电流体按需喷印的液滴生成机理与调控
发布时间：2020-12-04 05:40
喷墨打印工艺具有非接触、制造过程数字化以及可适用于柔性基板等特点,具有良好的应用前景。电流体喷印工艺利用电场驱动液体喷出,可使用更小直径的喷嘴,具有高分辨率的优势。电流体喷印中的射流直径、喷印频率、卫星液滴等都随工艺参数动态变化,液滴可控生成机理非常复杂,本文对工艺参数对恒定电压作用下喷印液滴的体积和频率、脉冲电压作用下喷印的稳定性、滴落喷印模式下带电卫星液滴的飞行行为等进行了研究,主要创新工作如下:1)通过实验研究了恒定电压作用下溶液电导率、溶液粘度、电压大小和喷嘴距基板高度对喷印的液滴体积和频率的影响规律,其中,电压大小和喷嘴高度对喷印液滴的体积具有不可忽略的影响。通过表面响应法对实验结果进行拟合,得到了喷印液滴的体积与上述四种工艺/溶液参数之间的映射关系。2)发现了脉冲电压工况下不同脉宽下的多个喷印类型。通过实验解释了连续二次喷射和间断二次喷射两种不同的二次射流喷印机理,并得到了区分两种二次喷印模式的临界脉冲电压频率。通过实验得到了脉冲电压频率和脉宽对喷印稳定性影响的相图,给出了稳定喷印最小体积液滴的参数窗口。进一步探讨了工艺参数对初始喷印时液滴均匀性的影响,通过工艺参数优化减小...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
–1(a)连续喷墨打印、(b)压电喷墨打印和(c)热泡喷墨打印相对于光刻工艺，喷墨打印制造精度低，不能完全满足印刷电子的需求[22]
图 1–1 (a)连续喷墨打印、(b)压电喷墨打印和(c)热泡喷墨打印于光刻工艺，喷墨打印制造精度低，不能完全满足印刷电子的需求[2打印工艺的制造精度具有非常重要的意义。提高喷印分辨率的关键。然而随着喷嘴直径的减小，表面张力附加压力和流体在喷嘴内流也随之增加，必须增加驱动力来克服增加的阻力。由于传统喷印的上述喷嘴直径减小带来的阻力，限制了其喷印的分辨率。于传统的压电式喷印、热泡式喷印和其他喷印方式，电流体喷墨打动液体从喷嘴喷出[23,24]。通过增加施加在喷嘴和基板之间的电压，的强度，以克服喷嘴直径减小带来的阻力，因此该工艺可以使用比嘴。电流体喷印首先被用在了喷印图案等分辨率要求较低的场合（，喷嘴直径 ≥ 50 μm）[25]，近十年的研究工作则证明其分辨率可达]。如图 1–2，电流体喷印可用于制造薄膜晶体管[29]、蛋白质微阵列]、具有自组装效应的嵌段共聚物薄膜[32]、光学器件[33]、导电电极胞培养[35,36]、量子点显示[37]和 3D 结构打印[38]等领域。
科 技 大 学 博 士 学 位 有很多种[39]，如近场电纺丝工艺[40-42]、力控按需喷印工艺等。其中，电流体按需喷印工文针对电流体按需喷印工艺进行研究。如图不同的喷印模式，如锥射流模式[47]和滴落模分为导电基板和绝缘基板[49-51]。当在导电基电荷会迅速通过基板导走，不会有电荷积累在导电基板上喷印时通常使用锥射流模式。上之后，所带的电荷不会导走[47]。当用锥射在收缩成液滴的过程中表面积急剧减少，这会雾化，如图 1–4(a)。而使用滴落模式在绝缘面电荷密度小，相对于射流模式，液滴沉积绝缘基板上喷印时，需要使用滴落模式以减少
【参考文献】：
期刊论文
[1]摄像成像设备的图像质量色偏客观评价方法[J]. 陈中钱. 电子技术. 2017(10)
[2]电流体动力学喷印电压控制模式及其应用现状[J]. 张礼兵,左春柽,黄风立,吴婷. 微纳电子技术. 2016(11)
[3]一种推导泊肃叶定律的简行方法[J]. 唐燕妮. 长沙医学院学报. 2015(04)
[4]微透镜阵列在提高OLED取光效率中的应用[J]. 钟可君,高益庆. 半导体光电. 2014(01)
[5]主成分分析综合评价应该注意的问题[J]. 林海明,杜子芳. 统计研究. 2013(08)
[6]泊肃叶定律三种推导方法的比较[J]. 窦群,吕松哲. 科教导刊(上旬刊). 2013(05)
[7]喷墨打印高精度图案研究进展[J]. 邝旻旻,王京霞,王利彬,宋延林. 化学学报. 2012(18)
[8]柔性电子喷印制造:材料、工艺和设备[J]. 尹周平,黄永安,布宁斌,王小梅,熊有伦. 科学通报. 2010(25)
[9]F分布密度函数之性质[J]. 刘晓鹏,刘坤会. 应用概率统计. 2005(03)
[10]田口方法及其标准化设计[J]. 曾凤章,赵霞. 机械工业标准化与质量. 2003(11)
博士论文
[1]电流体动力喷印嘴阵列的设计与实现[D]. 潘艳桥.华中科技大学 2016
[2]大面积微纳结构力控电纺丝直写工艺与应用[D]. 布宁斌.华中科技大学 2014
本文编号：2897100
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
–1(a)连续喷墨打印、(b)压电喷墨打印和(c)热泡喷墨打印相对于光刻工艺，喷墨打印制造精度低，不能完全满足印刷电子的需求[22]
图 1–1 (a)连续喷墨打印、(b)压电喷墨打印和(c)热泡喷墨打印于光刻工艺，喷墨打印制造精度低，不能完全满足印刷电子的需求[2打印工艺的制造精度具有非常重要的意义。提高喷印分辨率的关键。然而随着喷嘴直径的减小，表面张力附加压力和流体在喷嘴内流也随之增加，必须增加驱动力来克服增加的阻力。由于传统喷印的上述喷嘴直径减小带来的阻力，限制了其喷印的分辨率。于传统的压电式喷印、热泡式喷印和其他喷印方式，电流体喷墨打动液体从喷嘴喷出[23,24]。通过增加施加在喷嘴和基板之间的电压，的强度，以克服喷嘴直径减小带来的阻力，因此该工艺可以使用比嘴。电流体喷印首先被用在了喷印图案等分辨率要求较低的场合（，喷嘴直径 ≥ 50 μm）[25]，近十年的研究工作则证明其分辨率可达]。如图 1–2，电流体喷印可用于制造薄膜晶体管[29]、蛋白质微阵列]、具有自组装效应的嵌段共聚物薄膜[32]、光学器件[33]、导电电极胞培养[35,36]、量子点显示[37]和 3D 结构打印[38]等领域。
科 技 大 学 博 士 学 位 有很多种[39]，如近场电纺丝工艺[40-42]、力控按需喷印工艺等。其中，电流体按需喷印工文针对电流体按需喷印工艺进行研究。如图不同的喷印模式，如锥射流模式[47]和滴落模分为导电基板和绝缘基板[49-51]。当在导电基电荷会迅速通过基板导走，不会有电荷积累在导电基板上喷印时通常使用锥射流模式。上之后，所带的电荷不会导走[47]。当用锥射在收缩成液滴的过程中表面积急剧减少，这会雾化，如图 1–4(a)。而使用滴落模式在绝缘面电荷密度小，相对于射流模式，液滴沉积绝缘基板上喷印时，需要使用滴落模式以减少
【参考文献】：
期刊论文
[1]摄像成像设备的图像质量色偏客观评价方法[J]. 陈中钱. 电子技术. 2017(10)
[2]电流体动力学喷印电压控制模式及其应用现状[J]. 张礼兵,左春柽,黄风立,吴婷. 微纳电子技术. 2016(11)
[3]一种推导泊肃叶定律的简行方法[J]. 唐燕妮. 长沙医学院学报. 2015(04)
[4]微透镜阵列在提高OLED取光效率中的应用[J]. 钟可君,高益庆. 半导体光电. 2014(01)
[5]主成分分析综合评价应该注意的问题[J]. 林海明,杜子芳. 统计研究. 2013(08)
[6]泊肃叶定律三种推导方法的比较[J]. 窦群,吕松哲. 科教导刊(上旬刊). 2013(05)
[7]喷墨打印高精度图案研究进展[J]. 邝旻旻,王京霞,王利彬,宋延林. 化学学报. 2012(18)
[8]柔性电子喷印制造:材料、工艺和设备[J]. 尹周平,黄永安,布宁斌,王小梅,熊有伦. 科学通报. 2010(25)
[9]F分布密度函数之性质[J]. 刘晓鹏,刘坤会. 应用概率统计. 2005(03)
[10]田口方法及其标准化设计[J]. 曾凤章,赵霞. 机械工业标准化与质量. 2003(11)
博士论文
[1]电流体动力喷印嘴阵列的设计与实现[D]. 潘艳桥.华中科技大学 2016
[2]大面积微纳结构力控电纺丝直写工艺与应用[D]. 布宁斌.华中科技大学 2014
本文编号：2897100
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