[发明专利]一种空间分布可调的阵列集成式喷印方法

说明书

本发明属于喷印装置技术领域，并具体公开了一种空间分布可调的阵列集成式喷印装置和方法，其包括箱体、布置在箱体内部呈阵列分布的喷头组以及用于调节喷头位置的移动组件，喷头组中的喷头包括由上至下依次设置的固定接头、衔接头、中间接头和输出头，中间接头内部开设有通孔及气体输入通道，通孔内安装有从输出头下端穿出的石英管，其出口作为喷嘴，其内插装有高压电极，高压电极与石英管之间留有间隙，高压电极中空部分作为墨液通道；每一喷头组对应设置有移动组件，用于安装喷头并调节喷头的位置，箱体内设置有电极板和紫外灯。所述方法采用上述装置进行。本发明实现大规模生产的同时，极大提升了设备的灵活性和适用范围。

技术领域

本发明属于喷印装置技术领域，更具体地，涉及一种空间分布可调的阵列集成式喷印方法。

背景技术

电喷印技术被广泛用于可穿戴通信设备、薄膜晶体管、先进柔性临床手术工具、生物电子相机、显示器和太阳能光伏电池等领域。电喷印的基本原理是分别在喷嘴和基板处施加高压正电位和高压负电位，利用电场将喷嘴内的墨液拉出并雾化，被雾化的墨液颗粒沉积在基板上形成薄膜。电喷印具有如下特点：喷嘴和基板间电压可调，可以通过控制电场来控制墨液的沉积效率；生成的墨滴直径很小，可达10nm，其尺寸分布近似于均匀分散；可以和卷到卷制造相结合，实现较高的数字化加工水平和较高的加工效率，精度高。

然而，现有电喷印技术存在一些问题：首先，由电喷印雾化形成的墨滴在喷嘴和基板之间形成一个锥形，因此沉积到基板上的是一个圆形，当要喷印的基板是方形的时候，会出现不能喷印到的死角，并且所喷印的薄膜会呈现出中间厚边缘薄的趋势，其严重影响加工的灵活性、效率和薄膜的质量；其次，现有的电喷印设备多是单喷嘴装置，集成度不高，大大影响加工效率；此外，在现有喷印过程中，有时在喷印材料的同时需要对材料进行改性与刻蚀，而目前的电喷印设备无法实现该功能。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种空间分布可调的阵列集成式喷印方法，其目的在于在实现阵列化加工的同时集增减材与一体，可以根据实际需要调换相应组件，实现大规模生产的同时，极大提升了设备的灵活性和适用范围。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提出了一种空间分布可调的阵列集成式喷印装置，其包括箱体、布置在箱体内部呈阵列分布的喷头组以及用于调节喷头位置的移动组件，其中：

所述喷头组中的喷头包括由上至下依次设置的固定接头、衔接头、中间接头和输出头，其中，所述输出头设有与所述中间接头下端外螺纹配合的内螺纹孔；所述中间接头的内部开设有通孔以及与通孔导通的并与气体输入接口相连的气体输入通道，所述通孔内安装有石英管，该石英管从输出头的下端穿出，其出口作为喷嘴，此外该石英管内还插装有中空的高压电极，所述高压电极与石英管之间留有间隙，该高压电极的中空部分则作为墨液通道；所述衔接头固定在中间接头的外部，并与所述固定接头相连；

每一喷头组对应设置有一移动组件，所述移动组件布置在箱体的内部，其用于安装喷头并调节喷头的位置，此外，箱体内还设置有位于喷头输出头两侧的电极板以及用于对从喷头喷印出的墨液进行固化的紫外灯。

作为进一步优选的，移动组件包括支撑架、位于支撑架上方的伸缩架以及用于带动伸缩架运动的电机，所述伸缩架包括彼此配合的第一伸缩臂和第二伸缩臂，所述第一伸缩臂和第二伸缩臂均为由一系列通过连接螺栓铰接在一起的伸缩杆构成，伸缩杆的中部设有放置喷头的孔，相邻两伸缩杆铰接处的下方设置有带滚珠的滚珠球头，该滚珠在喷头运动过程中在所述支撑架表面滚动，以减小能量损耗。

作为进一步优选的，所述高压电极的上端与墨液输入接口相连，该墨液输入接口与墨液腔相连，所述墨液腔包括供墨腔体、用于封盖供墨腔体的供墨腔盖、以及设于供墨腔体上的墨液入口和墨液出口，所述供墨腔体用于储存电流体喷印所需的墨液，所述墨液出口通过导管与所述墨液输入接口相连，供墨腔体内的墨液依次经墨液出口、导管、墨液输入接口导入墨液通道中，以为喷头连续不断的输送墨液。