专利名称：喷墨打印头及喷墨打印的方法
喷墨打印头及喷墨打印的方法
絲繊
本发明是有关于--种喷墨打印头，特别是有关于制造彩色滤光片的喷墨 打印头及喷墨打印的方法。
肖賊*
近年来彩色滤光片的制造已逐渐使用喷墨打印方式取代传统的微影制
程，它是利用喷墨打印方式将红、绿、蓝(RGB)三原色的墨水喷印在彩色滤光 片基板的像素区内，如此可减少彩色滤光片的制程步骤，较传统的微影制程 更为简便并大幅度减少面板制造成本。
然而，由于彩色滤光片的像素区域的宽度一般而言仅约为60 130拜， 因此如果喷印的墨滴无法准确地喷入预定的像素区域内，而落入邻近的像素 区域，则制作的彩色滤光片会出现混色的缺陷。
请参阅图1,其为传统的喷墨打印头喷印彩色滤光片的剖面图，传统的喷 墨打印头10是在墨水槽12下方设置喷嘴板14，喷嘴板14具有多个开口 16， 使得墨水槽流出的墨水18经由开口喷印至彩色滤光片基板20的像素区域22 内。然而，由于喷墨墨滴定位的控制不易，其必须精确控制每个墨滴的体积 大小、墨滴的流动性以及墨滴的喷印路径，才能使得每个墨滴都落入预定的 喷印位置，并且均匀地填满整个像素区域，因此仍会有部分墨滴24无法喷入 预定的像素区域22，而落在邻近的像素区域或像素区域之间的黑色矩阵区域 26，使得彩色滤光片产生混色的缺陷。
此外，除了喷印至预定像素区域的墨水18之外，由墨7jC槽12喷出的墨 水有部分会沾附在喷嘴板14的表面上，如图1中所示的墨水28，经过一段时 间之后，这些沾附在喷嘴板表面上的墨水28会累积并掉落至彩色滤光片基板
20上，造成彩色滤光片的缺陷。
因此，业界亟需一种喷墨打印头，其可以克服上述彩色滤光片缺陷产生 的问题，以制作质量良好的彩色滤光片。
M豨
本发明提供一种喷墨打印头，包括墨水槽，喷嘴板设置于墨水槽之下 且具有复数个开口，以及第一档板设置于喷嘴板下方且具有复数个狭缝，其 中第一档板的狭缝实质上与喷嘴板的开口对齐。
本发明更提供一种喷墨打印的方法，包括提供包含喷嘴板与第一档板 喷墨打印头，其中第一档板设置于喷嘴板下方且具有复数个狭缝，接着，藉 由喷嘴板喷射墨水，以及藉由第一档板的狭缝导引，喷印墨水于彩色滤光片 的像素区内。
此外，本发明还提供一种喷墨打印的方法，适用于制造彩色滤光片，包 括提供喷墨打印头，其中喷墨打印头包含喷嘴板以及第一档板，第一档板 设置于喷嘴板下方并且具有复数个狭缝，藉由喷嘴板喷射墨水，以及藉由第 —档板的狭缝的导引，喷印墨水于彩色滤光片的像素区内。
图1为已知的喷墨打印头在基板上喷印的剖面图。 图2A为本发明一实施例的喷墨打印头在基板上喷印的剖面图。 图2B为图2A的喷墨打印头的负压产生装置抽去档板上墨水的抽取方向 的平面图。
图3A为本发明另一实施例的喷墨打印头在基板上喷印的剖面图。 图3B为图3A的喷墨打印头的负压产生装置抽去档板上墨水的抽取方向 的平面图。
主要组件符号说明 10 已知的喷墨打印头 12、 102 墨水槽
14、 104 喷嘴板 16、 106 喷嘴板的开口
18、 128 喷印路径的墨滴 20、 124 喷印的基板
22、 126 预定喷印的像素区域
24、 130、 132 偏离喷印路径的墨滴
26、 127 黑色矩阵区域 28、 134、 136 沾附的墨水
100、 200 喷墨打印头 110、 204 第一档板的狭《 112、 206 第二档板 116、 214 固定物 119 负压抽取方向 210 波浪状档板的波谷
膽雄衬
108、 202 第一档板
114、 208 第二档板的狭缝 118、 120 负压产生装置 122 喷印路径 212 波浪状档板的波峰
为了克服喷墨打印时喷墨墨滴无法完全精确控制定位，而有部分墨滴会 偏离预定喷印路径的问题，本发明的喷墨打印头的设计是利用加装档板于喷 墨打印头的喷嘴板下方，该档板结构具有复数个狭缝，狭缝的位置与喷嘴板 的开口对齐，因此可提髙喷墨打印的准直性，避免墨滴落在预定喷印位置以 外的其它位置，藉此提高喷墨打印的质量。此外，利用本发明的档板设计可 阻挡反沾在喷嘴板表面的墨水，避免其滴落在喷印的基板上，以提髙喷墨打 印的质量。
请参阅图2A，其为本发明一实施例的喷墨打印头在基板上喷印的剖面图， 其中的档板结构为平板状。喷墨打印头IOO具有墨水槽102，其是用以承载喷 墨打印用的墨水，在墨水槽102下方设置喷嘴板104,喷嘴板具有复数个开口 106，以使得从墨水槽流出的墨水128依喷印路径122喷印至基板124上。
本发明的特征在于喷嘴板104下方设置第一档板108，第一档板108具有
复数个狭缝110,狭缝110与喷嘴板104的开口 106对齐，可阻挡偏离喷印路 径122的墨滴130，因此可避免墨滴落在预定喷印区域126以外的其它位置， 像是黑色矩阵区域127。第一档板108的狭缝110的宽度大抵上与喷嘴板104 的开口106的宽度相同，其是由喷印区域126的尺寸而定。
在本发明的一实施例中，也可于第一档板108下方再设置第二档板112, 其具有复数个狭缝114，第二档板112的狭缝114的宽度大于第一档板108的 狭缝110的宽度，其增加的宽度约为0.1 50um。同样地，第二档板112可 以阻挡偏离喷印路径122的墨滴132，避免墨滴132落在预定喷印区域126以 外的其它位置，并避免反沾在喷嘴或是第一档板上的墨滴滴入基板上，藉由 第一档板108以及/或第二档板112的装设，可提髙喷墨打印的准直性。再者， 第一档板108与第二档板112可以经处理，使其具有疏墨性，例如铁氟龙镀 膜方式处理。
在一实施例中，基板124可为彩色滤光片基板，而预定喷印区域126则 为彩色滤光片上的红、绿、蓝(RGB)像素区域，利用本发明的喷墨打印头喷印 制造彩色滤光片，可避免不同颜色的墨水落在其预定喷印的像素区域以外的 区域而造成混色，例如，在喷印红色墨水时，可避免红色墨滴落在其邻近的 绿色像素区域或黑色矩阵区上；同样地，可避免绿色墨滴落在其邻近的蓝色 像素区域或黑色矩阵区上；或是可避免蓝色墨滴落在其邻近的红色像素区域 或黑色矩阵区上，因此，所制作的彩色滤光片可避免混色的缺陷产生。
另外，藉由第一档板108的设置可避免沾附在喷嘴板104表面的墨水134 滴落至基板124上，而以第一档板承接；同样地，利用第二档板112的设置 也可避免沾附在第一档板108表面的墨水136滴落至基板124上，而以第二 档板承接。如此，可避免彩色滤光片产生混色或其它的点缺陷，提髙彩色滤 光片喷墨打印的质量。
此外，本发明的喷墨打印头还可包括负压产生装置118,其是设置于喷嘴 板104与第一档板108之间的装置，以抽去第一档板上的墨水。另外，在第一档板108与第二档板112之间还可以设置负压产生装置120，以抽去第二档 板上的墨水。负压产生装置例如为真空泵(Pump)，其可以产生小于76厘米荥 柱(mmHg)的负压。
请参阅图2B,其为负压产生装置抽去档板上墨水的抽取方向的平面图。 负压产生装置118、 120的抽取方向119是以档板108、 112的狭缝110、 114 位置为中心，朝档板的两个互相平行的外侧抽取，位于档板同一侧的各抽取 方向相同且互相平行，其抽取位置不限定于狭缝所在的区域。
在本发明的一实施例中，喷墨打印头的第一档板、第二档板以及墨水槽 是以固定物达到固定的效果，固定物例如为螺丝、黏性吸盘(physical sticky chuck)或黏胶。以图2A的喷墨打印头为例，其中的固定物116为螺丝。
接着，请参阅图3A，其为本发明另一实施例的喷墨打印头在基板上喷印 的剖面图，其与图2A的差别在于其中的档板结构为波浪状。波浪状第一档板 202设置于喷墨打印头200的喷嘴板104下方，第一档板202具有复数个狭缝 204，其与喷嘴板104的开口 106对齐，可以阻挡偏离喷印路径122的墨滴130。 第一档板202的狭缝204的宽度大抵上与喷嘴板104的开口 106的宽度相同， 其是由喷印区域126的尺寸而定。此外，波浪状第一档板202还具有复数个 波峰212以及复数个波谷210，其中波峰212是位于第一档板202的狭缝204 处，可阻挡偏离喷印路径122的墨滴130，而波谷210的结构则有利于收集偏 离喷印路径122的墨滴130。
在本发明的一实施例中，也可于波浪状第一档板202下方再加装波浪状 第二档板206，其具有复数个狭缝208,波浪状第二档板206的狭缝208的宽 度大于波浪状第一档板202的狭缝204的宽度，其增加的宽度约为0.1 50li m。波浪状第二档板206可阻挡偏离喷印路径122的墨滴132，同样地，波浪 状第二档板206也具有复数个波峰212以及复数个波谷210，其中波峰212是 位于第二档板206的狭缝208处，而波谷210的结构则有利于收集偏离喷印 路径122的墨滴132，藉由波浪状第一档板202以及/或波浪状第二档板206
的设置，可提高喷墨打印的准直性。再者，第一档板202与第二档板206可 以经处理，使其具有疏墨性，例如铁氟龙镀膜方式处理。
此外，波浪状第一档板202与波浪状第二档板206的波谷结构对于沾附 在喷嘴板104表面的墨水134、沾附在波浪状第一档板202表面的墨水136以 及偏离喷印路径122的墨滴130和132的收集更加有效率。
在图3A的喷墨打印头中，用以固定波浪第一档板202、波浪第二档板206 以及墨水槽102的固定物214为黏性吸盘。
接着参阅图3B,其为图3A中的负压产生装置抽去档板上墨水的抽取方 向的平面图。负压产生装置118、 120的抽取方向119是以档板202、 206的 狭缝204、 208的位置为中心，朝档板的两个互相平行的外侧抽取，位于档板 同一侧的各抽取方向相同且互相平行，其抽取位置不限定于狭缝所在的区域。
虽然在上述实施例中是以具有两个平板状或两个波浪状档板的喷墨打印 头为例，熟悉此技术领域的相关人员当可了解，也可将单一个或两个以上的 档板设置于喷嘴板下方，或是将平板状档板与波浪状档板任意组合，皆可达 到本发明的喷墨打印头的功效。
本发明是利用上述的喷墨打印头进行喷墨打印制程，其可用于制造彩色 滤光片，喷墨打印的方法包括提供如上所述本发明的喷墨打印头，藉由喷 墨打印头的喷嘴板喷射墨水，藉由第一档板的狭缝的导引，喷印墨水至彩色 滤光片的预定像素区内，其中第一档板将偏离彩色滤光片的预定像素区的喷 印路径的墨水挡住。
此外，本发明的喷墨打印的方法还可包括设置第二档板于第一档板下方， 利用第二档板将偏离彩色滤光片的预定像素区的喷印路径的墨水挡住，并且 利用第一档板及第二档板分别将反沾于喷嘴板及第一档板表面的墨水挡住， 以避免其掉落至喷印基板上，接着可以使用负压产生装置抽去第一档板及第 二档板上的墨水。
本发明的喷墨打印头与传统的喷墨打印头装置相较之下，可以有效地避 免偏离喷印路径的墨水滴落至欲喷印的基板上，因此可提高喷墨打印的准直 性；此外，其还可避免反沾在喷墨打印头的墨水滴落至欲喷印的基板上，因 此可提髙喷墨打印的质量。当其应用在彩色滤光片的制造时，可避免彩色滤 光片产生混色的缺陷，得到较佳质量的彩色滤光片。
虽然本发明己以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何具有 本发明所属技术领域的相关人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作 各种更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者 为准。
权利要求
1.一种喷墨打印头，其特征在于，该喷墨打印头包括一墨水槽；一喷嘴板，设置于该墨水槽之下，具有复数个开口；以及一第一档板，设置于该喷嘴板下方，具有复数个狭缝，其中该第一档板的该些狭缝实质上与该喷嘴板的该些开口对齐。
2. 如权利要求1所述的喷墨打印头，其特征在于，该喷墨打印头还包括一 第二档板设置于该第一档板下方，该第二档板具有复数个狭缝与该喷嘴板的 该些开口对齐。
3. 如权利荽求2所述的喷墨打印头，其特征在于，该第二档板的该些狭缝的宽度大于该第一档板的该些狭缝的宽度。
4. 如权利要求2所述的喷墨打印头，其特征在于，该第二档板包括平板状或波浪状。
5. 如权利要求2所述的喷墨打印头，其特征在于，该第二档板包含一具有 复数个波峰和波谷的波浪板，且该第二档板的该些狭缝是位于该第二档板的 该些波峰处。
6. 如权利要求2所述的喷墨打印头，其特征在于，该喷墨打印头还包括一 固定物，以使该第一档板、该第二档板与该墨水槽固定。
7. 如权利要求6所述的喷墨打印头，其特征在于，该固定物包括螺丝、黏 性吸盘或黏胶。
8. 如权利要求2所述的喷墨打印头，其特征在于，该喷墨打印头还包括一 负压产生装置，设置于该第一档板与该第二档板之间。
9. 如权利要求2所述的喷墨打印头，其特征在于，该第一档板与该第二档 板具有疏墨性。
10. 如权利要求1所述的喷墨打印头，其特征在于，该第一档板的该些狭 缝的宽度大抵与该喷嘴板的该些开口的宽度相同。
11. 如权利要求1所述的喷墨打印头，其特征在于，该第一档板包括平板 状或波浪状。
12. 如权利要求1所述的喷墨打印头，其特征在于，该第一档板包含一具 有复数个波峰和波谷的波浪板，且该第一档板的该些狭缝是位于该第一档板 的该些波峰处。
13. 如权利要求1所述的喷墨打印头，其特征在于，该喷墨打印头还包括一负压产生装置，设置于该喷嘴板与该第一档板之间。
14. 一种喷墨打印的方法，用于制造一彩色滤光片，其特征在于，该喷墨打印的方法包含提供一喷墨打印头，其中该喷墨打印头包含一喷嘴板以及一第一档板，该第一档板设置于该喷嘴板下方并且具有复数个狭缝； 藉由该喷嘴板喷射一墨水；以及藉由该第一档板的该些狭缝的导引，喷印该墨水于该彩色滤光片的一像 素区内。
15. 如权利要求14所述的喷墨打印的方法，其特征在于，该喷墨打印的方 法还包括设置一第二档板于该第一档板下方，以避免偏离该像素区的一喷印 路径的墨水或反沾于该第一档板上的墨水掉落至该彩色滤光片上。
16. 如权利要求15所述的喷墨打印的方法，其特征在于，该喷墨打印的方 法还包括抽去该第一档板上或该第二档板上的墨水。
全文摘要
一种喷墨打印头及喷墨打印的方法，该打印头包括墨水槽、设置于墨水槽之下且具有复数个开口的喷嘴板，以及设置于喷嘴板下方且具有复数个狭缝的第一档板，其中第一档板的狭缝实质上与喷嘴板的开口对齐。本发明另提供一种喷墨打印的方法，该喷墨打印的方法包括提供包含喷嘴板与第一档板的喷墨打印头，其中第一档板设置于喷嘴板下方且具有复数个狭缝，接着，藉由喷嘴板喷射墨水，以及藉由第一档板的狭缝导引，喷印墨水在彩色滤光片的像素区内。
文档编号B41J2/135GK101168325SQ2007101968
公开日2008年4月30日 申请日期2007年12月11日 优先权日2007年12月11日
发明者李淑琴, 陈宗凯, 陈重伊, 黄彦衡 申请人:友达光电股份有限公司