[实用新型]一种环形谐振腔聚焦微滴喷印装置

说明书

本实用新型公开了一种环形谐振腔聚焦微滴喷印装置，其包括声波发生装置、环形谐振腔、内喷嘴，声波发生装置靠近环形谐振腔，内喷嘴安装在环形谐振腔中心；环形谐振腔包括内喷嘴夹件和谐振层组件，谐振层组件由多片谐振层同轴堆叠形成，谐振层之间设有层隙，谐振层中心设有供内喷嘴穿过的通孔，经环形谐振腔聚焦得到的超声波驻波场可产生足够强度的声泳力，声泳力使得内喷嘴形成液滴体积较小时即可脱离内喷嘴形成微米级喷印微滴，实现高粘度材料的高精度电子喷印，且对材料的电磁特性没有要求。

技术领域

本实用新型涉及声场控制电子喷印技术领域，尤其涉及一种环形谐振腔聚焦微滴喷印装置。

背景技术

传统的半导体加工技术，存在工艺复杂、材料浪费大等问题，且传统半导体加工技术制得的电子器件组装后，电子设备存在体积大、装配难等问题，集成电路的发明在一定程度上解决了上述问题。

但随着人们对电子设备体积要求越来越高，硬板集成电路出现发展瓶颈，于是柔性电子器件的发展引起了业内技术人员的关注，柔性显示器、有机发光显示器件、电子纸、印刷电路板和柔性传感器等电子器件相继被发明、生产与制造。柔性电子产品的生产一般通过电子喷印来实现，电子喷印是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金属基板上的新兴电子技术，具有柔性化、批量化、能耗低、浪费少等优势，目前在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛的应用前景。但现有电子喷印技术多依赖于材料自身的电、化、磁特性，对于一些不具备上述性质的材料往往需要对材料进行加工后方可实现电子喷印，材料的加工可能破坏材料本身或向材料中引入杂质，因此电子喷印技术在一些材料的应用上遇到了阻碍。

近年来，以石墨烯为代表的具有高载流子迁移率的新型二维纳米材料被提出并引起了相关领域技术人员的关注，该材料可为离子的运动提供了更多的通道，进而大幅提高了离子运动的速度，因此将被广泛应用于各种电子器件的制作。然而，现有的新型二维纳米材料电子器件的制备方法依然沿用传统的半导体加工技术，存在工艺复杂、材料浪费大等问题，因此可以考虑采用电子喷印技术对该材料进行加工应用。

然而，传统的喷印工艺只适用于低粘度材料，针对粘度较高材料的电子喷印技术却往往囿于高电场的工作条件，要求所喷射材料必须具备特有的电磁特性，粘度较高的材料其在喷出时需要克服的液体表面张力及喷嘴毛细力更大，因此得到的液滴体积也都更大，无法达到微米级别，进而影响到打印分辨率及清晰度，为适应更多材料应用且降低制造工艺复杂性，现有电子喷印技术有待进一步改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于得到一种适用于高粘度材料且不对材料有电磁特性需求，可产生微米级别喷印液滴的环形谐振腔聚焦微滴喷印装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：提供一种环形谐振腔聚焦微滴喷印装置，其特征在于：包括声波发生装置、环形谐振腔、内喷嘴，所述声波发生装置靠近所述环形谐振腔，所述内喷嘴安装在所述环形谐振腔中心；所述环形谐振腔包括内喷嘴夹件和谐振层组件，所述谐振层组件由多片谐振层同轴堆叠形成，所述谐振层之间设有层隙，所述谐振层中心设有供所述内喷嘴穿过的通孔。

较佳的，所述谐振层组件由多片半径不同的圆形谐振层同轴堆叠形成，所述圆形谐振层之间形成环状层隙。

较佳的，所述声波发生装置位于所述环形谐振腔的正上方，所述圆形谐振层自上向下半径从小到大同轴堆叠，圆形谐振层圆心附近沿轴向增厚形成凸部，所述凸部使得层隙高度朝圆心径向逐步减小，进而形成环状层隙。

较佳的，所述圆形谐振层外沿竖直向上凸起形成同心圆环结构，所述圆形谐振层呈盘状结构，多片所述圆形谐振层套接后各圆形谐振层的盘沿等高，且盘沿之间形成等距的夹缝，所述夹缝联通所述环状层隙。

较佳的，所述的内喷嘴为将毛细玻璃管下端拉制得到的玻璃喷嘴。