[發(fā)明專利]圖案噴印寬度驅(qū)動(dòng)的電流體動(dòng)力學(xué)噴印控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910672029.7
• 申請(qǐng)日: 2019-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN110370804B
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張禮兵;吳婷;左春檉;黃風(fēng)立
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 嘉興學(xué)院
• 主分類號(hào): B41J2/045
• 分類號(hào): B41J2/045
• 代理公司: 北京翔甌知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11480
• 代理人: 韓立通

本發(fā)明涉及一種圖案噴印寬度驅(qū)動(dòng)的電流體動(dòng)力學(xué)噴印控制方法，其包括以下步驟：一、構(gòu)建電流體動(dòng)力學(xué)噴印非線性系統(tǒng)；二、確定電流體動(dòng)力學(xué)噴印系統(tǒng)圖案噴印寬度驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)模型；三、根據(jù)電流體動(dòng)力學(xué)噴印系統(tǒng)的輸入輸出數(shù)據(jù)，對(duì)φ(k)進(jìn)行估算，得到圖案噴印寬度隨電流體動(dòng)力學(xué)噴印參數(shù)變化率的估算值；四、采用控制電流體動(dòng)力學(xué)噴印參數(shù)輸入的準(zhǔn)則函數(shù)，將確定電流體動(dòng)力學(xué)噴印系統(tǒng)的圖案噴印寬度驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)模型與控制電流體動(dòng)力學(xué)噴印參數(shù)輸入的準(zhǔn)則函數(shù)結(jié)合，得到電流體動(dòng)力學(xué)噴印的參數(shù)；五、將φ(k)用替代，最終獲得實(shí)際電流體動(dòng)力學(xué)噴印參數(shù)，本發(fā)明一不依賴于電流體動(dòng)力學(xué)噴印系統(tǒng)的理論數(shù)學(xué)模型，二不需要依賴大量的電流體動(dòng)力學(xué)噴印實(shí)驗(yàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電流體動(dòng)力學(xué)噴印技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圖案噴印寬度驅(qū)動(dòng)的電流體動(dòng)力學(xué)噴印控制方法。

背景技術(shù)

柔性電子的微電路圖案是柔性電子器件的一個(gè)主要核心部件，現(xiàn)有的圖案化技術(shù)包括光刻、微接觸印刷、絲網(wǎng)印刷、傳統(tǒng)噴墨印刷等技術(shù)，無(wú)論在技術(shù)方面，還是在生產(chǎn)率、成本和材料等方面都難以滿足柔性電子器件的高效、低成本、批量化制造和工業(yè)化應(yīng)用需求，而且還面臨著設(shè)備和掩模昂貴、制造成本高、周期長(zhǎng)和可用材料少等問(wèn)題。電流體動(dòng)力學(xué)噴印技術(shù)由于設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、效率高、綠色環(huán)保、可使用的材料廣、無(wú)需掩模和直接成形等諸多優(yōu)點(diǎn)，是制造微/納結(jié)構(gòu)柔性電子器件的一種新型制造技術(shù)，在柔性電子微/納制造方面具有巨大的潛能和突出的優(yōu)勢(shì)。

電流體動(dòng)力學(xué)噴印過(guò)程涉及流場(chǎng)和電場(chǎng)等多物理場(chǎng)耦合問(wèn)題，電流體動(dòng)力學(xué)噴印過(guò)程中的施加電壓、噴射高度、噴射溶液的流量和噴印平臺(tái)的移動(dòng)速度等多參數(shù)對(duì)噴印電路圖案的寬度將會(huì)產(chǎn)生影響。電流體動(dòng)力學(xué)噴印系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的多物理場(chǎng)耦合系統(tǒng)，其系統(tǒng)難以建立準(zhǔn)確的理論數(shù)學(xué)模型，采用理論數(shù)學(xué)建模的方法對(duì)電流體動(dòng)力學(xué)噴印過(guò)程進(jìn)行控制必然影響電流體動(dòng)力學(xué)圖案的質(zhì)量。目前，主要采用實(shí)驗(yàn)方法對(duì)進(jìn)行電流體動(dòng)力學(xué)噴印圖案的質(zhì)量進(jìn)行控制，但是，在實(shí)際的電路圖案噴印過(guò)程中需要針對(duì)不同的工藝參數(shù)對(duì)噴印溶液進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，得到所需要的噴印圖案的寬度和厚度，這種實(shí)驗(yàn)方法需要的時(shí)間長(zhǎng)，同時(shí)還要耗費(fèi)大量的材料，因此存在成本高和效率低的問(wèn)題。電流體動(dòng)力學(xué)噴印過(guò)程中由于受到外界因素的影響，所施加的電壓和注射系統(tǒng)的流量、噴印平臺(tái)的移動(dòng)速度等參數(shù)值會(huì)發(fā)生變化，由于制造工藝影響基板在高度方向上會(huì)發(fā)生變化，從而會(huì)引起噴射高度的變化。因此，這些因素對(duì)電流體動(dòng)力學(xué)噴印的電路圖案的寬度將會(huì)產(chǎn)生影響，從而影響電流體動(dòng)力學(xué)噴印電路圖案的質(zhì)量，從而影響柔性電子的電學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種圖案噴印寬度驅(qū)動(dòng)的電流體動(dòng)力學(xué)噴印控制方法，根據(jù)電流體動(dòng)力學(xué)噴印電路圖案的實(shí)際寬度的變化自動(dòng)調(diào)控電流體動(dòng)力學(xué)噴印的施加電壓、噴射高度、噴射溶液的流量和噴印平臺(tái)的移動(dòng)速度等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)預(yù)噴印電路圖案寬度的均勻噴印，從而提高電路圖案的噴印質(zhì)量。

本發(fā)明的技術(shù)方案：一種圖案噴印寬度驅(qū)動(dòng)的電流體動(dòng)力學(xué)噴印控制方法，其包括以下步驟：

一、構(gòu)建電流體動(dòng)力學(xué)噴印非線性系統(tǒng)

w(k+1)＝f(w(k),…,w(k-n_w),u(k),…,u(k-n_u))，

其中w(k)表示k時(shí)刻的電流體動(dòng)力學(xué)噴印圖案的實(shí)際寬度，u(k)表示k時(shí)刻的電流體動(dòng)力學(xué)噴印圖案的參數(shù)，u(k)表示為u(k)＝[u₁(k),u₂(k),u₃(k),u₄(k)]^T，u₁(k)表示k時(shí)刻的電流體動(dòng)力學(xué)噴印所施加的電壓，u₂(k)表示k時(shí)刻的電流體動(dòng)力學(xué)噴印的噴射高度，u₃(k)表示k時(shí)刻的電流體動(dòng)力學(xué)噴印溶液的流量，u₄(k)表示k時(shí)刻的電流體動(dòng)力學(xué)噴印平臺(tái)的移動(dòng)速度；n_w和n_u分別表示電流體動(dòng)力學(xué)噴印非線性系統(tǒng)的未知系統(tǒng)階數(shù)和輸入階數(shù)，f(·)表示電流體動(dòng)力學(xué)噴印非線性系統(tǒng)未知的非線性函數(shù)；