[发明专利]一种具备电场自适应特性的柔性电子电喷印设备及其方法

摘要

本发明属于柔性器件制造相关领域，并公开了一种具备电场自适应特性的柔性电子电喷印设备，其包括XYZ三轴运动模块、电喷印模块和可变电场模块，其中该XYZ三轴运动模块用于控制电喷印模块与可变电场模块的空间位置，进而控制阵列喷嘴的位置；该电喷印模块用于喷出高速带电溶液到基板上制备柔性电子，该可变电场模块则用于提供可变化的电场，进而由电场控制阵列喷嘴喷出的液滴或射流在基板上的落点。本发明还公开了相应的工艺方法。通过本发明，整个柔性电子制造工艺过程可实现电场的自适应协调，并显著提高了柔性电子电喷印的效率和质量。

主权项

一种具备电场自适应特性的柔性电子电喷印设备，该柔性电子电喷印设备包括XYZ三轴运动模块(100)、电喷印模块(200)和可变电场模块(300)，其特征在于：所述XYZ三轴运动模块(100)包括支架(101)、X轴自由度执行机构(102)、Y轴自由度执行机构(103)和Z轴自由度执行机构(104)，其中该支架(101)呈支撑框架的形式，并在其顶部分别沿着X轴方向和Y轴方向相互联接安装有所述X轴自由度执行机构(102)和所述Y轴自由度执行机构(103)，同时在该Y轴自由度执行机构(103)上沿着Z轴方向联接安装有所述Z轴自由度执行机构(104)，由此共同配合以执行沿着XYZ三轴方向上的自由运动；所述可变电场模块(300)包括第一自由度执行机构(301)、第二自由度执行机构(302)、多个第一连杆(303)、多个第二连杆(304)和环形电环(305)，其中该第一自由度执行机构(301)保持与Z轴相平行地安装在所述Z轴自由度执行机构(104)上且随之一同运动，同时用于带动安装其上的元件独立执行沿着Z轴方向上的运动；该第二自由度执行机构(302)同样保持与Z轴相平行地安装在所述第一自由度执行机构(301)上且随之一同运动，同时用于带动上端均安装其上的所述多个第一连杆(303)独立执行沿着Z轴方向上的运动；所述多个第一连杆(303)的下端则分别联接至所述环形电环(305)上，由此当第一连杆沿着Z轴运动发生运动时，带动此环形电环(305)执行张合操作也即直径变大的张开操作或直径变小的缩拢操作；所述多个第二连杆(304)的上端均安装至所述第一自由度执行机构(301)，其下端分别对应联接至各个所述第一连杆，由此共同配合构成联动机构来执行所述环形电环的张合操作；所述电喷印模块(200)包括电机安装座(205)、球形电机(206)、阵列喷嘴(207)、高压放大器(209)和高压分配器(210)，其中该电机安装座(205)与所述Z轴自由度执行机构相连且随之一同运动，它的下端安装有所述球形电机(206)且使得该球形电机处于所述环形电环的中心线上；该球形电机(206)上继续联接设置有所述阵列喷嘴(207)，并用于对该阵列喷嘴执行溶液喷射时的角度和姿态进行调整；该阵列喷嘴(207)具备多个独立喷嘴，并且每个独立喷嘴均与容纳有材料溶液的溶液容器相连；该高压放大器(209)的一端与所述阵列喷嘴(207)电路连接，另外一端与所述环形电环(305)电路连接，并用于在两者之间产生高压电场；此外，该高压分配器用于实时调整该高压电场，并与所述环形电环(305)的张合操作相配合，由此实现带电溶液在基板上的落点控制。