一种溶液印刷及干燥设备的制作方法

本发明属于喷墨打印，具体涉及一种溶液印刷及干燥设备及其干燥方法。

背景技术：

1、溶液印刷(喷墨打印)技术作为一种可精准控制打印位置的溶液加工技术，具有极高的材料利用率(＞90％)，在各领域应用广泛。

2、打印后的膜层干燥速度控制是极其重要的一个环节。干燥速度太慢，膜层容易形成咖啡环，干燥速度太快，膜层表面可能粗糙，导致器件性能下降。因此膜层干燥速度控制，是获得高性能喷墨打印器件的关键因素之一。

3、目前，常用的印刷膜层干燥工艺为真空干燥，即将打印后处于湿膜状态的膜层置于密闭的腔室内，利用机械泵、分子泵等器械对腔室进行抽真空，将腔室抽至负压状态，使湿膜中的溶剂被抽走。该方法可通过调节抽真空的速率以及负压大小，实现膜层干燥速度的控制。

4、对于现有的喷墨打印及干燥系统来说，打印装置和干燥装置往往是分开的，这是由于喷墨打印系统含有极为精密的打印组装部件，不适于高真空下存放；且喷墨打印系统里存有打印所需的液体，液体在高真空下中会被抽出。因此，在真空系统下无法实现打印、干燥一体化，增加了设备成本和空间使用体积。

技术实现思路

1、为了克服现有高真空干燥系统下无法实现打印和干燥设备一体化、两套设备空间占用大的问题，以及高真空设备成本高的问题，本发明的目的是提供一种成本低、空间占用率小的溶液印刷及干燥设备及其干燥方法。

2、本发明的一个目的在于提供一种成本低、空间占用率小的溶液印刷及干燥设备，所述装置包括干燥箱，所述干燥箱上设有控制器和箱盖，所述干燥箱内部设有固定框，所述固定框两侧均连接有侧板，所述侧板之间设有固定滑轨，所述固定滑轨上设有喷墨打印系统，所述喷墨打印系统外设有箱体，所述喷墨打印系统底部高于箱体底部0.1～100mm，避免干燥时的气流对喷头的直接吹拂，造成墨水堵头，所述喷墨打印系统上设有ccd相机，所述ccd相机用于对墨滴喷出状态和基板缺陷以及打印成膜质量进行观测，所述喷墨打印系统内部设有多组喷墨打印头，所述侧板上设置有阵列排布的流通孔，所述固定框上设有用于调节所述流通孔内气体流通区域大小的调节机构，所述固定框顶部连接有通风板，所述干燥箱顶部安装有吹风机，所述通风板顶部设有与吹风机出风口相同的圆孔，所述通风板与固定框之间形成气流通道，所述固定框内侧设有用于承载基板的载物台，所述载物台上设置有与所述控制器电性连接的电热丝，所述载物台上安装有与所述控制器电性连接的温度传感器一，所述固定框上设有用于调节所述流通孔内气体流通区域大小的调节机构。

3、作为更进一步的优选方案，调节机构包括连板和挡板，所述挡板设有两块且分别与两侧侧板接触，两侧所述挡板顶部通过连板固接，所述连板与所述固定框滑动连接，所述挡板上开有与所述侧板一一对应的流通孔。

4、作为更进一步的优选方案，还包括限位机构，限位机构包括导向架、滑杆、限位杆和楔形杆，所述导向架水平连接于所述载物台侧部，所述导向架两侧均滑动设有滑杆，所述滑杆顶部均滑动设有横向设置于载物台上方的限位杆，所述两侧滑杆分别连接一根朝其相近的所述侧板方向延伸的楔形杆，所述侧板和挡板均设有相互贯通的竖槽，所述楔形杆贯穿两个所述竖槽。

5、作为更进一步的优选方案，还包括有传动机构，传动机构包括叶辊、橡胶轮、隔板、滑动架、连接架和弹性件一，所述通风板两侧均转动连接有叶辊，所述固定框顶部两侧均连接有隔板，两侧所述隔板位于两侧所述叶辊之间，所述隔板顶部与通风板之间留有流通空隙，所述叶辊端部连接有橡胶轮，所述固定框顶部两侧均滑动贯穿有滑动架，所述滑动架与相邻所述橡胶轮接触，所述限位杆下部连接有连接架，所述连接架与相邻所述滑动架滑动配合，所述滑杆与所述限位杆之间连接有弹性件一。

6、作为更进一步的优选方案，还包括有导风机构，导风机构包括有导风板、滑轨、推架和弹性件二，两块所述侧板相互靠近的一侧均转动连接有多块用于限制气体流向的导风板，两块所述侧板相互靠近的一侧均连接有滑轨，所述滑轨上滑动贯穿有用于推动导风板下摆的推架，所述推架与所述导风板接触，所述导风板与所述侧板之间连接有弹性件二。

7、作为更进一步的优选方案，还包括有顶出机构，顶出机构包括有顶架和把手，所述载物台上滑动贯穿有用于顶起基板的顶架，所述顶架底部有把手。

8、作为更进一步的优选方案，还包括有温控机构，温控机构包括有加热器和温度传感器二，所述固定框内顶部安装有加热器，用于对所述干燥腔室上方加热，所述固定框内顶部安装有与所述控制器电性连接的温度传感器二。

9、本发明的另一个目的在于提供溶液印刷及干燥方法，其包括如下步骤：

10、s1.打开所述箱盖将基板放至所述载物台上，并开始打印，在打印进行中或者打印完成后，根据基板的尺寸调整所述流通孔内气体流通区域大小，将所述连板下拉或上拉，使所述挡板上下移动，将气体流通区域调整至合适大小，关闭所述箱盖；

11、s2.通过所述控制器控制所述电热丝对所述载物台及所述干燥腔室内部加热，所述温度传感器一将温度信号反馈给所述控制器，所述控制器控制电热丝将所述干燥腔室内及所述载物台温度始终控制于合适范围；

12、s3.温度达到预设值后，选择合适的墨水及打印参数，开始基板的打印，在打印进行过程中或者打印完成后，启动所述吹风机，将所述吹风机风速调节至合适范围，使所述吹风机将气体吹至所述干燥腔室内，气体结合所述干燥腔室内部温度及所述载物台上的温度对膜层进行吹拂，使膜层干燥，得到厚度均匀、粗糙度低的膜层；

13、s4.打印完成后关闭所述喷墨打印系统，膜层干燥后关闭所述吹风机，通过所述控制器控制所述电热丝关闭，打开所述箱盖，取走所述载物台上的基板。

14、作为更进一步的优选方案，s2中，所述电热丝的温度精准可调，可调范围为0-250°。

15、作为更进一步的优选方案，s3中，所述吹风机风速调节范围为0～100m/s。

16、本发明具有以下有益效果：

17、本发明通过使用气流吹拂和载物台加热的组合方式进行膜层干燥，解决了高真空系统下，喷墨打印与干燥无法一体化问题，提供了一种新的印刷加工装置，显著减少了设备成本和空间占用体积，通过打印与干燥一体化溶液印刷设备，在打印过程中便可自由选择进行膜层干燥，避免了某些易干燥溶液体系，在打印起始部位先于结束部位干燥，造成的膜层干燥不均问题。

18、本发明通过限位机构和传动机构配合，能够在对膜层干燥工作时，让限位杆向下移动对基板进行限位，避免干燥工作过程中基板随意位移，让干燥工作能够顺利进行。

19、本发明通过顶出机构，能够在膜层干燥完成后，通过顶架将基板顶起，便于取走基板，优化了本装置的操作流程，使用方便。

技术特征：

1.一种溶液印刷及干燥设备，其特征在于，所述装置包括干燥箱(1)，所述干燥箱(1)上设有控制器和箱盖(2)，所述干燥箱(1)内部设有固定框(4)，所述固定框(4)两侧均连接有侧板(5)，所述侧板(5)之间设有固定滑轨(18)，所述固定滑轨(18)上设有喷墨打印系统(15)，所述喷墨打印系统15外设有箱体，所述喷墨打印系统15底部高于箱体底部0.1～100mm，避免干燥时的气流对喷头的直接吹拂，造成墨水堵头，所述喷墨打印系统(15)上设有ccd相机(16)，所述ccd相机(16)用于对墨滴喷出状态和基板缺陷以及打印成膜质量进行观测，所述喷墨打印系统(15)内部设有多组喷墨打印头(17)，所述侧板(5)上设置有阵列排布的流通孔，所述固定框(4)上设有用于调节所述流通孔内气体流通区域大小的调节机构(9)，所述固定框(4)顶部连接有通风板(6)，所述干燥箱(1)顶部安装有吹风机(3)，所述通风板(6)顶部设有与吹风机(3)出风口相同的圆孔，所述通风板(6)与固定框(4)之间形成气流通道，所述固定框(4)内侧设有用于承载基板(19)的载物台(7)，所述载物台(7)上设置有与所述控制器电性连接的电热丝，所述载物台(7)上安装有与所述控制器电性连接的温度传感器一(8)，所述固定框(4)上设有用于调节所述流通孔内气体流通区域大小的调节机构(9)。

2.如权利要求1所述的溶液印刷及干燥设备，其特征在于，调节机构(9)包括连板(91)和挡板(92)，所述挡板(92)设有两块且分别与两侧侧板(5)接触，两侧所述挡板(92)顶部通过连板(91)固接，所述连板(91)与所述固定框(4)滑动连接，所述挡板(92)上开有与所述侧板(5)一一对应的流通孔。

3.如权利要求2所述的溶液印刷及干燥设备，其特征在于，还包括限位机构(10)，限位机构(10)包括导向架(101)、滑杆(102)、限位杆(103)和楔形杆(104)，所述导向架(101)水平连接于所述载物台(7)侧部，所述导向架(101)两侧均滑动设有滑杆(102)，所述滑杆(102)顶部均滑动设有横向设置于载物台(7)上方的限位杆(103)，所述两侧滑杆(102)分别连接一根朝其相近的所述侧板(5)方向延伸的楔形杆(104)，所述侧板(5)和挡板(92)均设有相互贯通的竖槽，所述楔形杆(104)贯穿两个所述竖槽。

4.如权利要求3所述的溶液印刷及干燥设备，其特征在于，还包括有传动机构(11)，传动机构(11)包括叶辊(111)、橡胶轮(112)、隔板(113)、滑动架(114)、连接架(115)和弹性件一(116)，所述通风板(6)两侧均转动连接有叶辊(111)，所述固定框(4)顶部两侧均连接有隔板(113)，两侧所述隔板(113)位于两侧所述叶辊(111)之间，所述隔板(113)顶部与通风板(6)之间留有流通空隙，所述叶辊(111)端部连接有橡胶轮(112)，所述固定框(4)顶部两侧均滑动贯穿有滑动架(114)，所述滑动架(114)与相邻所述橡胶轮(112)接触，所述限位杆(103)下部连接有连接架(115)，所述连接架(115)与相邻所述滑动架(114)滑动配合，所述滑杆(102)与所述限位杆(103)之间连接有弹性件一(116)。

5.如权利要求1所述的溶液印刷及干燥设备，其特征在于，还包括有导风机构(12)，导风机构(12)包括有导风板(121)、滑轨(122)、推架(123)和弹性件二(124)，两块所述侧板(5)相互靠近的一侧均转动连接有多块用于限制气体流向的导风板(121)，两块所述侧板(5)相互靠近的一侧均连接有滑轨(122)，所述滑轨(122)上滑动贯穿有用于推动导风板(121)下摆的推架(123)，所述推架(123)与所述导风板(121)接触，所述导风板(121)与所述侧板(5)之间连接有弹性件二(124)。

6.如权利要求1所述的溶液印刷及干燥设备，其特征在于，还包括有顶出机构(13)，顶出机构(13)包括有顶架(131)和把手(132)，所述载物台(7)上滑动贯穿有用于顶起基板(19)的顶架(131)，所述顶架(131)底部有把手(132)。

7.如权利要求1所述的溶液印刷及干燥设备，其特征在于，还包括有温控机构(14)，温控机构(14)包括有加热器(141)和温度传感器二(142)，所述固定框(4)内顶部安装有加热器(141)，用于对所述干燥腔室上方加热，所述固定框(4)内顶部安装有与所述控制器电性连接的温度传感器二(142)。

8.基于权利要求2所述溶液印刷及干燥设备的溶液印刷及干燥方法，其特征在于，包括如下步骤：s1.打开所述箱盖(2)将基板(19)放至所述载物台(7)上，并开始打印，在打印进行中或者打印完成后，根据基板(19)的尺寸调整所述流通孔内气体流通区域大小，将所述连板(91)下拉或上拉，使所述挡板(92)上下移动，将气体流通区域调整至合适大小，关闭所述箱盖(2)；

9.如权利要求8所述的溶液印刷及干燥方法，其特征在于，s2中，所述电热丝的温度精准可调，可调范围为0-250°。

10.如权利要求8所述的溶液印刷及干燥方法，其特征在于，s3中，所述吹风机(3)风速调节范围为0～100m/s。

技术总结本发明属于喷墨打印技术领域，具体涉及一种溶液印刷及干燥设备及其干燥方法，所述装置包括干燥箱，所述干燥箱上设有控制器和箱盖，所述干燥箱内部设有固定框，所述固定框两侧均连接有侧板，所述侧板之间设有固定滑轨，所述固定滑轨上设有喷墨打印系统。本发明通过使用气流吹拂和载物台加热的组合方式进行膜层干燥，解决了高真空系统下，喷墨打印与干燥无法一体化问题，提供了一种新的印刷加工装置，显著减少了设备成本和空间占用体积，通过打印与干燥一体化溶液印刷设备，在打印过程中便可自由选择进行膜层干燥，避免了某些易干燥溶液体系，在打印起始部位先于结束部位干燥，造成的膜层干燥不均问题。技术研发人员：张鑫,杨喜业,董升,谢思浩受保护的技术使用者：广州光达创新科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/3/31