一种可实时监测液滴沉积成膜过程的成膜设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可实时监测液滴沉积成膜过程的成膜设备，包括微滴喷射装置、采集液滴成膜过程图像的图像采集装置及控制成膜设备工作的中控单元；所述的微滴喷射装置包括喷头、基板及运动机构，所述的基板设于运动机构的运动台上；所述的图像采集装置包括显微镜及高速相机。本实用新型专利技术装置能够实时监测液滴沉积成膜过程，通过观察监测到的液滴沉积形成图像，获取成膜过程信息，作为后续工作的基础或者获取经验数据。础或者获取经验数据。础或者获取经验数据。

【技术实现步骤摘要】
一种可实时监测液滴沉积成膜过程的成膜设备


[0001]本技术涉及一种液滴沉积成膜装置领域，具体涉及一种可实时监测液滴沉积成膜过程的成膜设备。

技术介绍

[0002]在各种成膜技术中，溶液成膜技术越来越受到人们的关注。例如喷墨打印是一种重要的溶液成膜技术，在喷墨打印后，油墨功能溶质的均匀沉积对高精度图案的形成及所制备器件的性能与应用都非常重要。在喷墨打印过程中，不仅需要调节参数，控制液滴喷射的稳定状态，而且需要控制液滴沉积形貌。现有技术中有对液滴沉积影响因素在成膜制备工艺中进行了研究，例如CN107379804A公开的“一种大面积高均匀性薄膜喷墨打印方法及打印系统”，就是通过升温抑制咖啡环效应、CN201710231008.2公开的“喷墨打印成膜方法”利用旋转干燥将液滴预干燥以除去液滴中的部分溶剂来达到均匀成膜。但是却不能在液滴沉积过程中实时检测获得沉积过程中的图像，以便根据实际要求更快地调节溶质影响参数以制作复杂图形的薄膜或均匀成膜。
[0003]对于不同溶质溶剂的成膜材料，具有不同较佳的温度或pH值等影响参数，如果能事先获取这些参数，并以这些最佳参数控制成膜过程，则可以很好的完成均匀沉积，并达到预期的图案成型要求。申请号为CN200610071674.6(膜形成方法及制造电子源基板的方法)中通过预先获取基板的表面图像，检测电子源基板上的器件电极的位置，然后计算导电膜的位置作为液滴施加位置从而形成膜；该过程较为繁琐也不能直接获取该成膜图像从而调节参数更有效地获得所需的薄膜。
[0004]为此，需提供一种能够实时监测液滴沉积成膜过程；获取影响成膜的最佳参数，以便对该成膜影响参数进行控制，使其能够均匀成膜或制取复杂图形的薄膜的成膜装置。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题在于提供一种可实时监测液滴沉积成膜过程的成膜设备，能够采集液滴沉积薄膜图像，并实时监测液滴沉积成膜过程。
[0006]为解决上述技术问题，本技术的技术解决方案是：
[0007]一种可实时监测液滴沉积成膜过程的成膜设备，包括微滴喷射装置、采集液滴成膜过程图像的图像采集装置及控制成膜设备工作的中控单元；所述的微滴喷射装置包括喷头、基板及运动机构，所述的基板设于运动机构的运动台上，该运动台的上方设有壳体，所述的喷头固定安装于该壳体的顶部；所述的图像采集装置包括显微镜及高速相机，该图像采集装置安装在基板和运动台的下方；该显微镜与高速相机上下固定放置；该基板为透明可视的；所述的中控单元包括对各装置发布是否运行的命令的中央控制芯片、用于输入指令信息及显示监测数据并记录数据的控制面板及电连接各装置的驱动电路。
[0008]具体地，所述的运动台下方设有保护腔，所述的图像采集装置设于该保护腔内。
[0009]具体地，所述的显微镜和高速相机与基板为相对静止。
[0010]具体地，所述的保护腔连接有使基板真空吸附固定于运动台上的真空吸附管道，该真空吸附管道还与一真空泵连接。
[0011]具体地，所述的运动台也以透明材料制成。
[0012]具体地，所述的高速相机以摄像机代替。
[0013]采用上述方案后，由于本技术设置有图像采集装置，其包括高速相机(或摄像机)和显微镜，二者结合可以监测液滴沉积成膜过程的图像，并实时记录其变换形成过程。通过观察该监测到的图像，可以实时监测成膜过程，以此为基础获取成膜信息，或者进一步干预成膜过程，最终影响成膜结果。例如通过实时监测成膜过程中溶液内溶质的动向，可判断咖啡环效应是抑制还是增强，再进一步通过调节成膜的影响参数，进而完成均匀沉积薄膜或制取复杂图形的薄膜。
附图说明
[0014]图1是本技术所述成膜设备的整体结构图；
[0015]图2是本技术所述成膜设备的结构原理图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详述。
[0017]本技术所揭示的是一种可实时监测液滴沉积成膜过程的成膜设备，如图 1
‑
2所示，为本技术的较佳实施例。该成膜设备包括微滴喷射装置1、采集液滴成膜过程图像的图像采集装置2及控制成膜设备工作的中控单元3。其中：
[0018]所述的微滴喷射装置1包括喷头11、基板12及运动机构18；该喷头11位于基板12的上方，其内喷射的微滴滴落到基板12上，完成成膜过程。该基板 12固定在运动机构18的运动台13上，该运动台13由运动部件(图中未示出) 带动移动，从而带动基板12移动。该微滴喷射装置1是现有常规技术，因此具体的运动部件机构不再说明。其中，运动机构18的上方还设有壳体15，所述的喷头11固定安装在该壳体15顶部。该运动机构18也设有壳体，带动运动台13 移动的运动部件可以安装在该运动机构18的壳体内，也可以安装在运动机构18 的壳体下方。
[0019]所述的图像采集装置2包括显微镜21及高速相机22(该高速相机22也可以用摄像机等代替)，用于实时对液滴沉积成膜过程进行监测，并将监测图像传输至中控单元3。理论上，该图像采集装置2可以安装在液滴成膜附近的任何位置。本实施例具体的，该图像采集装置2安装在基板12和运动台13的下方；所述的运动台13下方设有保护腔17，该图像采集装置2设于该保护腔17内以固定图像采集装置2并与基板12保持相对静止，该保护腔17也可以防止图像采集装置2受到其他刮划损害。该显微镜21与高速相机22上下固定放置，基板12 为透明材料制成是透明可视的，这样，即可从下方监测成膜过程；如果运动台 13影响拍摄，运动台13也需要以透明材料制成。
[0020]另外，所述的基板12可以采用真空吸附的方式固定在运动台13上，具体的，包括相互连通的真空吸附管道61及真空泵62，该真空吸附管道61位于基板12 下方，可在图像采集装置2周边阵列排列，该真空吸附管道61的一端与保护腔17连接，另一端与真空泵62连接；该真空泵62为基板12真空吸附在运动台13 上提供动力，该真空吸附管道61对基板12产生
真空吸附力从而固定基板12。
[0021]本技术装置还设有中控单元3，其包括中央控制芯片、控制面板以及各装置的驱动电路。该中央控制芯片发布指令控制各个装置是否运行；控制面板负责来自用户指令信息的输入及显示监测到的图像数据并进行记录数据；驱动电路与各装置电连接，保证个装置能够稳定运行。具体的中央内部控制系统及结构不在本案的保护重点内，所以在此不再对中控系统做详细阐述。
[0022]本技术装置实施监测时，先启动微滴喷射装置1开始喷射，再启动图像采集装置2，对液滴沉积成膜过程进行实时拍摄获取成膜图像，图像传输至中控单元3，肉眼观察该图像数据获得溶质的动向，获取成膜过程信息，作为后续工作的基础或者获取经验数据。例如通过参数调节装置调节影响该溶质的参数(温度、pH等)，反复数次调节和采集数据直至达到最佳的均匀沉积成膜效果。此处参数调节装置不在本案保护范围内，且做了另案申请，所以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可实时监测液滴沉积成膜过程的成膜设备，其特征在于：包括微滴喷射装置(1)、采集液滴成膜过程图像的图像采集装置(2)及控制成膜设备工作的中控单元(3)；所述的微滴喷射装置(1)包括喷头(11)、基板(12)及运动机构(18)，所述的基板(12)设于运动机构(18)的运动台(13)上，该运动台(13)的上方设有壳体(15)，所述的喷头(11)固定安装于该壳体(15)的顶部；所述的图像采集装置(2)包括显微镜(21)及高速相机(22)，该图像采集装置(2)安装在基板(12)和运动台(13)的下方；该显微镜(21)与高速相机(22)上下固定放置；该基板(12)为透明可视的；所述的中控单元(3)包括对各装置发布是否运行的命令的中央控制芯片、用于输入指令信息及显示监测数据并记录数据的控制面板及电连接各装置的驱动电路。2.根据权利要求1所述的一种可实时监测液...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文奂，谢丹，舒霞云，许克宇，吴常健，魏智滨，张墙，肖航，
申请(专利权)人：厦门理工学院，
类型：新型
国别省市：