線性模組41通過連接結(jié)構(gòu)安裝在Y軸線性模組42的上面，控制上下運動的Z軸線性模組43又利用另一個連接結(jié)構(gòu)安裝在X軸線性模組41上，這樣就構(gòu)成了三維運動機構(gòu)4。為了提高三維運動機構(gòu)4的穩(wěn)定性以及控制的精確性，使X軸線性模組41左側(cè)安裝在所述Y軸線性模組42上，其右側(cè)通過支撐架44安裝在所述右支撐架62上的導軌45上，這樣設(shè)計的三維運動機構(gòu)就變成了龍門式，而不是懸臂式，提高了整個裝置的穩(wěn)定性。
[0048]所述的基底材料固定機構(gòu)用于將印刷電子器件的基底材料固定于其上，對于需要基底材料運動的場合，可以設(shè)置基底材料運動機構(gòu)以實現(xiàn)該基底材料的運動。根據(jù)基底材料的結(jié)構(gòu)以及性質(zhì)的不同，該基底材料固定或運動機構(gòu)可以根據(jù)需要采用不同的結(jié)構(gòu)。本實施例以柔性基底為倒，并設(shè)置基底材料運動機構(gòu)5，其包括兩組電機51、傳動機構(gòu)52、卷膜筒53、滾筒54以及手輪55。所述的卷膜筒53及滾筒54固定在所述機架6的左、右支撐板63、64之間，柔性基底繞在各卷膜筒53及滾筒54上，且其中一個卷膜筒為卷出卷膜筒，另一個為卷入卷膜筒。該電機51通過電機座56被固定在機架6上。電機51通過傳動機構(gòu)52與卷膜筒53連接，并帶動卷膜筒53的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)卷膜筒53對柔性基底的滾卷。而在柔性基底的卷出卷膜筒53與柔性基底的卷入卷膜筒53的另一側(cè)可進一步安裝有手輪55，可以在噴射印刷的前期通過手輪55以手動的形式將柔性基底卷在卷膜筒53上，并通過滾筒54可以調(diào)整柔性基底的張力，而柔性基底主要是由前后兩個滾筒54撐起。在正常噴射的時候，通過電機51的轉(zhuǎn)動，就可以實現(xiàn)柔性基底向前運動的目標，達到高效率的工作。
[0049]為了實現(xiàn)所述熱釋電晶體2與噴嘴101的同步移動，所述的夾持架31可以設(shè)置成長槽結(jié)構(gòu)，所述的熱釋電晶體2為長條狀的薄片結(jié)構(gòu)并安裝在該長槽之內(nèi)，且其熱釋電晶體2的長度與柔性基底的寬度相當，這樣設(shè)計使熱釋電晶體2工作時在左右方向(即X軸方向)上靜止不動，以簡化機構(gòu)。但為了使熱釋電晶體2在Y軸方向上跟隨所述噴嘴101 —起移動，所述的熱釋電晶體夾持及運動機構(gòu)3可以進一步設(shè)置Y軸滾珠絲桿移動副33，以實現(xiàn)熱釋電晶體3在Y軸上的移動。
[0050]所述的視覺引導系統(tǒng)主要由C⑶相機組成。噴射機構(gòu)I在基底材料上方由C⑶相機檢測對準，通過移動噴射機構(gòu)I消除對準誤差，將噴嘴101下降到與熱釋電晶體2指定間隙后控制紅外熱源進行噴射。
[0051]所述的檢測系統(tǒng)由圖像檢測系統(tǒng)和平行度及距離檢測光學系統(tǒng)組成。利用光學系統(tǒng)檢測基底材料標記、計算噴嘴與沉積圖案的誤差，進而控制噴射機構(gòu)I的高精度運動，實現(xiàn)準確的圖案化成膜。
[0052]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，故但凡依本發(fā)明的權(quán)利要求和說明書所做的變化或修飾，皆應(yīng)屬于本發(fā)明專利涵蓋的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于熱釋電效應(yīng)的納米噴射裝置，其特征在于:包括噴射機構(gòu)(1)、熱釋電晶體(2)、壓力源、熱源以及控制機構(gòu)；該噴射機構(gòu)包括噴嘴(101)、噴射腔(102)以及儲料筒(103)，該噴嘴設(shè)置在噴射腔的下方，該噴射腔與該儲料筒內(nèi)的儲料腔相連通，該儲料筒(103)設(shè)有進口接頭(104)與外部的壓力源相連接，該壓力源使儲料腔內(nèi)部形成背壓；該熱釋電晶體(2)設(shè)置在所述噴嘴(101)的正下方；該熱源對熱釋電晶體(2)加熱以產(chǎn)生熱釋電效應(yīng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于熱釋電效應(yīng)的納米噴射裝置，其特征在于:所述的噴射腔(102)直接設(shè)置在儲料筒(103)的下方，或者通過一流道(105)與所述的儲料腔相連通。3.一種基于熱釋電效應(yīng)的微納復合噴射裝置，其特征在于:包括噴射機構(gòu)(1)、熱釋電晶體(2)、壓力源、熱源以及控制機構(gòu)；該噴射機構(gòu)包括噴嘴(101)、噴射腔(102)、驅(qū)動膜片(109)、推桿(110)、壓電陶瓷(111)以及儲料筒(103);該噴嘴設(shè)置在噴射腔的下方，該驅(qū)動膜片設(shè)置在該噴射腔的上方，該推桿位于所述驅(qū)動膜片上方；所述的壓電陶瓷施加電壓后產(chǎn)生變形帶動推桿移動；該儲料筒(103)內(nèi)的儲料腔通過流道(105)與所述的噴射腔(102)相連通，該儲料筒設(shè)有進口接頭(104)與外部的壓力源相連接，該壓力源使儲料腔內(nèi)部形成背壓；該熱釋電晶體(2)設(shè)置在所述噴嘴(101)的正下方；該熱源對熱釋電晶體(2)加熱以產(chǎn)生熱釋電效應(yīng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的噴射裝置，其特征在于:所述的儲料筒(103)外側(cè)設(shè)置有加熱圈(106)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴射裝置，其特征在于:所述的加熱圈(106)外側(cè)設(shè)置有隔熱圈(107)。6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的噴射裝置，其特征在于:所述的流道(105)內(nèi)設(shè)置一加熱棒(108)。7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的噴射裝置，其特征在于:進一步包括熱釋電晶體夾持及運動機構(gòu)(3)，該熱釋電晶體夾持及運動機構(gòu)包括用以固定安裝熱釋電晶體(2)的夾持架(31)以及可調(diào)節(jié)夾持架(31)高度的直線電機(32)。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于熱釋電效應(yīng)的微納復合噴射裝置，其特征在于:所述的噴射機構(gòu)(I)進一步包括可將壓電陶瓷(111)的變形量放大的壓電放大機構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于熱釋電效應(yīng)的微納復合噴射裝置，其特征在于:所述的壓電放大機構(gòu)為菱形放大機構(gòu)(113)，所述的推桿(110)通過鎖緊螺母固定在菱形放大器的一側(cè)，所述的壓電陶瓷(111)安裝在菱形放大器的中間。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于熱釋電效應(yīng)的微納復合噴射裝置的控制方法，其特征在于包括如下兩個噴射模式: (1)微米量級的噴射:由控制機構(gòu)控制熱源斷開，控制動力源使儲料腔內(nèi)保持一定背壓；控制機構(gòu)輸入一電壓脈沖信號作用于壓電陶瓷，壓電陶瓷產(chǎn)生微小的變形推動推桿向下運動，進而推動驅(qū)動膜片向下變形，導致噴射腔的容積減小形成噴射壓力，促使液體通過噴嘴形成一定長度的射流；之后控制機構(gòu)控制電壓脈沖信號瞬間消失，推桿復位，使噴射腔內(nèi)壓強減小，液柱回拉，液柱尖端由于慣性繼續(xù)向遠離噴嘴方向前進，最終斷裂形成微米級液滴； (2)納米量級的噴射:由控制機構(gòu)控制熱源接通，控制動力源工作繼續(xù)保持儲料腔內(nèi)具有一定背壓；同時，控制機構(gòu)控制切斷對壓電陶瓷的電壓脈沖信號，使壓電陶瓷不工作；當熱源開始工作時，噴嘴與熱釋電晶體之間形成電壓差，當電場力足夠大時，受背壓作用匯聚在噴嘴處的溶液將被拉出形成納米級液滴。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于熱釋電效應(yīng)的納米噴射-微納復合噴射裝置的機構(gòu)設(shè)計及其控制方法。該納米噴射裝置包括噴射機構(gòu)、熱釋電晶體、壓力源、熱源以及控制機構(gòu)，該裝置通過熱釋電晶體在熱源作用下產(chǎn)生電場，將溶液拉出形成納米級液滴，其可避免傳統(tǒng)納米噴射裝置上直接施加電場所需的高電壓和復雜電路引起的諸多問題。該微納復合噴射裝置還增加了傳統(tǒng)噴射裝置的壓電機構(gòu)，當需制作微米級液滴時，斷開熱源，即可采用進行微米級噴射，從而實現(xiàn)微納米的復合轉(zhuǎn)換。
【IPC分類】B05B5/053, B05B12/00, B05B9/04
【公開號】CN104959248
【申請?zhí)枴緾N201510380447
【發(fā)明人】謝丹, 常雪峰, 羅善明, 舒霞云, 王建, 鄭康, 柯信福, 李挺勇
【申請人】廈門理工學院
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月2日