本文關(guān)鍵詞：基于噴墨打印的圖案化制備及其應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 光子晶體 噴墨打印 圖案化 膠體晶體圖案 電流體 連續(xù)相圖案 防偽

【摘要】：在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究中,光子晶體這種新型材料因其優(yōu)秀的光子調(diào)控能力在光學(xué)、電學(xué)等領(lǐng)域中都存在著巨大的潛在應(yīng)用。圖案化光子晶體因其獨特微結(jié)構(gòu)而進一步得獲得了其他特別的功能,極大得拓展了其在色彩顯示、生物傳感與檢測及組織工程等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。目前的一些圖案化的方法如光學(xué)刻蝕、模板復(fù)制等都存在著制備繁瑣、成本昂貴等缺點,不利于大面積光子晶體圖案的制備,因此我們希望開發(fā)出一種高效簡便的光子晶體圖案化技術(shù),并探索其具體的應(yīng)用。本文的主要研究內(nèi)容即以此而展開,通過將噴墨打印技術(shù)與膠體粒子自組裝技術(shù)相結(jié)合,成功制備出了多樣化、高精度的膠體光子晶體圖案,并探索了其在色彩顯示及信息防偽等領(lǐng)域的應(yīng)用。主要內(nèi)容如下：(1)通過對Jetlabll壓電噴墨打印系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、墨水組分、基底浸潤性及環(huán)境條件等因素進行研究,探索和優(yōu)化了制備高精度高質(zhì)量的自組裝膠體光子晶體圖案的條件,并成功制備得到具有良好光學(xué)性質(zhì)的,由點陣排列而成的膠體光子晶體圖案。(2)探索了使用電流體噴墨打印系統(tǒng)打印連續(xù)相膠體晶體圖案的可能性,通過調(diào)控墨水溶液中溶劑的組成部分,成功制備出了具有較好光學(xué)性能的線條狀膠體晶體圖案,并通過對噴口直徑、墨水進液速度及平臺運動速度等因素的研究,進而獲得了較小尺度的連續(xù)相圖案。(3)利用壓電噴墨打印技術(shù),通過調(diào)節(jié)基底的浸潤性來獲得具有不同形貌結(jié)構(gòu)的兩類打印光子晶體微點,使得其具有差異性的角度響應(yīng)性光學(xué)性質(zhì),從而開發(fā)出了一種在多類材質(zhì)上簡易快速制備具有響應(yīng)性光學(xué)可變的高精度光子晶體圖案的技術(shù),這種光子晶體圖案可被應(yīng)用于防偽等領(lǐng)域。
【關(guān)鍵詞】：光子晶體 噴墨打印 圖案化 膠體晶體圖案 電流體 連續(xù)相圖案 防偽
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP334.83
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-29
• 1.1 光子晶體9-12
• 1.1.1 光子禁帶9-10
• 1.1.2 光子晶體分類10
• 1.1.3 光子晶體制備方法10-11
• 1.1.4 膠體光子晶體及結(jié)構(gòu)色11-12
• 1.2 圖案化膠體光子晶體12-20
• 1.2.1 圖案化技術(shù)分類13-14
• 1.2.2 光刻技術(shù)14-15
• 1.2.3 直接刻蝕技術(shù)15-17
• 1.2.4 模板復(fù)制技術(shù)17-19
• 1.2.4.1 壓印技術(shù)17-18
• 1.2.4.2 軟刻蝕技術(shù)18-19
• 1.2.5 光子晶體圖案化技術(shù)19-20
• 1.3 噴墨打印技術(shù)20-23
• 1.3.1 噴墨打印簡介20-21
• 1.3.2 噴墨打印技術(shù)分類21-22
• 1.3.3 噴墨打印技術(shù)的應(yīng)用22-23
• 1.4 圖案化光子晶體的應(yīng)用23-27
• 1.4.1 色彩顯示24-25
• 1.4.2 生物傳感及分析25-26
• 1.4.3 微通道芯片26-27
• 1.5 本論文的主要研究工作27-29
• 第二章 基于壓電噴墨打印的自組裝圖案制備29-43
• 2.1 序言29-30
• 2.2 實驗部分30-31
• 2.2.1 試劑與儀器30
• 2.2.2 二氧化硅膠體納米粒子合成30-31
• 2.2.3 膠體粒子溶液的配置及打印31
• 2.2.4 打印基底的制備31
• 2.2.5 結(jié)構(gòu)和性能表征31
• 2.3 結(jié)果與討論31-42
• 2.3.1 噴墨打印參數(shù)設(shè)置31-33
• 2.3.2 咖啡環(huán)效應(yīng)33-35
• 2.3.3 基底浸潤性的影響35-38
• 2.3.3.1 基底浸潤性對于粒子沉積尺寸及光學(xué)性能的影響35-37
• 2.3.3.2 基底浸潤性對于打印精度的影響37-38
• 2.3.4 沉積粒子光學(xué)性能優(yōu)化38-42
• 2.3.4.1 粒子濃度的影響38-39
• 2.3.4.2 乙二醇濃度的影響39-41
• 2.3.4.3 環(huán)境干燥溫度的影響41-42
• 2.4 本章小結(jié)42-43
• 第三章 基于電流體噴墨打印的連續(xù)相圖案制備43-55
• 3.1 序言43-45
• 3.2 實驗部分45-47
• 3.2.1 試劑與儀器45
• 3.2.2 電流體噴墨打印裝置的搭建45-46
• 3.2.3 膠體粒子溶液的配置及打印46
• 3.2.4 打印基底的制備46
• 3.2.5 結(jié)構(gòu)和性能表征46-47
• 3.3 結(jié)果與討論47-54
• 3.3.1 乙二醇溶液體系制備連續(xù)相圖案47-50
• 3.3.1.1 電流體噴墨打印墨水配比47-49
• 3.3.1.2 線條圖案制備及表征49-50
• 3.3.2 正辛醇溶液體系制備連續(xù)相圖案50-52
• 3.3.2.1 線條形貌表征50-51
• 3.3.2.2 光學(xué)性質(zhì)改善51-52
• 3.3.3 線條圖案尺寸控制52-54
• 3.4 本章小結(jié)54-55
• 第四章 光子晶體防偽圖案55-61
• 4.1 序言55-56
• 4.2 實驗部分56-57
• 4.2.1 試劑與儀器56
• 4.2.2 膠體粒子溶液的配置及打印56
• 4.2.3 打印基底的制備56-57
• 4.2.4 防偽光子晶體圖案的制備57
• 4.2.5 結(jié)構(gòu)和性能表征57
• 4.3 結(jié)果與討論57-60
• 4.3.1 防偽光子晶體圖案制備57-58
• 4.3.2 結(jié)構(gòu)形貌及光學(xué)性質(zhì)58-59
• 4.3.3 柔性防偽標(biāo)識59-60
• 4.4 結(jié)論60-61
• 參考文獻61-69
• 第五章 總結(jié)與展望69-71
• 碩士期間發(fā)表的論文及申請專利71-73
• 致謝73

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1 鐘智勇;荊玉蘭;唐曉莉;張懷武;;圖案化磁記錄介質(zhì)[J];材料導(dǎo)報;2005年06期

2 唐可;張懷武;;超高密度圖案化磁記錄介質(zhì)中偶極作用與熱輔助磁化研究[J];電子元件與材料;2008年04期

3 邢汝博;丁艷;韓艷春;;噴墨打印圖案化高分子薄膜及其在有機電子器件加工中的應(yīng)用[J];分子科學(xué)學(xué)報;2007年02期

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本文編號：816606