂布一层正性光刻胶，预固化形成第二光刻胶层，曝光处于喷嘴口对应位置表面的第二光刻胶层，显影，暴露出处于喷嘴口对应位置表面的亲水性膜后，主固化第二光刻胶层；
(7)采用0.5M的盐酸腐蚀处于喷嘴口对应位置表面的亲水性膜，并用清水冲洗干净后干燥；
(8)采用0.4M的TMAH清洗喷嘴内填充的多晶硅，并用清水冲洗干净后干燥；
(9)采用去胶液去除第二光刻胶层，并用清水冲洗干净后干燥；
从而获得本实施例用于液体喷头的喷嘴板，该喷嘴板可用于对亲水性的量子点溶液进行喷墨打印。
实施例2
如图4和图5所示，本实施例用于液体喷头的喷嘴板，包括板体1，板体1上开设有至少一个喷嘴口2；出液侧的板体表面上依次设有亲油性膜11和疏油性膜10，但在喷嘴口2外缘，疏油性膜10未覆盖亲油性膜11，亲油性膜11因裸露在外侧而形成了亲油区表面12，其他由疏油性膜10覆盖的区域则形成了疏油区表面13；除设置了亲油区表面12和疏油区表面13外，出液侧的板体表面上还留有空白区14。
上述喷嘴板的制作方法包括以下步骤：
(1)取设置有喷嘴口的常规喷嘴板，采用填充物(本实施例选用多孔硅)将各喷嘴口填平；
(2)在喷嘴板的出液面上涂布一层正性光刻胶，预固化形成第一光刻胶层，曝光亲油区表面和疏油区表面对应位置内的第一光刻胶层，显影，暴露出亲油区表面和疏油区表面的对应位置，主固化第一光刻胶层；
(3)在亲油区表面和疏油区表面的对应位置内涂布一层疏水性正硅酸乙酯，干燥后形成亲油性膜；
(4)采用去胶液去除第一光刻胶层，并用清水冲洗干净后干燥；
(5)在亲油性膜上涂布一层负性光刻胶，预固化形成第二光刻胶层，曝光亲油区表面对应位置内的第二光刻胶层，显影，暴露出疏油区表面对应位置内的亲油性膜后，主固化第二光刻胶层；
(4)参照实施例1，选用粒径为60nm的Ta2O5纳米晶体，在疏油区表面对应位置内的亲油性膜上制备疏油性膜；
(5)采用去胶液去除第二光刻胶层，并用清水冲洗干净后干燥；
(6)在喷嘴板的出液侧的板体表面再涂布一层负性光刻胶，预固化形成第三光刻胶层，曝光，显影，暴露出处于喷嘴口对应位置表面的亲油性膜后，主固化第三光刻胶层；
(7)采用1M的HF酸(氢氟酸)腐蚀、除去处于喷嘴口对应位置表面的亲油性膜，并用清水冲洗干净后干燥；
(8)采用0.5M的TMAH清洗喷嘴内填充的多孔硅，并用清水冲洗干净后干燥；
(9)采用去胶液去除第三光刻胶层，并用清水冲洗干净后干燥；
从而获得本实施例用于液体喷头的喷嘴板，该喷嘴板可用于对亲油性的量子点溶液进行喷墨打印。
实施例3
如图6所示，本实施例用于液体喷头的喷嘴板，包括板体1，板体1上开设有至少一个喷嘴口2；在板体1的出液侧，板体1上设有处于喷嘴口2外缘的亲油区表面12，以及处于亲油区表面12外周的疏油区表面13，其中，亲油区表面12的对应位置内覆盖有亲油性膜11，疏油区表面13的对应位置内覆盖有疏油性膜10，且疏油性膜10的厚度大于亲油性膜11的厚度。
上述喷嘴板的制作方法包括如下步骤(其流程图如图6)：
(1)取设置有喷嘴口的常规喷嘴板，采用填充物(本实施例选用无定型硅)将各喷嘴口填平；
(2)将粒径为120nm的Nb2O5纳米晶体分散在乙醇中，获得固含量为30mg/ml的Nb2O5乙醇溶液；在喷嘴板的出液面上以3000rpm的转速旋涂该Nb2O5乙醇溶液，旋涂时间60s，干燥后形成疏油性膜；
(3)在疏油性膜上涂布一层正性光刻胶，预固化形成第一光刻胶层，曝光亲油区表面对应位置内的第一光刻胶层，显影，暴露出亲油区表面对应位置内的疏油性膜后，主固化第一光刻胶层；
(4)采用0.8M的盐酸腐蚀、除去亲油区表面对应位置内的疏油性膜，并用清水冲洗干净后干燥；
(5)采用Plasma除去第一光刻胶层，并用清水冲洗干净后干燥；
(6)在疏油性膜表面以及亲油区表面的对应位置内涂布一层疏水性正硅酸乙酯，干燥后形成亲油性膜；
(7)采用2M的稀HF酸彻底腐蚀掉疏油性膜表面的亲油性膜，但亲油区表面对应位置内的亲油性膜被完整保留(此时亲油性膜的厚度与疏油性膜的厚度相同)或仅腐蚀一部分(此时亲油性膜的厚度小于疏油性膜的厚度，即如图6所示)；
(8)在喷嘴板的出液侧再涂布一层正性光刻胶，预固化形成第二光刻胶层，曝光处于喷嘴口对应位置表面的第二光刻胶层，显影，暴露出处于喷嘴口对应位置表面的疏油性膜后，主固化第二光刻胶层；
(9)采用1M的盐酸腐蚀、除去处于喷嘴口对应位置表面的疏油性膜，并用清水冲洗干净后干燥；
(10)采用0.4M的TMAH清洗喷嘴内填充的无定型硅，并用清水冲洗干净后干燥；
(11)采用去胶液去除第二光刻胶层，并用清水冲洗干净后干燥；
从而获得本实施例用于液体喷头的喷嘴板，该喷嘴板可用于对亲油性的量子点溶液进行喷墨打印。
实施例4
如图7和图8所示，本实施例用于液体喷头的喷嘴板，包括板体1，板体1上开设有至少一个喷嘴口2；在出液侧的板体表面上设有处于喷嘴口2外缘的亲水区表面5(也即第一区表面)，以及处于亲水区表面5外周的疏水区表面6(也即第二区表面)。
其中，亲水区表面5包括至少两个处于喷嘴口外缘的亲水分区表面15，其中，亲水分区表面15也即第一分区表面(本实施例，每个亲水区表面5均由五个亲水分区表面15构成)，所有亲水分区表面15绕喷嘴口2外周缘均匀间隔地分布，各亲水分区表面15之间形成间隔区表面16，疏水区表面6包括所述间隔区表面16，也可以说，疏水区表面6则带有从两个相邻亲水分区表面15之间的间隙延伸至喷嘴口2外缘的延伸段表面，该延伸段表面即为上述的间隔区表面16；各亲水分区表面15的对应位置内均覆盖有亲水性膜3，疏水区表面6及各间隔区表面16的对应位置内则覆盖有疏水性膜4，且疏水性膜4的厚度大于亲水性膜3的厚度。
除设置了亲水区表面5和疏水区表面6外，出液侧的板体表面上还留有空白区14。
上述喷嘴板的制作方法包括如下步骤：
(1)取设置有喷嘴口的常规喷嘴板，采用填充物(本实施例选用多孔硅)将各喷嘴口填平；
(2)在喷嘴板的出液面上涂布一层正性光刻胶，预固化形成第一光刻胶层，曝光亲水区表面和疏水区表面对应位置内的第一光刻胶层，显影，暴露出亲水区表面和疏水区表面的对应位置，主固化第一光刻胶层；
(3)在亲水区表面和疏水区表面的对应位置内涂布一层疏水性正硅酸乙酯，干燥后形成疏水性膜；
(4)采用去胶液去除第一光刻胶层，并用清水冲洗干净后干燥；
(5)在疏水性膜上涂布一层负性光刻胶，预固化形成第二光刻胶层，曝光疏水区表面和各间隔区表面对应位置内的第二光刻胶层，显影，暴露出各亲水分区表面对应位置内的疏水性膜后，主固化第二光刻胶层；
(4)采用1M的HF酸腐蚀、去除各亲水分区表面对应位置内的疏水性膜，并用清水冲洗干净后干燥；
(5)采用Plasma除去第二光刻胶层，并用清水冲洗干净；
(6)将粒径为50nm的ZrO2纳米晶体分散在乙醇中，获得固含量为20mg/ml的ZrO2乙醇溶液；在疏水性膜表面以及各亲水分区表面的对应位置内以3000rpm的转速旋涂该ZrO2乙醇溶液，旋涂时间60s，干燥后形成亲水性膜；
(7)采用0.3M的盐酸彻底腐蚀掉疏水性膜表面的亲水性膜，但各亲水分区表面对应位置内的亲水性膜被完整保留(此时亲水性膜的厚度与疏水性膜的厚度相同)或仅腐蚀一部分(此时亲水性膜的厚度小于疏水性膜的厚度，如图8所示)；
(8)在喷嘴板的出液侧再涂布一层负性光刻胶，预固化形成第三光刻胶层，曝光，显影，暴露出处于喷嘴口对应位置表面的疏水性膜后，主固化第三光刻胶层；
(9)采用1.5M的HF酸腐蚀、除去处于喷嘴口对应位置表面的疏水性膜，并用清水冲洗干净后干燥；
(10)采用1M的TMAH清洗喷嘴内填充的多孔硅，并用清水冲洗干净后干燥；
(11)采用去胶液去除第三光刻胶层，并用清水冲洗干净后干燥；
从而获得本实施例用于液体喷头的喷嘴板，该喷嘴板可用于对亲水性的量子点溶液进行喷墨打印。
实施例5
采用与实施例2相同的方法制备本实施例用于液体喷头的喷嘴板。如图9所示，该喷嘴板包括板体1，板体1上开设有至少一个喷嘴口2；板体1的出液侧的板体表面上依次设有亲油性膜和疏油性膜，但在喷嘴口2外缘，疏油性膜未覆盖亲油性膜，亲油性膜因裸露在外侧而形成了亲油区表面12，其他由疏油性膜覆盖的区域则形成了疏油区表面13；除设置了亲油区表面12和疏油区表面13外，出液侧的板体表面上还留有空白区14。
本实施例中，亲油区表面12呈绕喷嘴口外缘设置的环状，环状亲油区表面12具有与喷嘴口2外缘相适配的内环面，疏油区表面13具有朝向环状亲油区表面12的分界面，该分界面上设有呈规律分布的第一凸起部17。
实施例6
采用与实施例4相同的方法制备本实施例用于液体喷头的喷嘴板。如图10所示，该喷嘴板包括板体1，板体1上开设有至少一个喷嘴口2；在出液侧的板体表面上设有处于喷嘴口2外缘的亲水区表面5、处于亲水区表面5外周的疏水区表面6、以及处于疏水区表面6外周的空白区14。
本实施例中，疏水区表面6的外周缘带有锯齿形的第二凸起部18，所有第二凸起部18绕疏水区表面6的外周缘均匀分布。
对比例1
如图11所示，本对比例用于液体喷头的喷嘴板，包括板体1，板体1上开设有至少一个喷嘴口2(图11中示出两个喷嘴口2)；出液侧的板体表面上设有亲水性膜3，亲水性膜3上设有与喷嘴口2相连的通孔。
上述喷嘴板的制作方法包括以下步骤：
(1)取设置有喷嘴口的常规喷嘴板，采用填充物(本实施例选用多晶硅)将各喷嘴口填平；
(2)在喷嘴板的出液侧的板体表面设置亲水性膜：与实施例1相同；
(3)在亲水性膜上涂布一层正性光刻胶，预固化形成第一光刻胶层，曝光处于喷嘴口对应位置表面的第一光刻胶层，显影，暴露出处于喷嘴口对应位置表面的亲水性膜后，主固化第一光刻胶层；
(4)采用1M的盐酸腐蚀处于喷嘴口对应位置表面的亲水性膜，并用清水冲洗干净后干燥；
(5)采用0.6M的TMAH清洗喷嘴内填充的多晶硅，并用清水冲洗干净后干燥；
(6)采用去胶液去除第一光刻胶层，并用清水冲洗干净后干燥；
从而获得本对比例用于液体喷头的喷嘴板，该喷嘴板可用于对亲水性的量子点溶液进行喷墨打印。
对比例2
如图12所示，本对比例用于液体喷头的喷嘴板，包括板体1，板体1上开设有至少一个喷嘴口2(图12中示出两个喷嘴口2)；出液侧的板体1表面上设有亲油性膜11，亲油性膜11上设有与喷嘴口2相连的通孔。
上述喷嘴板的制作方法包括以下步骤：
(1)取设置有喷嘴口的常规喷嘴板，采用填充物(本实施例选用多晶硅)将各喷嘴口填平；
(2)在喷嘴板的出液侧表面上涂布一层疏水性正硅酸乙酯，干燥后形成亲油性膜；
(3)在亲油性膜上涂布一层正性光刻胶，预固化形成第一光刻胶层，曝光处于喷嘴口对应位置表面的第一光刻胶层，显影，暴露出处于喷嘴口对应位置表面的亲油性膜后，主固化第一光刻胶层；
(4)采用2M的稀HF酸腐蚀、除去处于喷嘴口对应位置表面的亲油性膜，并用清水冲洗干净后干燥；
(5)采用0.8M的TMAH清洗喷嘴内填充的多晶硅，并用清水冲洗干净后干燥；
(6)采用去胶液去除第一光刻胶层，并用清水冲洗干净后干燥；
从而获得本对比例用于液体喷头的喷嘴板，该喷嘴板可用于对亲油性的量子点溶液进行喷墨打印。
测试例
分别采用实施例1～6、对比例1、对比例2制备的喷嘴板以及现有喷嘴板对具有相应亲水性或亲油性的量子点溶液进行喷墨打印，检测从喷嘴口喷出的墨滴的体积，每次喷墨结束后计算从所有喷嘴口喷出的墨滴的平均体积，喷墨5次，比较各喷嘴板在5次喷墨过程中的喷嘴口墨滴平均体积，比较结果见表1。
表1
由表1可见，采用本发明的喷嘴板进行喷墨的墨滴液体体积变化幅度较小，比采用现有的喷嘴板喷出的墨滴更加均匀，同时也比单一设置亲水性膜或亲油性膜的喷嘴板喷出的墨滴更加均匀。这表明通过将喷嘴口较近的区域设置为与量子点溶液具有相同的亲液性，而将喷嘴板上离喷嘴口较远的区域设置为与量子点溶液的亲液性相反，可以通过改变喷墨打印过程中墨滴与喷嘴板不同部分接触时的表面张力，实现了对墨滴喷出大小的准确控制。

Claims (16)

1.一种用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：取设置有喷嘴口的喷嘴板，采用填充物将所述喷嘴口填平；
S2：在所述喷嘴板的出液侧的板体表面上设置亲水性膜或亲油性膜；
S3：在所述亲水性膜或所述亲油性膜上设置第一光刻胶层，经曝光、显影后，暴露出第二区表面对应位置内的亲水性膜或亲油性膜；
S4：在所述第二区表面对应位置内的亲水性膜上设置疏水性膜；或者，在所述第二区表面对应位置内的亲油性膜上设置疏油性膜；
S5：除去第一光刻胶层并设置第二光刻胶层，经曝光、显影后，暴露出处于喷嘴口对应位置表面的亲水性膜或亲油性膜；
S6：除去喷嘴口对应位置表面的亲水性膜或亲油性膜；
S7：除去喷嘴口内的填充物；
S8：除去第二光刻胶层，获得所述用于液体喷头的喷嘴板。
2.如权利要求1所述的一种用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，其特征在于，在出液侧的板体表面上，围绕所述喷嘴口外缘设置第一区表面和围绕所述第一区表面外缘设置第二区表面。
3.如权利要求2所述的一种用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，其特征在于，所述第二区表面与所述第一区表面齐平设置或所述第二区表面凸设在所述第一区表面的外周。
4.如权利要求2所述的一种用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，其特征在于，所述第一区表面的膜层厚度为10～1000nm，所述第二区表面的膜层厚度为10～1000nm。
5.如权利要求2所述的一种用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，其特征在于，所述第一区表面包括至少两个处于喷嘴口外缘的第一分区表面，各所述第一分区表面围绕所述喷嘴口外缘均匀间隔地分布，各所述第一分区表面之间形成间隔区表面，所述第二区表面包括所述间隔区表面。
6.如权利要求2所述的一种用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，其特征在于，所述第一区表面呈绕喷嘴口外缘设置的环状，所述第二区表面呈绕第一区表面外缘设置的环状。
7.如权利要求2～6任意一项所述的一种用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，其特征在于，通过设置亲水性膜形成亲水区表面，第一区表面为亲水区表面，通过设置疏水性膜形成疏水区表面，第二区表面为疏水区表面；
或者，通过设置亲油性膜形成亲油区表面，第一区表面为亲油区表面，通过设置疏油性膜形成疏油区表面，第二区表面为疏油区表面。
8.如权利要求7所述的一种用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，其特征在于，所述亲水性膜或疏油性膜采用金属氧化物制成；所述亲油性膜或疏水性膜采用疏水性正硅酸乙酯、十二烷基磷酸铵、单正十二烷基磷酸酯或十二烷基羟基磷酸酯制成。
9.一种用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1’：取设置有喷嘴口的喷嘴板，采用填充物将所述喷嘴口填平；
S2’：在所述喷嘴板的出液侧的板体表面上设置疏油性膜或疏水性膜；
S3’：在所述疏油性膜或疏水性膜上设置第一光刻胶层，经曝光、显影后，暴露出第一区表面对应位置内的疏油性膜或疏水性膜；
S4’：除去第一区表面对应位置内的疏油性膜或疏水性膜；
S5’：除去第一光刻胶层；
S6’：当S2’中设置的为疏油性膜时，在第一区表面的对应位置内设置亲油性膜；
当S2’中设置的为疏水性膜时，在第一区表面的对应位置内设置亲水性膜；
S7’：在所述疏油性膜和所述亲油性膜上设置第二光刻胶层，经曝光、显影后，暴露出处于喷嘴口对应位置表面的疏油性膜；
或者，在所述疏水性膜和所述亲水性膜上设置第二光刻胶层，经曝光、显影后，暴露出处于喷嘴口对应位置表面的疏水性膜；
S8’：除去喷嘴口对应位置表面的疏油性膜或疏水性膜；
S9’：除去喷嘴口内的填充物；
S10’：除去第二光刻胶层，获得所述用于液体喷头的喷嘴板。
10.如权利要求9所述的一种用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，其特征在于，在出液侧的板体表面上，围绕所述喷嘴口外缘设置第一区表面和围绕所述第一区表面外缘设置第二区表面。
11.如权利要求10所述的一种用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，其特征在于，所述第二区表面与所述第一区表面齐平设置或所述第二区表面凸设在所述第一区表面的外周。
12.如权利要求10所述的一种用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，其特征在于，所述第一区表面的膜层厚度为10～1000nm，所述第二区表面的膜层厚度为10～1000nm。
13.如权利要求10所述的一种用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，其特征在于，所述第一区表面包括至少两个处于喷嘴口外缘的第一分区表面，各所述第一分区表面围绕所述喷嘴口外缘均匀间隔地分布，各所述第一分区表面之间形成间隔区表面，所述第二区表面包括所述间隔区表面。
14.如权利要求10所述的一种用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，其特征在于，所述第一区表面呈绕喷嘴口外缘设置的环状，所述第二区表面呈绕第一区表面外缘设置的环状。
15.如权利要求10～14任意一项所述的一种用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，其特征在于，通过设置亲水性膜形成亲水区表面，第一区表面为亲水区表面，通过设置疏水性膜形成疏水区表面，第二区表面为疏水区表面；
或者，通过设置亲油性膜形成亲油区表面，第一区表面为亲油区表面，通过设置疏油性膜形成疏油区表面，第二区表面为疏油区表面。
16.如权利要求15所述的一种用于液体喷头的喷嘴板的制作方法，其特征在于，所述亲水性膜或疏油性膜采用金属氧化物制成；所述亲油性膜或疏水性膜采用疏水性正硅酸乙酯、十二烷基磷酸铵、单正十二烷基磷酸酯或十二烷基羟基磷酸酯制成。
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