電流體動力學噴墨打?。‥HD printing）介紹

電動流體動力學（Electro-hydro Dynamics, 簡稱EHD）噴墨打印設備是一種不同于壓電陶瓷式打印機的一種高分辨率噴印設備。壓電式噴墨打印機經(jīng)歷了將電能轉(zhuǎn)化為機械外力的過程，而電動流體動力學噴墨直接將電場作用于工作介質(zhì)。當針尖處電場集中后，其強度大大增大，可以噴出遠遠小于針尖直徑的液滴。傳統(tǒng)的壓電陶瓷式噴墨打印在無法制備較高分辨率的圖案同時，還不得不面對咖啡環(huán)和針孔薄膜的問題，而電場打印就可以輕松應對這些問題。

電動流體動力學噴墨打印的基本原理：利用外部施加的電場將液體油墨拉出，而不是將其從小尺寸的噴嘴中推出，這種打印方式所得圖案的分辨率高于1μm。當在兩個電極之間施加高電壓時發(fā)生電暈放電，并且該過程導致與電極相同極性的離子向另一電極移動，形成空間電荷，并在兩個電極之間產(chǎn)生流動電流，離子間庫侖力引發(fā)電流體動力流。當打印系統(tǒng)的噴頭內(nèi)含有帶不同電荷的墨水時，在噴嘴和基板之間施加電壓，如圖1所示，陽（陰）粒子聚集至正（負）電極的噴嘴**（相對于接地基板），并形成圓錐形彎月面，稱為泰勒錐，當電壓增加時，靜電應力將克服表面張力和粘度，最終將液體從錐尖噴射到基板上。

▲ 圖1   電流體動力學噴墨過程示意圖

在傳統(tǒng)的EHD打印中，隨著電壓的不斷升高，有十種經(jīng)典的噴射模式，可以簡單分為兩類。**類僅噴出不連續(xù)的墨水，即滴落、針形、和分散彎月面等模式；第二類是連續(xù)噴墨模式，即噴出的墨水相連、不間斷，呈錐射流、多股射流等。根據(jù)設備配置的不同可將電流體動力學噴印設備有以下兩種：如下圖所示，左邊是傳統(tǒng)EHD噴墨設備，一般為實驗室自搭建用；右邊為商業(yè)化的EHD打印機。

兩者區(qū)別主要有:

ａ．針頭構(gòu)造：傳統(tǒng)EHD直徑＞200μm；而Super fine inkjet打印機針管內(nèi)有一根金屬導線，且直徑＜４μm。

ｂ．傳統(tǒng)EHD需要外接供液泵，這種超細微電噴打印機不需要外接供液泵。

EHD噴墨打印適用的墨水：

（1）金屬墨水（如Ag, Au等，溶劑有正十四烷，三甘醇單乙醚等 ）；

（2）聚合物墨水：磷脂膜（溶劑含有甘油），聚電解質(zhì)大分子引發(fā)劑（溶劑為水和乙二醇的混合物）；

（3）打印用基板為多種基板，包括絕緣基板如玻璃，PET，相片紙等。

參考文獻：

[1] 穆蘭. 濕法制備高分辨率聚合物發(fā)光二極管顯示屏及相關(guān)研究[D]. 華南理工大學，2018. DOI：CNKI:CDMD:2.1018.873968

RUIDU EHD電流體動力噴墨打印系統(tǒng)，是一款基于EHD電流體動力學原理的高精度噴墨打印系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的噴墨打印技術(shù)相比，電流體動力噴墨打印系統(tǒng)可以完成更高精度、更精圖案噴印，彌補了現(xiàn)有噴印技術(shù)的不足。在對噴印分辨率要求高的印刷電子、顯示器件、光學器件和微結(jié)構(gòu)打印等領(lǐng)域都可以發(fā)揮精準、穩(wěn)定、高效的作用。