CN1689816A

CN1689816A - 清洁喷墨头的装置

Info

Publication number: CN1689816A
Application number: CN 200410035041
Authority: CN
Inventors: 萧夏彩; 韩于凯
Original assignee: RiTdisplay Corp
Current assignee: RiTdisplay Corp
Priority date: 2004-04-21
Filing date: 2004-04-21
Publication date: 2005-11-02

Abstract

本发明是有关于一种清洁喷墨头的装置，以减少或防止喷墨头阻塞与墨水浓度改变、减低溶剂与墨水用量、简化制程步骤、降低生产成本。该清洁喷墨头的装置包括：一具有至少一喷嘴及复数个接孔的喷墨头；一多接头导管，是以至少一接头连接该喷墨头的一接孔；一墨水供给元件；一溶剂供给元件；以及一气体供给元件，是透过该多接头导管与该喷墨头连接，用以提供一气体至该喷墨头内部，以清除该喷墨头内部残留的墨水或溶剂，其中该气体供给元件与该多接头导管的一接头连接。

Description

清洁喷墨头的装置

技术领域

本发明是关于一种清洁喷墨头的装置，尤指一种适用于清除喷墨头内的残留物的装置。

背景技术

目前制造有机电激发光元件的主流技术之一为利用喷墨印刷方法形成有机电激发光层(包括小分子有机电激发光层与高分子有机电激发光层)。喷墨印刷是使用压力让油墨从墨嘴中喷出到承印物(例如有机电激发光面板)表面的印刷方法。以喷墨方法制造有机电激发光元件的优点很多，例如不需使用光罩或网版，仅需进行单一步骤，即可将有机电激发光层任意印刷成所需图案，例如文数字、规则或不规则图形，故其制程简单，应用范围广泛，且因该制程时间短，可大幅度缩短产品的生产时间。另外，使用喷墨印刷方法形成有机电激发光层时，只需进行对准、喷墨印刷以及固化等简单步骤，而无需如微影制程中使用光阻、显影剂与去光阻剂等化学药品，来进行曝光、显影与去光阻等步骤，故亦可避免环境污染。

但是以喷墨方法制造有机电激发光元件，因为喷墨印刷使用的墨水通常由树脂、色料、电解质和混合溶剂组成，一般当喷墨装置停止使用时，即必须将残留于喷墨头的墨水去除，以避免墨水干燥而阻塞喷嘴，造成墨滴无法喷出或墨滴不均匀，导致部分画素无法填满或不规则，使制造的发光面板产生缺陷，并降低喷墨头的寿命。目前一般清洁喷墨头主要是使用溶剂来冲洗喷墨头的喷嘴，但在实际操作上，当用溶剂端的溶剂冲洗喷墨头时，进墨水端的墨水仍会流入喷墨头中，其若经长时间不使用，则会造成喷嘴阻塞。而若改将溶剂接上墨水端来冲洗喷墨头，其仍旧需要大量的溶剂才可将喷墨头冲洗干净，溶剂的耗费量大。而且当墨水端再次接上墨水管线时，因管线中有溶剂存在，也会导致墨水浓度产生变化。另外，若使溶剂端与进墨水端都接上溶剂冲洗，则必将浪费大量的溶剂，于实际的制程中并不实用，是以亟需要改善其方法或装置以解决简化制造过程。

发明内容

本发明的主要目的是在提供一种清洁喷墨头的装置，以便能减少或防止喷墨头阻塞与墨水浓度改变、提高产品良率、延长使用寿命、大量减低溶剂与墨水用量、简化制程步骤、降低生产成本。

本发明的次要目的是在提供一种清洁喷墨头的装置，以便能减少或防止喷墨头阻塞与墨水浓度改变、提高产品良率、延长使用寿命、大量减低溶剂与墨水用量、简化制程步骤、降低生产成本。

为达成上述目的，本发明一种清洁喷墨头的装置，其特征在于，包括：

一具有至少一喷嘴及复数个接孔的喷墨头；

一具有至少一接头的导管，其中至少一接头连接该喷墨头的一接孔；

一墨水供给元件，是透过该导管与该喷墨头连接，用以提供该喷墨头所需的墨水，其中该墨水供给元件至少与该具接头的该导管的一接头连接；以及

一溶剂供给元件，是与该喷墨头的一接孔连接，用以提供清洗该喷墨头的溶剂，其中该溶剂为弱酸溶液或温度高于20℃的热溶液。

其中还包含一容器，用以回收清洗过的该加热溶液或该弱酸溶液。

其中该热溶液的温度介于25至65℃之间。

其中该热溶液为热去离子水或热有机溶液。

其中该弱酸溶液中酸浓度为重量百分比介于0.5至10之间。

其中该弱酸溶液中酸成分为硫酸、盐酸、醋酸或硝酸。

本发明一种清洁喷墨头的装置，其特征在于，包括：

一具有至少一喷嘴及复数个接孔的喷墨头；

一多接头导管，是以至少一接头连接该喷墨头的一接孔；

一墨水供给元件，是透过该多接头导管与该喷墨头连接，用以提供该喷墨头所需的墨水，其中该墨水供给元件至少与该多接头导管的一接头连接；

一溶剂供给元件，与该喷墨头的一接孔连接，用以提供清洗该喷墨头的溶剂；以及

一气体供给元件，是透过该多接头导管与该喷墨头连接，用以提供一气体至该喷墨头内部，以清除该喷墨头内部及其所连接的管线残留的墨水或溶剂，其中该气体供给元件与该多接头导管的一接头连接。

其中该多接头导管与该喷墨头是整合为一体。

其中该多接头导管为三叉导管。

其中该墨水为有机溶液。

其中该溶剂为甲苯、苯甲醚、二甲苯、三-甲基苯、或四氢喃。

其中该气体为氮气、压缩空气、或惰性气体。

附图说明

为进一步说明本发明的技术内容，以下结合实施例及附图详细说明如后，其中：

图1是本发明一较佳实施例的清洁喷墨头的装置的剖视图。

图2是本发明一较佳实施例的清洁喷墨头的流程图。

图3是本发明另一较佳实施例的清洁喷墨头的装置的剖视图。

图4是本发明另一较佳实施例的清洁喷墨头的流程图。

具体实施方式

本发明清洁喷墨头较佳还包含提供一容器，用以回收使用过的加热溶液或弱酸溶液；更佳为清洁喷墨头还包含提供一储存槽，用以容置加热溶液或弱酸溶液。本发明清洁喷墨头的装置或本发明清洁喷墨头中，当溶剂为弱酸溶液或温度高于20℃的热溶液时，其使用的加热溶液温度无限制，可视需要调整于25至65℃之间。本发明清洁喷墨头中，使用的加热溶液较佳为去离子水。本发明清洁喷墨头的装置或本发明清洁喷墨头使用的弱酸溶液中，酸成分的种类无限制，可为任何不与墨水的组成成分反应，且可提供H⁺的酸，较佳为硫酸、盐酸、醋酸或硝酸；其酸浓度无限制，较佳为介于0.5至10重量百分比之间。

当本发明的溶剂为弱酸溶液或热溶液时，其原理可略述如下：大多数物质溶于水时会吸收热量，故根据平衡的原理，当热度升高时，平衡有利于向吸热的方向移动。故本案利用加热的溶剂来提高墨水的溶解度，以增加墨水的去除率，亦即提高喷嘴的清洁度，使喷嘴不阻塞。

另一方面，某些墨水为弱酸水溶液，例如高分子墨水中的聚苯胺(poly-aniline，PANI)或是亚乙基二氧硫代酚(PEDOT)，其与酸性溶液中的H⁺结合可提高溶解度，如下式1所示：

(式1)

高分子聚苯胺主要结构为苯环接一个-NH基，酸性溶液解离出的H⁺可与-NH基结合形成-NH₂ ⁺离子态，因而提高聚苯胺的溶解度。而亚乙基二氧硫代酚(PEDOT)分子中，因杂环中含有碳碳双键R＝R，酸溶液中的H⁺可降低双键的稳定性，而形成R-R⁺，如下式2所示，进而增加PEDOT的溶解性。

(式2)

请参照图1本发明清洁喷墨头的装置的剖视图，本装置包含输送加热溶液或弱酸溶液10的管路11，输送墨水20的墨水管21，墨水供给元件22，喷墨头30，以及回收清洁过的加热溶液或弱酸溶液101的容器40。加热溶液或弱酸溶液10可存放于储存槽(溶剂供给元件)12中，使管路11连接储存槽与喷墨头30，即可将加热溶液或弱酸溶液10输送至喷墨头30，清洗喷嘴31。

请参照图2本发明清洁喷墨头的流程图，当欲使用约50℃的去离子水清洁喷嘴时，可于储存槽装设加热器，直接加热储存槽中的去离子水，考虑管路输送过程的热散失，可将储存槽中的去离子水温度维持在60℃左右。当酸有助于提高墨水的溶解度时，可将酸成分，例如硫酸、盐酸、醋酸或硝酸直接添加于储存槽中，视需要形成浓度介于0.5-10wt％的弱酸溶液即可。又若热与酸均有助于提高墨水的溶解度时，则可同时加热及加酸。

本方法因加热溶液或加酸溶液对墨水的溶解度提高，因此喷嘴中的墨水容易清除干净，喷嘴不易阻塞，喷墨制程的良率提高。另一方面，因溶解度提高，故清洁溶液的使用量亦大为减少，实际操作证明其至少可减少一半用量，同时喷墨头的清洁时间亦可缩短，因而生产率可提高，生产成本亦可降低。

本发明清洁喷墨头的装置，可选择性地使用多接头导管，并还包含一气体供给元件整合作用。以下以另一使用多接头导管，并整合有一气体供给元件的清洁喷墨头的装置做为本发明清洁喷墨头的装置的另一较佳具体例说明之。本发明又一清洁喷墨头的装置，其中该喷墨头与该多接头导管可为分离的元件或该喷墨头与该多接头导管整合为单一的元件，较佳为该多接头导管与该喷墨头是整合为一体。本发明清洁喷墨头的装置，其中该多接头导管可位于该喷墨头的壳体外或视需要地整合于该喷墨头的壳体内。本发明清洁喷墨头的装置，其中该多接头导管具有复数个接头，较佳为该多接头导管为具有三接头的三叉导管。该多接头导管并可以视需要地于其接头处设置阀门以控制流体(例如气体或墨水)的进出。本发明清洁喷墨头的装置适用的墨水可为任何习用的墨水，较佳为该墨水为高分子有机溶液。本发明清洁喷墨头的装置适用的溶剂可为任何习用的溶剂，较佳为该溶剂为加热水性溶剂，弱酸水性溶剂，或有机溶剂。适用于本发明的有机溶剂无限制，较佳为甲苯(toluene)、苯甲醚(anisole)、二甲苯(xylene)、三-甲基苯(tri-methyl benzene)、或四氢喃(THF)。本发明清洁喷墨头的装置适用的气体可为任何现有的气体，较佳为该气体为氮气、压缩空气、或惰性气体。本发明清洁喷墨头的装置可视需要地还包含一可容置该喷墨头的容器，用以回收该墨水或溶剂。

请参照图3本发明清洁喷墨头的装置的剖视图，本装置包含喷墨头310、墨水供给元件320、溶剂供给元件330、气体供给元件340、以及回收槽350。其中喷墨头310至少具有一喷嘴以喷出墨水。墨水供给元件320与喷墨头310连接，用以提供喷墨头310喷墨所需的墨水。溶剂供给元件330亦与喷墨头310连接，用以提供溶剂清洗喷墨头310。本实施例适用的溶剂为甲苯(toluene)、苯甲醚(anisole)、二甲苯(xylene)、三-甲基苯(tri-methyl benzene)、或四氢喃(THF)。气体供给元件340可直接与喷墨头310连接，亦可与喷墨头310和墨水供给元件320间的三叉导管312连接，以利用喷出气体的压力将喷墨头310与三叉导管312内部的残留物，如墨水或溶剂吹挤出，并收集至回收槽350。

请参照图4本发明清洁喷墨头的流程图，当喷墨头310长时间不用或是需要更换另一种墨水时，便可先使用少量的溶剂将墨水溶解洗出，再打开气体供给元件340，利用气体将三叉导管312与喷墨头310内的残余墨水与溶剂吹挤出，便可将喷墨头310与三叉导管312冲洗干净，防止喷墨头阻塞，同时大量减低溶剂与墨水用量，因而降低生产成本。若欲换上另一种墨水，只需于更换前再通入少量气体，使喷墨头及三叉导管312内的溶剂完全清除，再换上另一种墨水，便可使得所喷出的墨水保持在原来的浓度，不会被元件内残留的溶剂所稀释，墨水浓度可维持固定，故制程稳定，产品良率提高。

上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims

1.一种清洁喷墨头的装置，其特征在于，包括：

一具有至少一喷嘴及复数个接孔的喷墨头；

2.如权利要求1所述的一种清洁喷墨头的装置，其特征在于，其中还包含一容器，用以回收清洗过的该加热溶液或该弱酸溶液。

3.如权利要求1所述的一种清洁喷墨头的装置，其特征在于，其中该热溶液的温度介于25至65℃之间。

4.如权利要求1所述的一种清洁喷墨头的装置，其特征在于，其中该热溶液为热去离子水或热有机溶液。

5.如权利要求1所述的一种清洁喷墨头的装置，其特征在于，其中该弱酸溶液中酸浓度为重量百分比介于0.5至10之间。

6.如权利要求1所述的一种清洁喷墨头的装置，其特征在于，其中该弱酸溶液中酸成分为硫酸、盐酸、醋酸或硝酸。

7.一种清洁喷墨头的装置，其特征在于，包括：

一具有至少一喷嘴及复数个接孔的喷墨头；

一多接头导管，是以至少一接头连接该喷墨头的一接孔；

8.如权利要求7所述的一种清洁喷墨头的装置，其特征在于，其中该多接头导管与该喷墨头是整合为一体。

9.如权利要求7所述的一种清洁喷墨头的装置，其特征在于，其中该多接头导管为三叉导管。

10.如权利要求7所述的一种清洁喷墨头的装置，其特征在于，其中该墨水为有机溶液。

11.如权利要求7所述的一种清洁喷墨头的装置，其特征在于，其中该溶剂为甲苯、苯甲醚、二甲苯、三-甲基苯、或四氢喃。

12.如权利要求7所述的一种清洁喷墨头的装置，其特征在于，其中该气体为氮气、压缩空气、或惰性气体。