[发明专利]一种柔性电子器件的制备装置及其制备方法

说明书

本发明公开了一种柔性电子器件的制备装置，包括安装基板、安装在安装基板上的移动平台、受移动平台驱动的注射机构、用于辅助注射机构的喷气机构和用于放置载玻片的Z轴平台；注射机构包括注射桶、注射泵、注射针筒、注射针头和注射泵控制器，注射桶通过安装辅件安装在X轴平台上，注射针筒竖直设置在注射桶的一侧，且该注射针筒与注射泵的出料端连通，注射针筒的出料端与注射针头的进料端连接；喷气机构包括喷气筒和喷气头，喷气筒与注射针筒设置在注射桶的同一侧。本发明结构简单、操作便捷，对实验操作环境的要求较低，其能够随时调节移动平台和注射泵，通过注射泵对注射针筒喷射的离子凝胶的定量控制，以制备出不同结构、尺寸的柔性电子器件。

技术领域

本发明属于柔性电子技术领域，尤其是涉及一种柔性电子器件的制备装置及其制备方法。

背景技术

离分紫水凝胶材料是一类内部含有大量水的三维聚合物网络。其中，导电水凝胶作为功能性凝胶的一种，由于其固有的柔性以及导电性在柔性传感器、可穿戴器件等领域得到实际的应用。近年来，柔性电子领域发展快速，柔性传感器成为未来机器人、体外诊断、能量收集等领域中的重要应用器件。3D打印在材料的制造中提供许多优点，包括高精度、低成本和结构定制等有点，为导电凝胶电子器件的复杂制造提供可行性。

但是，目前3D打印只能制造外形，而无法定制化杨氏模量(即软硬)。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、操作简单、对制备环境要求较低、生产成本低的柔性电子器件的制备装置。

本发明的另一个目的是提供一种基于柔性电子器件的制备装置的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种柔性电子器件的制备装置，包括安装基板、安装在所述安装基板上的移动平台、受移动平台驱动的注射机构、用于辅助注射机构的喷气机构和用于放置载玻片的Z轴平台；

所述移动平台包括安装在所述安装基板上的两个平行设置的Y轴平台和安装在两个Y轴平台之间的X轴平台，所述X轴平台的两端安装在Y轴平台上以使X轴平台在Y轴方向上移动；

所述Z轴平台的底部安装在所述安装基板上，且该Z轴平台位于2个Y轴平台之间，用于承接注射机构向Z轴平台注射的离子凝胶，所述Z轴平台的底部设有升降组件以用于调节高度；

所述注射机构包括注射桶、注射泵、注射针筒、注射针头和注射泵控制器，所述注射桶通过安装辅件安装在所述X轴平台上以用于所述注射桶沿X轴方向上移动，所述注射泵设置在注射桶内，所述注射针筒竖直设置在所述注射桶的一侧并通过注射泵7驱动从注射针筒8的出料端排出离子凝胶，离子凝胶通过一管道通入该注射针筒内，所述注射针筒的出料端与注射针头的进料端连接以用于离子凝胶通过注射针头向载玻片注射；

所述喷气机构包括喷气筒和喷气头，所述喷气筒竖直安装在所述注射桶上，所述喷气筒与所述注射针筒平行设置，且该喷气筒与注射针筒设置在注射桶的同一侧，所述喷气头的出气端与喷气头的进气端连接以用于在注射离子凝胶时从喷气头喷出冷气，所述喷气筒顶部的进气端通过管路与外部的输气装置连通。

在上述技术方案中，每个所述Y轴平台包括Y轴轨道、Y轴丝杠和Y轴皮带，所述Y轴丝杠安装在所述Y轴轨道内，所述Y轴皮带绕在所述Y轴轨道的两端之间，所述Y轴丝杠上设有丝杠螺母，且该丝杠螺母与Y轴皮带相配合，所述X轴平台的底部通过连接件与Y轴皮带连接以使X轴平台沿Y轴方向移动。

在上述技术方案中，每个Y轴平台的底部两端设有支撑座，所述支撑座固装在所述安装基板上。

在上述技术方案中，所述X轴平台包括X轴轨道、X轴丝杠和X轴皮带，所述X轴丝杠安装在所述X轴轨道内，所述X轴皮带绕在所述X轴轨道的两端之间，所述X轴丝杠上设有丝杠螺母，且该丝杠螺母与X轴皮带相配合，所述注射机构安装在X轴平台上，以用于在X轴丝杠的驱动下带动注射机构沿X轴方向移动。