用于對準通過靜電紡絲工藝沉積的納米線的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的實施方式大體包括用于在電子紡絲工藝期間按照預定圖案沉積納米線的設(shè)備和方法。設(shè)備包括噴嘴和電壓源，所述噴嘴用于容納和噴射沉積材料，所述電壓源耦接至所述噴嘴以噴射所述沉積材料。一個或更多個電場整形裝置被安置以對靠近基板的電場整形，以控制所噴射的沉積材料的軌跡。所述電場整形裝置使電場收斂于基板表面附近的點，以按照預定圖案將沉積材料精確地沉積在基板上。所述方法包括以下步驟：施加電壓到噴嘴以朝基板噴射帶電的沉積材料，以及對一個或更多個電場整形以控制帶電的沉積材料的軌跡。隨后按照預定圖案將所述沉積材料沉積在基板上。
【專利說明】用于對準通過靜電紡絲工藝沉積的納米線的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施方式大體涉及用于由靜電紡絲沉積納米線的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在太陽能、顯示器及觸摸屏技術(shù)中，透明導電氧化物(TCO)膜被用作電極，以提供低電阻的電接觸至裝置的活性層，同時也允許射向所述活性層的光和來自所述活性層的光通過。然而，TCO膜具有許多缺陷，所述缺陷減少了使用TCO膜的裝置的絕對效率。例如，TCO膜的沉積需要光學透明度和薄層電阻(sheet resistance)的平衡。較厚的膜或者所述TCO膜中較高的摻雜水平會導致較高的電導率，但是光的光學透射性降低。另外，在裝置中使用TCO膜也可能需要使用額外的非活性膜層，所述非活性膜層能進一步減少光的吸收。此外，TCO膜是相對昂貴的。
[0003]作為裝置中TCO膜的替代，金屬納米線的使用已經(jīng)被提出。一種沉積金屬納米線的方法是靜電紡絲。金屬納米線通常是按照不規(guī)則圖案沉積到基板表面上的。靜電紡絲包括施加高電壓至容納沉積材料(包括聚合物和金屬)的金屬毛細管(capillary)。施加至所述毛細管的電壓產(chǎn)生電場，所述電場足夠克服沉積材料的表面張力，使沉積材料的薄射流(jet)噴射到基板上。允許沉積材料沿隨機方向沉積在基板表面上，所述方向通常是由帶電沉積材料對于接地基板的親和力(affinity)決定的。
[0004]在材料沉積在基板上之后，隨后使沉積材料退火以去除揮發(fā)性的聚合物組分。使用還原劑(比如氫氣)還原沉積材料的剩余部分，以在基板表面上留下導電金屬(例如，納米線)。然而，由于納米線隨機地沉積在基板上，所以納米線圖案不具有均勻的厚度或電導率，從而不利地影響了裝置的性能。
[0005]因此，存在對用于對準通過靜電紡絲工藝沉積的納米線的方法和設(shè)備的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的實施方式大體包括用于通過在靜電紡絲工藝期間控制沉積材料的軌跡而在靜電紡絲工藝期間按照預定圖案沉積納米線的設(shè)備和方法。設(shè)備包括噴嘴和耦接至噴嘴的電壓源，所述噴嘴用于容納和噴射沉積材料。所述電壓源施加電壓至噴嘴，以使沉積材料從噴嘴朝基板噴射。安置一個或更多個電場整形裝置(比如線圈或反電極(counterelectrode))以對靠近基板的電場整形，以控制所噴射的沉積材料的軌跡。電場整形特征結(jié)構(gòu)對電場整形，以致電場收斂于接近基板表面的點，從而按照預定圖案將沉積材料精確地沉積在基板上。所述方法包括以下步驟:施加電壓到噴嘴以朝基板表面噴射帶電的沉積材料，以及對一個或更多個電場整形以控制帶電的沉積材料的軌跡。隨后通過控制所述軌跡將沉積材料按照預定圖案沉積在基板上。
[0007]在一個實施方式中，一種用于在基板上靜電紡絲材料的設(shè)備包括用于容納沉積材料的儲存器和與所述儲存器流體連通的噴嘴?；逯Ъ鼙挥糜谥慰拷鰢娮斓幕濉Ｋ鲈O(shè)備還包括耦接至所述噴嘴的電壓源，以施加電勢至所述噴嘴，從而從所述噴嘴噴射所述沉積材料。包括反電極的電場整形裝置被安置以對在所述基板與所述噴嘴之間的電場整形。所述電場整形裝置被用于影響從所述噴嘴噴射的所述沉積材料的軌跡。
[0008]在另一實施方式中，一種用于在基板上靜電紡絲材料的設(shè)備包括用于容納沉積材料的儲存器和與所述儲存器流體連通的噴嘴。所述噴嘴被用于輸送所述沉積材料至基板的表面。所述設(shè)備還包括相對于所述噴嘴可移動的基板支架?；逯Ъ鼙挥糜谥慰拷鰢娮斓幕?。電壓源耦接到所述噴嘴以施加電勢到所述噴嘴，從而從所述噴嘴噴射所述沉積材料。一個或更多個線圈安置成圍繞位于所述噴嘴與所述基板支架之間的處理區(qū)域，所述一個或更多個線圈被用于影響從所述噴嘴噴射的所述沉積材料的軌跡。
[0009]在另一實施方式中，一種在基板上靜電紡絲材料的方法包括:施加電壓到噴嘴以朝向基板表面噴射帶電的沉積材料；和對靠近所述基板的電場整形，以控制朝向基板表面的帶電的沉積材料的軌跡。通過控制所述軌跡，隨后按照預定圖案將帶電的沉積材料沉積在基板表面上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]為了能詳細理解本發(fā)明的上述特征，可通過參考實施方式而得到上文簡要概述的本發(fā)明的更具體的說明，一些實施方式圖示于附圖中。然而，應注意的是，附圖僅圖示本發(fā)明的典型實施方式，且因此不應被視為本發(fā)明范圍的限制，因為本發(fā)明可允許其他等同效果的實施方式。
[0011]圖1A到圖1D是根據(jù)本發(fā)明的各實施方式的靜電紡絲設(shè)備。
[0012]圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的一種使用靜電紡絲設(shè)備沉積納米線的方法的流程圖。
[0013]圖3A到圖3B圖示通過靜電紡絲工藝形成的納米線。
[0014]為了幫助理解，已盡可能使用相同標記數(shù)字來表示各圖所共有的相同元件。應了解的是在一個實施方式中公開的元件可被有利地用于其他實施方式，而不再特定詳述。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明的實施方式大體包括用于通過在靜電紡絲工藝期間控制沉積材料的軌跡而在靜電紡絲工藝期間按照預定圖案沉積納米線的設(shè)備和方法。設(shè)備包括噴嘴和耦接至噴嘴的電壓源，所述噴嘴用于容納和噴射沉積材料。所述電壓源施加電壓至噴嘴，以使沉積材料從噴嘴朝基板噴射。一個或更多個電場整形裝置(比如線圈或反電極)被安置以對靠近基板的電場整形，以控制所噴射的沉積材料的軌跡。電場整形特征結(jié)構(gòu)對電場整形，以致電場收斂于接近基板表面的點，從而按照預定圖案將沉積材料精確地沉積在基板上。所述方法包括以下步驟:施加電壓到噴嘴以朝基板表面噴射帶電的沉積材料，以及對一個或更多個電場整形以控制帶電的沉積材料的軌跡。隨后通過控制所述軌跡將沉積材料按照預定圖案沉積在基板上。
[0016]圖1A到圖1D是根據(jù)本發(fā)明的各實施方式的靜電紡絲設(shè)備。圖1A圖示靜電紡絲設(shè)備100A。靜電紡絲設(shè)備100A包括外殼102，在外殼102內(nèi)設(shè)置有基板支架104和材料輸送裝置116。外殼102是由聚(甲基丙烯酸甲酯)(poly (methylmethacrylate))形成的，并且用于在環(huán)境上隔離靜電紡絲設(shè)備100A的內(nèi)部108。開口 110穿過外殼102形成，以便于基板112進入及離開靜電紡絲設(shè)備IOOA的內(nèi)部108?？芍聞娱T114被用于在靜電紡絲工藝期間密封開口 110及幫助外殼102的環(huán)境隔離。
[0017]基板支架104安置在靜電紡絲設(shè)備100A的外殼102內(nèi)、內(nèi)部108的下部部分中?；逯Ъ?04適用于支撐靠近材料輸送裝置116的基板112(比如一片玻璃、聚丙烯(polypropylene)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate))。基板支架104是框架，所述框架具有穿過框架的中心部分形成的開口以暴露基板112的背面(例如，與材料輸送裝置116相對的表面)至反電極120。穿過基板支架104的開口允許反電極120 (比如導電銷、導電柱或?qū)щ娡?安置為靠近于基板112的背面?；逯Ъ?04相對于材料輸送裝置116和安置在外殼102的底部中的平臺136上的反電極120是可移動的。通過致動器(未圖示)和形成在外殼102的底部中或底部上的軌道來促進平臺136的移動。平臺136沿著外殼102的底部移動有助于在處理期間預定的一維或二維圖案在基板112的上表面上的形成。因此，在靜電紡絲設(shè)備100A內(nèi)的靜電紡絲工藝期間，反電極120和流體輸送裝置116保持靜止，而基板112相對于反電極120和流體輸送裝置116移動，以在基板表面上形成沉積材料的圖案。在一個實施方式中，預定圖案可以是一維的圖案，比如線條，或者可以是二維的圖案，比如編織線或者正交的線。
[0018]反電極120是電場整形裝置。反電極120由導電材料(例如，諸如鋁之類的金屬)形成。反電極120耦接至電壓源124，電壓源124施加電勢到反電極120。帶電的反電極120對位于材料輸送裝置116與基板支架104之間的工藝區(qū)域128內(nèi)的電場線126整形或影響電場線126。反電極120使得電場線126收斂于接近基板122的表面的單一點。反電極120包括呈圓錐形的尖端122，尖端122位于反電極120的最接近基板112的端部。尖端122使得能夠更精確地控制電場線126的發(fā)散點。尖端122具有大約10毫米的底寬和大約5毫米的高度。
[0019]材料輸送裝置116 (比如注射器)安置成靠近基板112的上表面，并且被用于從儲存器132輸送沉積材料130穿過材料輸送裝置116的噴嘴134到達基板112的上表面。噴嘴134也是由導電材料(例如，諸如不銹鋼之類的金屬)形成的，并且耦接至電壓源124。通過電壓源124而使噴嘴134為電偏置的，這克服了在噴嘴134中存在的沉積材料130的表面張力，從而朝向基板112噴射沉積材料130。
[0020]控制器138連接至儲存器132、電壓源124及平臺136，以用于控制靜電紡絲設(shè)備100A內(nèi)的工藝?？刂破?38控制施加到噴嘴134及反電極120的電勢，以及控制平臺136的移動，從而控制在基板112的上表面上的沉積材料的量及位置。控制器138通過控制平臺136的x-y軸移動而促進沉積材料130在基板112的表面上形成預定圖案。
[0021]在靜電紡絲設(shè)備100A中的靜電紡絲沉積工藝期間，將來自儲存器132的沉積材料130提供到材料輸送裝置116。沉積材料130由毛細管作用而懸浮在材料輸送裝置116的噴嘴134中，直到來自電壓源124的電勢被施加到噴嘴134為止。來自電壓源124的電勢克服了噴嘴134中沉積材料130的表面張力，使得沉積材料130被從噴嘴134噴射出。施加來自電壓源124的電勢使得從噴嘴134噴射的沉積材料130帶電。噴嘴134，以及相應地沉積材料130通常是以第一極性偏置，同時反電極120以相反極性偏置。反電極120以相反極性偏置會導致電場在基板112的表面附近收斂，從而將帶電的沉積材料130引導到所期望的基板區(qū)域。由于由反電極120所引起的電場線126的收斂，沉積材料130被吸引到基板反電極尖端122的正上方的點，從而促進沉積材料130在基板112上的精確沉積。由于沉積材料130被引導到反電極120正上方的點，所以基板支架104能相對于反電極120移動，以按照預定的一維或二維圖案來沉積沉積材料130。例如，當沉積材料130正被從噴嘴134噴射出時，基板支架104能沿x-y軸方向移動以在基板112的表面上沉積編織線、正交線或其他預定圖案。
[0022]盡管圖1A圖示靜電紡絲設(shè)備100A的一個實施方式，但是也可以設(shè)想其他實施方式。在另一實施方式中，設(shè)想基板支架104可在外殼102內(nèi)保持靜止，而反電極120和材料輸送裝置116的一或兩者是可移動的。在又另一實施方式中，設(shè)想基板112可以是卷對卷(roll-to-roll)式基板或者柔性基板，以及基板支架104可被用于使用滾軸(roller)支撐柔性基板。在又另一實施方式中，設(shè)想反電極120的尖端122的尺寸可被調(diào)整以實現(xiàn)沉積材料130的所需對準精度。另外，雖然反電極120描述為對電場線126整形，但是應理解的是在一些實施方式中反電極可促進電場線126的形成，而并非僅僅對電場線126整形。
[0023]圖1B圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的靜電紡絲設(shè)備100B。靜電紡絲設(shè)備100B類似于靜電紡絲設(shè)備100A，區(qū)別在于靜電紡絲設(shè)備100B利用帶電的線圈140作為電場整形裝置，而不是利用反電極作為電場整形裝置。電線圈(electric coils) 140圍繞位于基板112與噴嘴134之間的處理區(qū)域128，且有助于對存在于處理區(qū)域128內(nèi)的電場線126的整形和影響。線圈140是由導電材料(例如，諸如鋁之類的金屬)形成的，并且可以被電壓源124電偏置，以對存在于處理區(qū)域內(nèi)的電場線126整形。不同于靜電紡絲設(shè)備100A(圖1A)的反電極120，反電極120以與噴嘴134相反的極性偏置，而線圈140以與噴嘴134相同的極性偏置。從而，線圈140通過在線圈140內(nèi)中心地聚焦電場線126及使電場線126在基板112的上表面附近發(fā)散來促進沉積材料130的精確沉積。由于相同極性的噴嘴134、沉積材料130和線圈140的斥力，電場線126被中心地聚焦在線圈140內(nèi)。在處理期間，線圈140通常是在外殼102內(nèi)的固定位置，而基板支架104使基板112相對于線圈和噴嘴134移動，以按照預定圖案沉積沉積材料130。因為在靜電紡絲設(shè)備100B中未使用反電極，所以基板支架104接地以幫助從噴嘴134(噴嘴134通常是正偏置的)朝向基板112引導電場線126。
[0024]設(shè)想可以在處理區(qū)域128中安置少于兩個或者大于兩個線圈140。進一步設(shè)想可以調(diào)整這些環(huán)相對于彼此以及相對于噴嘴134和基板112的大小和間距，以實現(xiàn)沉積材料130的所需軌跡。另外，設(shè)想可以在處理區(qū)域128內(nèi)安置單一螺旋線圈140。
[0025]圖1C圖示根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的靜電紡絲設(shè)備100C。靜電紡絲設(shè)備100C類似于靜電紡絲設(shè)備100B，區(qū)別在于線圈140的每一線圈的直徑沿從噴嘴134到基板支架104的方向(例如，向下朝向基板支架104)減小。因此，線圈140形成類圓錐形，所述類圓錐形使電場線126中心地聚焦在線圈140內(nèi)，以引導帶電的沉積材料130到基板112的表面上的期望位置。通過進一步促進電場線126的收斂，與具有相同直徑的線圈140 (如圖1B所不)相比，線圈140的直徑的減小可進一步提聞沉積材料130的沉積精度。
[0026]圖1D圖示根據(jù)本發(fā)明的又一實施方式的靜電紡絲設(shè)備100D。靜電紡絲設(shè)備100D類似于靜電紡絲設(shè)備100A，區(qū)別在于靜電紡絲設(shè)備100D包括在圖1B中圖示的線圈140。因此，靜電紡絲設(shè)備100B具有兩個電場整形裝置:線圈140和反電極120。線圈140和反電極120用于對電場線126整形和使電場線126收斂，以按照預定圖案將沉積材料130沉積在基板112的表面上。反電極120和線圈140的組合通過以兩種不同的方式對所述電場整形而促進沉積材料130的增強的對準。具有與噴嘴134和沉積材料130相同的極性的帶電的線圈140通過阻礙電場線126及向內(nèi)推動電場線126而使電場線126中心地聚焦在線圈140內(nèi)。具有與沉積材料130相反的極性的帶電的反電極120將電場線126和沉積材料130吸引到基板112的表面上的精確位置。因此，通過兩個不同的電場整形裝置來實現(xiàn)電場線126的收斂。與當單獨地使用線圈140或反電極120時相比，線圈140和反電極120的協(xié)同效應允許沉積材料130的更精確程度的沉積精度。
[0027]應注意靜電紡絲設(shè)備100A-100D不受所圖示的方向的限制。應了解的是靜電紡絲設(shè)備100A-100D的任意一靜電紡絲設(shè)備能橫向地或倒置地(inverted)或以任何其他可操作的方向安置。
[0028]圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的一種沉積納米線的方法的流程圖250。流程圖250開始于操作251，在操作251，基板安置在靜電紡絲設(shè)備內(nèi)的基板支架上?；灏仓迷陟o電紡絲設(shè)備內(nèi)，靠近材料輸送裝置的噴嘴。在操作252中，將來自電壓源的電壓施加到噴嘴?？稍诩s5千伏到約40千伏的范圍內(nèi)的電壓克服懸浮在噴嘴中的沉積材料的表面張力，并從噴嘴噴射沉積材料。沉積材料通常包括聚合物和金屬材料或含金屬材料的預定混合物。例如，所述聚合物可以是聚醋酸乙烯酯(polyvinyl acetate)或聚乙烯醇(polyvinylalcohol)，濃度在約I重量百分比與約30重量百分比之間，比如約3重量百分比至約15重量百分比。所述金屬可以是以下之一或更多:銀、銅、鈦、鎳、鈀、鉬、鎂、金、鋅、鎢或鋁。從噴嘴噴射的沉積材料通常具有約IOcP至約50cP的粘度。
[0029]在施加電壓到材料輸送裝置的噴嘴的同時，影響、形成靠近基板表面的電場線或?qū)拷灞砻娴碾妶鼍€整形以控制沉積材料的軌跡和按照預定圖案將沉積材料引導到基板上。使用一個或更多個電場整形裝置(比如線圈或反電極)對電場整形，通過電壓源使所述一個或更多個電場整形裝置電偏置。在操作254中，所述一個或更多個電場整形裝置使電場線收斂并且由靜電將帶電的沉積材料引導到基板表面上，以為了在基板上形成預定的一維、二維或三維圖案。所述預定圖案可以對應于用于半導體裝置的所需的結(jié)構(gòu)，比如襯墊、絲線或者母線。
[0030]在操作255中，在材料已經(jīng)按照預定圖案沉積在基板上之后，可處理沉積材料以從沉積材料中去除聚合物材料，從而留下產(chǎn)生的納米線。聚合物材料的去除在基板的表面上留下金屬材料或含金屬材料，所述金屬材料或含金屬材料具有在約10納米至約10000納米范圍內(nèi)的厚度。在含金屬材料保持在基板上的實施方式中，可使用還原氣體(比如氫或者氫原子團)還原含金屬材料，以在基板的表面上留下導電的金屬。用于去除聚合物材料的工藝的一個實例包括:在約I毫托至約760托的壓強下，在約25攝氏度至約250攝氏度的溫度下，于退火裝置中使基板和所述基板上的沉積材料退火達約5分鐘到約10分鐘。沉積材料的退火使得聚合物從基板表面蒸發(fā)，在基板表面上留下按照預定圖案的導電金屬。
[0031]盡管流程圖250圖示一種通過靜電紡絲沉積納米線的方法的一個實施方式，但是也設(shè)想了其他實施方式。在另一實施方式中，設(shè)想可根據(jù)沉積材料的組成而不包括操作255。
[0032]圖3A到圖3B圖示用靜電紡絲工藝形成的納米線。圖3A圖示基板312A上具有納米線360A的基板312A的頂視圖。納米線360A是由導電材料(比如金屬)形成的。納米線360A是用沒有電場整形裝置的靜電紡絲設(shè)備沉積的。因此，納米線360A隨機地沉積在基板312A上?；?12A包括具有高密度的納米線360A的區(qū)域(比如區(qū)域362)，以及具有低密度的納米線360A的區(qū)域(比如區(qū)域363)。納米線360A在基板312A上的不均勻分布不利地影響裝置性能。
[0033]圖3B圖示基板312B上具有納米線360B的基板312B的頂視圖。納米線360B是由根據(jù)本發(fā)明的實施方式沉積的導電材料形成的。由于在沉積期間使用電場整形裝置(比如線圈或反電極)，納米線360B是按照預定圖案沉積的，而不是沿隨機方向沉積的。因此，遍及基板312B的表面以均勻的厚度和密度沉積納米線360B，從而促進遍及基板312B的表面的均勻電導率。遍及基板312B的表面的均勻電導率使裝置性能和效率最大化。應了解的是，能按照與圖3B所圖示的圖案不同的預定圖案沉積納米線360B。
[0034]本發(fā)明的權(quán)益包括用于對準在靜電紡絲工藝期間沉積的納米線的方法和設(shè)備。所述方法和設(shè)備利用一個或更多個電場整形裝置使在所述設(shè)備內(nèi)的電場收斂到所期望的點。所述電場整形裝置促進基板表面上納米線的預定圖案的形成和對準。因此，能在基板表面上形成具有均勻厚度和電導率的金屬層。具有均勻厚度和電導率的金屬層促進更高效裝置的形成。
[0035]盡管上述內(nèi)容針對本發(fā)明的實施方式，但在不背離本發(fā)明的基本范圍的情況下可設(shè)計本發(fā)明的其他和進一步的實施方式，且本發(fā)明的范圍是由以下要求保護的內(nèi)容確定的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在基板上靜電紡絲材料的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 儲存器，所述儲存器用于容納沉積材料； 噴嘴，所述噴嘴與所述儲存器流體連通； 基板支架，所述基板支架被用于支撐靠近所述噴嘴的基板； 電壓源，所述電壓源耦接到所述噴嘴以施加電勢到所述噴嘴，從而從所述噴嘴噴射所述沉積材料；和 電場整形裝置，所述電場整形裝置包括反電極，所述反電極被安置以對在所述基板與所述噴嘴之間的電場整形，所述電場整形裝置被用于影響從所述噴嘴噴射的所述沉積材料的軌跡。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述電場整形裝置安置在靠近所述基板、與所述噴嘴相對的一側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述基板支架包括框架，所述框架具有穿過所述框架的中心開口，所述基板支架被用于支撐基板的邊緣。
4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述反電極是銷，具有靠近所述基板的圓錐形尖端，且所述反電極被固定在適當?shù)奈恢谩?br> 5.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述反電極相對于所述基板支架是可移動的。
6.一種用于在基板上靜電紡絲材料的設(shè)備，所述設(shè)備包括: 儲存器，所述儲存器用于容納沉積材料； 噴嘴，所述噴嘴與所述儲存器流體連通，所述噴嘴被用于輸送所述沉積材料到基板的表面； 基板支架，所述基板支架相對于所述噴嘴可移動，所述基板支架被用于支撐靠近所述噴嘴的所述基板； 電壓源，所述電壓源耦接到所述噴嘴以施加電勢到所述噴嘴，從而從所述噴嘴噴射所述沉積材料；和 一個或更多個線圈，所述一個或更多個線圈安置成圍繞位于所述噴嘴與所述基板支架之間的處理區(qū)域，所述一個或更多個線圈被用于影響從所述噴嘴噴射的所述沉積材料的軌跡。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，所述設(shè)備進一步包括反電極，所述反電極安置在靠近所述基板、與所述噴嘴相對的一側(cè)，所述反電極耦接到所述電壓源，并且被用于影響從所述噴嘴噴射的所述沉積材料的所述軌跡，其中所述電壓源被用于施加電勢到所述一個或更多個線圈，且施加到所述一個或更多個線圈的電勢與施加到所述噴嘴的電勢具有相同的極性。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中: 所述電壓源被用于施加電勢到所述反電極； 施加到所述反電極的電勢具有與施加到所述噴嘴的電勢相反的極性；和 其中所述反電極是銷，具有指向所述基板的圓錐形尖端。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述一個或更多個線圈包括彼此縱向間隔開并且具有軸向?qū)手行牡亩鄠€ 線圈。
10.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中所述多個線圈沿從所述噴嘴朝向所述基板支架的方向具有逐漸減小的直徑。
11.一種在基板上靜電紡絲材料的方法，所述方法包括: 施加電壓到噴嘴以朝向基板表面噴射帶電的沉積材料； 對靠近所述基板的電場整形，以控制朝向所述基板的所述帶電的沉積材料的軌跡；和通過控制所述軌跡而按照預定圖案將所述帶電的沉積材料沉積在所述基板的所述表面上。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中對所述電場整形包括施加電勢到反電極，所述反電極安置在所述基板的與所述噴嘴相對的一側(cè)。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中對所述電場整形包括施加電勢到一個或更多個線圈，所述線圈安置在位于所述基板與所述噴嘴之間的處理區(qū)域內(nèi)。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其中所述帶電的沉積材料包括聚乙烯醇和鋁。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其中對所述電場整形包括: 施加電勢到反電極，所述 反電極安置在所述基板的與所述噴嘴相對的一側(cè)；和施加電勢到一個或更多個線圈，所述線圈安置在位于所述基板與所述噴嘴之間的處理區(qū)域內(nèi)。
【文檔編號】B82B1/00GK103906703SQ201280052127
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月14日
【發(fā)明者】柯蒂斯·萊施克斯, 史蒂文·韋爾韋貝克, 羅伯特·維瑟 申請人:應用材料公司