電紡絲方式圖案形成裝置的制造方法
【專利摘要】根據本實用新型的一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置,其中,包括:施加有第一電壓且用于對紡絲溶液進行噴射的噴嘴;施加有第二電壓且用于支撐將要形成圖案的一基板的載物臺,其配置于所述噴嘴下方;纖維引導部,其配置于所述噴嘴與所述載物臺之間;以及用于將包含所述噴嘴與所述載物臺之間空間的區域的相對濕度調節至50%以下的濕度調節單元,其中:所述纖維引導部包括第一引導部及第二引導部,所述第一及第二引導部關于從所述噴嘴的端部向垂直于所述載物臺的第一方向延長的虛擬延長線相互對稱地配置,且所述第一及第二引導部分別沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸,所述第一引導部及第二引導部以相對電容率為50以下的物質形成。
【專利說明】
電紡絲方式圖案形成裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種以電紡絲方式對納米纖維進行紡絲而形成一定的圖案的裝置。【背景技術】
[0002]在制造納米纖維的方法中,已知拔拉法(drawing)、模板合成(template synthesis)、相分離(phase separat1n)、自組裝(self assembly)、電紡絲 (electrospinning)等。這些方法中,作為能夠連續制造納米纖維的方法,一般應用電紡絲方式。[〇〇〇3]電紡絲方法是在對紡絲溶液進行噴射的噴嘴與供基板配置的載物臺之間施加高電壓,形成比紡絲溶液的表面張力更大的電場,使得紡絲溶液紡絲成納米纖維形態。以電紡絲方法制造的納米纖維受到紡絲溶液的粘度、彈性、導電性、介電性、極性及表面張力等材料物性與電場強度、噴嘴與集成電極之間距離等影響。
[0004]基于電紡絲法的納米纖維形成方法是廣為所知的技術。另一方面,存在要把如此形成的納米纖維按所需方向排列的嘗試,作為其代表性的方法,有在鄰接地形成的電極進行電紡絲而獲得排列的納米纖維的方法和使噴嘴與基板之間的距離保持非常接近、使納米纖維排列于所需位置的方法。但是,這些方法在實用化方面具有問題。【實用新型內容】
[0005]解決的技術問題
[0006]本實用新型的目的是提供一種電紡絲方式圖案形成裝置,可以使納米纖維按一個方向排列,精密地形成微細圖案。
[0007]技術方案
[0008]根據本實用新型的一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置,其中,包括:施加有第一電壓且用于對紡絲溶液進行納米纖維噴射的噴嘴;施加有第二電壓且用于支撐將要形成圖案的一基板的載物臺,其配置于所述噴嘴下方;纖維引導部,其配置于所述噴嘴與所述載物臺之間;以及用于將包含所述噴嘴與所述載物臺之間空間的區域的相對濕度調節至50%以下的濕度調節單元,其中:所述纖維引導部包括第一引導部及第二引導部,所述第一及第二引導部關于從所述噴嘴的端部向垂直于所述載物臺的第一方向延長的虛擬延長線相互對稱地配置,且所述第一及第二引導部分別沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸,所述第一引導部及第二引導部以相對電容率為50以下的物質形成。
[0009]根據本實用新型另一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置,其中,包括:施加有第一電壓且用于對紡絲溶液進行納米纖維噴射的噴嘴;施加有第二電壓且用于支撐將要形成圖案的一基板的載物臺,其配置于所述噴嘴下方;纖維引導部,其配置于所述噴嘴與所述載物臺之間;以及用于將包含所述噴嘴與所述載物臺之間空間的區域的相對濕度調節至50%以下的濕度調節單元,其中:所述纖維引導部包括第一引導部及第二引導部,所述第一及第二引導部關于從所述噴嘴的端部向垂直于所述載物臺的第一方向延長的虛擬延長線相互對稱地配置,且所述第一及第二引導部分別沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸,所述第一引導部及第二引導部為長方體狀,且分別具有沿所述第一方向的厚度以及沿所述第二方向的長度,其中,所述厚度超過5mm,所述長度為10mm以上70mm以下,所述第一引導部及第二引導部分別由金屬形成。
[0010]根據本實用新型另一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置,其中,包括:施加有第一電壓且用于從紡絲溶液進行納米纖維噴射的噴嘴;施加有不同于所述第一電壓的第二電壓且用于支撐將要形成圖案的一基板的載物臺部,其配置于所述噴嘴下方;第一納米纖維引導部,其包括位于所述噴嘴與所述載物臺部之間的第一引導部及第二引導部,所述第一及第二引導部相互隔開地配置,且關于所述噴嘴的延長線對稱;第二納米纖維引導部,其包括分別配置于所述第一引導部及所述第二引導部上方并相互隔開的第三引導部及第四引導部;以及用于將包含所述噴嘴與所述載物臺部之間空間的區域的相對濕度調節至50%以下的濕度調節單元。
[0011]實用新型效果
[0012]根據本實用新型,可以利用以具有較低相對電容率的物質形成的纖維引導部,使噴嘴與載物臺之間的電場變形,并施加沿一個方向作用于納米纖維的力,因而能夠在基板上,使納米纖維沿一個方向排列及擺放,結果,能夠在基板上,在已設置的位置準確地形成微尺度的圖案。
[0013]另外,利用以具有較低相對電容率的物質形成并配置于所述第一納米纖維引導部上部的第二納米纖維引導部,把納米纖維引導到第一納米纖維引導部的第一引導部與第二引導部之間的區域,從而能夠更穩定地在基板上準確地形成微尺度的圖案。【附圖說明】
[0014]圖1是用于說明根據本實用新型一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置的示意圖。
[0015]圖2是在不具備纖維引導部的以往電紡絲方式圖案形成裝置及具備纖維引導部的根據本實用新型一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置中,測量根據X軸位置的電場Z軸分量強度的圖片。
[0016]圖3是在以往電紡絲方式圖案形成裝置中,顯示在各Z軸位置處根據X軸位置的電場Z軸分量強度的圖表。
[0017]圖4是在根據本實用新型一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置中,顯示在各Z軸位置處根據X軸位置的電場Z軸分量強度的圖表。
[0018]圖5是在以往電紡絲方式圖案形成裝置及根據本實用新型一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置中,在X軸坐標及Y軸坐標均為“0”的地點顯示根據Z軸位置的電場Z軸分量強度的圖表。
[0019]圖6是在以往電紡絲方式圖案形成裝置及根據本實用新型一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置中,測量根據Y軸位置的電場Z軸分量強度的照片。
[0020]圖7是在以往電紡絲方式圖案形成裝置中,顯示在各Z軸位置處根據Y軸位置的電場Z軸分量強度的圖表。
[0021]圖8是在根據本實用新型的電紡絲方式圖案形成裝置中,顯示在各Z軸位置處根據Y軸位置的電場Z軸分量強度的圖表。
[0022]圖9是在以往電紡絲方式圖案形成裝置及根據本實用新型一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置中,在X軸坐標為“0”、Z軸坐標為“30”的地點顯示根據Y軸位置的電場Z軸分量的強度的圖表。
[0023]圖10是在根據本實用新型一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置中,用于說明第1 引導部及第2引導部的Z-軸厚度對電場的影響的圖表。
[0024]圖11是在根據本實用新型一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置中,用于說明第1 弓丨導部及第2引導部的Y-軸長度對電場的影響的圖表。
[0025]圖12是用于說明根據本實用新型的另一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置的圖。 [〇〇26]圖13a及圖13b是在同時具備第1納米纖維引導部和第2納米纖維引導部的第1電紡絲方式圖案形成裝置中,測量根據X-軸位置的Z軸分量電場強度的照片及圖表。[〇〇27]圖14a及圖14b是在只具備第1納米纖維引導部與第2納米纖維引導部中的第1納米纖維引導部的第2電紡絲方式圖案形成裝置中,測量根據X-軸位置的Z軸分量電場的強度的照片及圖表。
[0028]圖15a是在使第1納米纖維引導部的上表面與第2納米纖維引導部的下表面之間的垂直方向隔開間隔S變化的情況下,顯示在X-軸坐標及Y-軸坐標為“0”的地點,根據Z-軸方向距離(Z-軸坐標)的Z-軸分量電場強度的圖表,圖15b是在第1納米纖維引導部的上表面與第2納米纖維引導部的下表面之間的垂直方向隔開間隔為16mm、11mm、6mm及0mm的情況下, 分別顯示根據X軸位置的Z軸分量電場強度的圖表。
[0029]圖16a是在使第3引導部與第4引導部之間的水平方向隔開間隔變化的情況下,顯示在X-軸坐標及Y-軸坐標為“0”的地點,根據Z-軸方向距離(Z-軸坐標)的Z-軸分量電場強度的圖表,圖16b是在第3引導部與第4引導部之間的水平方向隔開間隔為30mm、50mm、70mm 及90mm的情況下,分別顯示在各Z軸位置處根據X軸位置的Z軸分量電場的強度的圖表。【具體實施方式】
[0030]下面參照附圖,對本實用新型的實施例進行詳細說明。本實用新型可以具有多樣的變更,可以具有各種形態,在附圖中圖示特定實施例,在正文中詳細說明本實用新型。但是,這并非要針對特定的公開形態來限定本實用新型,應理解為包括本實用新型的思想及技術范圍中包括的所有變更、等同物以及替代物。在說明各附圖的同時,針對類似的構成要素使用了類似的參照符號。在附圖中,為了突出本實用新型的明確性,結構物的尺寸比實際放大或縮小圖示。[0031 ]在本申請中使用的術語單純用于說明特定的實施例,并非意在限定本實用新型。 只要在文理上未明確表示不同,單數的表現包括復數表現。在本申請中,“包括”、“具備”或 “具有”等術語,應理解為僅意在指定說明書中記載的特征、數字、步驟、動作、構成要素或其組合的存在,不預先排除一個或其以上不同特征或數字、步驟、動作、構成要素或其組合的存在或附加可能性。
[0032]只要未不同地定義,包括技術性或科學性術語在內,在此使用的所有術語具有與本實用新型所屬技術領域的技術人員一般理解的內容相同的意義。與一般使用的、字典中定義的內容相同的術語,應解釋為與相關技術的文理上具有的意義一致的意義,只在要本申請中未明確地定義,不得過多地、過度地解釋為形式上的意義。
[0033]圖1是用于說明根據本實用新型一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置的概念圖。
[0034]參照圖1,本實用新型一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置1000可以對紡絲溶液 10進行電紡絲,在基板(未圖示)上直接形成所需微細圖案。為此,本實用新型一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置1000可以包括溶液噴射部1100、載物臺部1200及纖維引導部1300。 [〇〇35] 溶液噴射部1100可以包括噴射器1110、噴嘴1120及第1電壓發生裝置1130。[〇〇36] 優選地,噴嘴1120的直徑可設計成0.14mm以上、1.16mm以下,這樣的直徑范圍具有易于引導毛細管現象的效果。
[0037]噴射器1110可以容納紡絲溶液10。紡絲溶液10可以是諸如聚合物等的有機材料溶液或有機材料與無機材料混合的有機無機復合材料溶液,可以具有約1至200poiSe的粘度。 噴嘴1120連接于噴射器1110,可以把噴射器1110中容納的紡絲溶液10向載物臺1210方向進行噴射。噴嘴1120以導電性物質形成,例如以不銹鋼材質形成,可以為具有一定內徑及外徑的微細管形態。第1電壓發生裝置1130電氣連接于噴嘴1120,可以向噴嘴1120施加第1電壓。 作為一個示例,第1電壓發生裝置1130可以在噴嘴1120生成具有正(positive)極性的直流電壓(DC voltage)并施加于噴嘴1120。施加于噴嘴1120的第1電壓的大小可以根據需要而適宜地調節。在本實用新型的一實施例中,溶液噴射部1100可以還包括噴射栗1140。噴射栗 1140可以向噴射器1110中容納的紡絲溶液10施加壓力,使得噴射器1110中容納的紡絲溶液 10能夠通過噴嘴1120流出到外部。[〇〇38] 載物臺部1200可以具備載物臺1210及第2電壓發生裝置1220。[〇〇39]載物臺1210可以與供紡絲溶液10噴射的噴嘴1120的端部隔開預定間隔地配置。載物臺1210可以以導電性材質形成。將形成圖案的基板(未圖示)可以位于載物臺1210上部。 第2電壓發生裝置1220與載物臺1210電氣連接,可以生成與施加于噴嘴1120的第1電壓不同的第2電壓并施加于載物臺1210。作為一個示例,第2電壓發生裝置1220可以生成接地電壓并施加于載物臺1210。不同于此,第2電壓發生裝置1220也可以生成與第1電壓極性不同的負(negative)電壓或強度不同于第1電壓的正(positive)電壓,并施加于載物臺1210。
[0040]在噴嘴1120與載物臺1210施加互不相同的電壓,因而在噴嘴1120與載物臺1210之間,會形成因電壓差異導致的電場。當在噴嘴1120與載物臺1210之間不形成電場時,分布于噴嘴1120末端的紡絲溶液10借助于表面張力而以半球形液滴形態懸掛于噴嘴1120末端。但是,如果在噴嘴1120與載物臺1210之間形成電場,則在紡絲溶液10的液滴表面感應與施加于噴嘴1120的電壓相反極性的電荷,在紡絲溶液10液滴表面感應的電荷發生作為與表面張力相反的力的靜電力。由于這種靜電力的作用,懸掛于噴嘴1120末端的紡絲溶液10液滴變長為被稱為泰勒圓錐(Taylor cone)的圓錐形狀。在噴嘴1120與載物臺1210之間形成的電場的強度如果大于特定臨界電場的強度,則從紡絲溶液10泰勒圓錐的末端放出紡絲溶液10 噴射流(Jet)。當紡絲溶液10的粘度低時,這種紡絲溶液10噴射流破碎成微細液滴,但當紡絲溶液10的粘度高時,由于表面張力,紡絲溶液10噴射流不破碎,而是以連續的纖維形態, 向載物臺1210方向進行噴射。在本實用新型中,紡絲溶液10具有約1至200p〇iSe的粘度,因而能夠噴射成纖維形態。從紡絲溶液10泰勒圓錐放出的紡絲溶液10纖維可以具有納米尺度的直徑。下面為了說明的便利,把從紡絲溶液10泰勒圓錐放出的“紡絲溶液10纖維”稱為“納米纖維”。
[0041]纖維引導部1300引導從噴嘴1120噴射的納米纖維的行進方向。為此,纖維引導部 1300可以具備第1引導部1310及第2引導部1320。第1及第2引導部1310、1320位于納米纖維進行噴射的噴嘴1120端部與載物臺1210之間,向一個方向Y延伸并相互平行,把噴嘴1120的延長線置于之間,相互隔開預定間隔地配置。第1及第2引導部1310、1320各自的形狀不進行特別限制,可以具有多樣的形狀。例如,第1及第2引導部1310、1320既可以分別具有剖面為圓形、多邊形、半圓、橢圓等的柱狀,也可以具有板(plate)狀。作為一個示例,第1及第2引導部1310、1320各自可以具有垂直于載物臺1210的剖面為四邊形、沿平行于載物臺1210的方向Y延伸的柱狀。[〇〇42]在一實施例中,第1及第2引導部1310U320可以以能夠使在噴嘴1120與載物臺 1210之間形成的電場變形的物質形成。作為一個示例,第1及第2引導部1310、1320可以以相對電容率(relative dielectric permittivity)較低的物質形成。例如,第1及第2引導部 1310、1320可以以相對電容率約為50以下的物質形成。具體而言,第1及第2引導部1310、 1320可以以聚苯乙烯泡沫、特氟龍、木材、塑料材料、玻璃、石英、硅氧化物等物質形成,但并不限定于此。作為另一示例,第1及第2引導部1310、1320可以以金屬物質形成。
[0043]而且,根據本實用新型一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置1000還可以包括濕度調節單元。優選地,為了有效形成精密的細微圖案而控制紡絲區域內的溫度或濕度等的氛圍。濕度調節單元作為調節紡絲區域,即,包含噴嘴與載物臺之間空間的區域的相對濕度的結構,例如,能夠以將空氣或與空氣相混合的混合氣體噴射于紡絲區域的方式調節相對濕度。并且,能夠通過這種濕度調節單元將紡絲區域的相對濕度調節至50%以下。
[0044]圖2是在不具備纖維引導部的以往電紡絲方式圖案形成裝置及具備纖維引導部的根據本實用新型的電紡絲方式圖案形成裝置中,測量根據X軸位置的電場Z軸分量強度的照片。圖3是在以往電紡絲方式圖案形成裝置中,顯示在各Z軸位置處根據X軸位置的電場Z軸分量強度的圖表,圖4是在根據本實用新型的電紡絲方式圖案形成裝置中,顯示在各Z軸位置處根據X軸位置的電場Z軸分量強度的圖表,圖5是在以往電紡絲方式圖案形成裝置及根據本實用新型的電紡絲方式圖案形成裝置中,顯示在X軸坐標及Y軸坐標均為“0”的地點根據Z軸位置的電場Z軸分量強度的圖表。在圖3及圖4中,“Z-(2)曲線”、“Z-(12)曲線”、“Z-(22)曲線”、“Z-(32)曲線”、“Z-(42)曲線”、“Z-(52)曲線”及“Z-(62)曲線”分別代表Z軸坐標為“2”、“12”、“22”、“32”、“42”、“52”及“62”的地點的電場的Z軸分量強度。
[0045]所述X軸代表平行于載物臺1210、垂直于作為第1引導部及第2引導部延伸方向的Y 軸方向的方向,Z軸代表垂直于所述X軸及Y軸的方向。X軸坐標為“0”的地點代表噴嘴1120的延長線所在的地點,Y軸坐標為“0”的地點也一樣,代表噴嘴1120的延長線所在的地點,Z軸坐標為“〇”的地點代表位于載物臺表面上的地點。
[0046]在本實用新型的電紡絲方式圖案形成裝置中,第1引導部及第2引導部以噴嘴的延長線為基準相互對稱地配置,具有Y軸方向的長度為50mm、X軸方向的寬度為30mm、Z軸方向的厚度為30_的長方體形狀。第1引導部與第2引導部的隔開間隔為20mm,第1引導部及第2 弓丨導部的上表面及下表面的Z軸坐標分別為“45”及“15”。[〇〇47]參照圖2至圖5,在以往電紡絲方式圖案形成裝置中,距噴嘴端部的距離越增加, 即,Z軸坐標越減小,電場的強度越持續減小。而且,在Z軸坐標相同的情況下,在X軸坐標為 “0”的位置,電場的強度最大,距離X軸坐標為“0”的位置的距離越增加,電場的強度越減小。
[0048]與此相反,在本實用新型的電紡絲方式圖案形成裝置中,對應于Z軸坐標在“+15” 與“+45”之間,即,位于2個引導部之間的地點的“Z-(22)曲線”、“Z-(32)曲線”及“Z-(42)曲線”,顯示出比對應于Z軸坐標為不足“+15”的地點的“Z-(12)曲線”及“Z-(2)曲線”更小的電場強度。因此,通過第1引導部及第2引導部之間的納米纖維借助于向X軸方向或Y軸方向進行作用的較小力,便能夠變更其運動方向。
[0049]而且,在本實用新型的電紡絲方式圖案形成裝置中,在作為位于第1引導部及第2 引導部之間的情形的“Z-(22)曲線”、“Z-(32)曲線”及“Z-(42)曲線”中,第1引導部及第2弓| 導部之間的空間,即,X坐標為“-10”與“+10”之間的空間的電場強度最大,第1引導部及第2 弓丨導部的內部空間,即,X坐標為“-40”與“-10”之間及“+10”與“+40”之間的空間的電場強度最小。因此,當從液滴的泰勒圓錐放出的帶電納米纖維通過第1引導部及第2引導部之間時, 納米纖維受到沿X坐標為“0”的方向排列的力。
[0050]不過,就圖4的“Z_(52)曲線”而言,顯示出位于第1引導部及第2引導部的上表面正上方地點的電場強度,由于第1引導部及第2引導部的邊造成的影響,X坐標為“_8”與“+8”之間的區域的電場強度小于作為與之鄰接區域的X坐標為“-10”及“+10”的地點的電場強度。 但是,Z軸坐標“52”作為開始從液滴泰勒圓錐形成紡絲溶液噴射流(Jet)的地點,在該位置, 紡絲溶液噴射流(Jet)具有充分大小的直徑,因而在X坐標為“-10”及“+10”的地點,即使電場的強度相對較大,紡絲溶液噴射流(Jet)也幾乎不受電場影響。
[0051]圖6是在以往電紡絲方式圖案形成裝置及根據本實用新型的電紡絲方式圖案形成裝置中,測量根據Y軸位置的電場的Z軸分量強度的照片。圖7是在以往電紡絲方式圖案形成裝置中,顯示在各Z軸位置處根據Y軸位置的電場Z軸分量強度的圖表,圖8是在根據本實用新型的電紡絲方式圖案形成裝置中,顯示在各Z軸位置處根據Y軸位置的電場Z軸分量強度的圖表,圖9是在以往電紡絲方式圖案形成裝置及根據本實用新型的電紡絲方式圖案形成裝置中,顯示在X軸坐標為“0”、Z軸坐標為“30”的地點根據Y軸位置的電場Z軸分量強度的圖表。在圖7及圖8中,“Z-(2)曲線”、“Z-(12)曲線”、“Z-(22)曲線”、“Z-(32)曲線”、“Z-(42)曲線”、“Z-(52)曲線”及“Z-(62)曲線”分別顯示出Z軸坐標為“2”、“12”、“22”、“32”、“42”、“52” 及“62”的地點的電場的Z軸分量強度。[〇〇52]參照圖6至圖9,在以往電紡絲方式圖案形成裝置中,距噴嘴端部的距離越增加, 即,Z軸坐標越減小,電場的強度越持續減小。而且,在Z軸坐標相同的情況下,在Y軸坐標為 “〇”的位置,電場的強度最大,距Y軸坐標為“0”的位置的距離越增加,電場的強度越減小。 [〇〇53]與此相反,在本實用新型的電紡絲方式圖案形成裝置中,對應于Z軸坐標在“+15” 與“+45”之間,即,位于2個引導部之間的地點的“Z-(22)曲線”及“Z-(32)曲線”,顯示出比對應于Z軸坐標為不足“+15”的地點的“Z-(12)曲線”及“Z-(2)曲線”更小的電場強度。而且,在 “Z-(22)曲線”及“Z-(32)曲線”中,在第1引導部及第2引導部之間的空間,即,在Y坐標為 25”與“+25”之間區域的電場強度小于Y坐標不足“-25”或超過“+25”的區域的電場強度。特別是參照圖9,在作為第1引導部及第2引導部Z軸方向中央地點的Z軸坐標為“+30”的位置的電場,在Y坐標為“-20”與“+20”之間的第1區域,顯示出相對較低的電場強度,由于第1引導部及第2引導部的邊,在Y坐標為“-40”與“-20”之間的區域及“+20”與“+40”(未圖示)之間的區域,電場的強度比所述第1區域增加。因此,通過第1引導部及第2引導部之間的納米纖維, 借助于在“-40”與“-20”之間區域或“+20”與“+40”(未圖示)之間區域增加的電場,受到沿Y軸方向進行作用的力。
[0054]一般而言,在電紡絲中,帶電納米纖維具有納米尺度的直徑,因而紡絲溶液的溶劑迅速蒸發,借助于納米纖維所帶的電荷而發生庫侖斥力(Coulomb repuls1n force),這引起納米纖維的彎曲失穩(Bending instability)。結果,在以往電紡絲方式圖案形成裝置中,納米纖維向所述斥力最小化的方向拉伸,借助于此,納米纖維在基板上向隨機方向排列。與此相反,在根據本實用新型的電紡絲方式圖案形成裝置中,第1引導部及第2引導部配置于納米纖維的彎曲失穩開始出現的地點附近,向納米纖維施加沿Y軸方向中的一個方向進行作用的力。借助于被拉向Y軸方向中一個方向的帶電納米纖維,形成空間電荷(Space charge),其發揮斥力作用,使跟隨的納米纖維部分(位于相對與噴嘴鄰接部分的納米纖維的某一部分)能夠朝向相反方向,如果這種作用反復出現,則納米纖維向Y軸方向進行反復運動。結果,在基板形成向Y軸方向排列的納米纖維。
[0055]圖10是在根據本實用新型的電紡絲方式圖案形成裝置中,用于說明第1引導部及第2引導部的Z-軸厚度對電場的影響的圖表。在圖10中,各個曲線顯示出在第1引導部及第2 引導部之間的中央地點,即,在Z-軸坐標為“30”、X-軸坐標為“0”的地點的不同Y-軸坐標下的電場的Z-軸分量的強度。而且,“H-(l)曲線”、“H-(5)曲線”、“H-(10)曲線”、“H-(20)曲線” 及“H-(30)曲線”分別顯示出第1引導部及第2引導部的Z-軸厚度為“1mm”、“5mm”、“10mm”、 “20mm”及“30mm”的情形。在用于圖10的測量的電紡絲方式圖案形成裝置中,第1引導部及第 2引導部以噴嘴的延長線為基準相互對稱地配置,Y軸方向的長度為50mm,X軸方向的寬度為 30mm。而且,第1引導部及第2引導部的Z-軸中心位于Z-軸坐標“30”。
[0056]參照圖10可知,當第1引導部及第2引導部的厚度為5mm以下時,電場的Z-軸分量強度在Y-軸坐標為“0”的位置最大,Y-軸坐標越從“0”增加或減少,電場的Z-軸分量強度越減小,此時,無法向帶電納米纖維施加沿Y-軸方向進行作用的力,因而無法使納米纖維沿Y-軸方向排列。因此,優選第1引導部及第2引導部的厚度超過約5_,更優選為約10_以上。
[0057]圖11是在根據本實用新型的電紡絲方式圖案形成裝置中,用于說明第1引導部及第2引導部的Y-軸長度對電場的影響的圖表。在圖11中,各個曲線顯示出在第1引導部及第2 引導部之間的中央地點,即,在Z-軸坐標為“30”、X-軸坐標為“0”的地點的不同Y-軸坐標下的電場的Z-軸分量的強度。而且,“D-(10)曲線”、“D-(30)曲線”、“D-(50)曲線”、“D- (70)曲線”、“D-( 100)曲線”及“D-( 150)曲線”分別代表第1引導部及第2引導部的Y-軸長度為 “10mm”、“30mm”、“50mm”、“70mm”、“100mm” 及 “150mm” 的情形,“Ref 曲線”代表無第 1 引導部及第2引導部的情形。在用于圖11的測量的電紡絲方式圖案形成裝置中,第1引導部及第2引導部以噴嘴的延長線為基準相互對稱地配置,Z軸方向的厚度為30mm,X軸方向的寬度為30mm。 而且,第1引導部及第2引導部的Y-軸中心位于Y-軸坐標“0”。[〇〇58] 參照圖11可知,在“D-(10)曲線”、“D-(30)曲線”、“D-(50)曲線”及“D-(70)曲線” 中,與在第1引導部及第2引導部之間區域的電場強度相比,在第1引導部及第2引導部的邊緣區域的電場強度更大,因而可以向通過第1引導部及第2引導部之間的帶電納米纖維施加向Y-軸方向進行作用的力。因此,優選第1引導部及第2引導部的Y-軸長度為約10mm以上、 70mm以下。
[0059]圖12是用于說明根據本實用新型的另一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置的圖。
[0060]參照圖12,本實用新型另一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置100可以對紡絲溶液10進行電紡絲,在基板(未圖示)上直接形成所需的微細圖案。為此,本實用新型的電紡絲方式圖案形成裝置100可以包括溶液噴射部110、載物臺部120、第1納米纖維引導部130及第 2納米纖維引導部140。[0061 ] 溶液噴射部110可以包括噴射器111及噴嘴112。
[0062]優選地,噴嘴112的直徑可設計成0.14mm以上、1.16mm以下,這樣的直徑范圍具有易于引導毛細管現象的效果。
[0063]噴射器111可以容納紡絲溶液10。紡絲溶液10可以是諸如聚合物等的有機材料溶液或有機材料與無機材料混合的有機無機復合材料溶液,可以具有約1至200poiSe的粘度。 噴嘴112連接于噴射器111,可以把噴射器111中容納的紡絲溶液10向載物臺部120方向進行噴射。噴嘴112以導電性物質形成,例如以不銹鋼材質形成,可以為具有一定內徑及外徑的微細管形態。
[0064]載物臺部120可以與供紡絲溶液10噴射的噴嘴112的端部隔開預定間隔地配置。載物臺部120可以以導電性材質形成。載物臺部120可以支撐將借助于納米纖維而形成圖案的基板(未圖示)。
[0065]可以對噴嘴112及載物臺部120分別施加互不相同的第1電壓及第2電壓,在噴嘴 112及載物臺部120之間形成電場。當通過噴嘴112而對紡絲溶液進行噴射分布于噴嘴112尖端的紡絲溶液10借助表面張力而具有半球形液滴形態,借助于施加于噴嘴112的電壓,在紡絲溶液10的液滴表面,感應與施加于噴嘴112的電壓相同極性的電荷,產生靜電斥力。由于這種靜電力的作用,懸掛于噴嘴112尖端的紡絲溶液10液滴變長為被稱為泰勒圓錐(Taylor cone)的圓錐形狀。在噴嘴112與載物臺部120之間形成的電場的強度如果大于特定臨界電場的強度,則從紡絲溶液1 〇泰勒圓錐的末端放出紡絲溶液1 〇噴射流(Jet)。當紡絲溶液10的粘度低時,這種紡絲溶液10噴射流破碎成微細液滴,但當紡絲溶液10的粘度為臨界值以上時,由于表面張力,紡絲溶液10噴射流不破碎,而是以連續的纖維形態,向載物臺部120方向進行噴射。在本實用新型中,紡絲溶液10具有約1至200p〇iSe的粘度,因而能夠噴射成纖維形態。從紡絲溶液10泰勒圓錐放出的紡絲溶液10纖維可以具有納米尺度的直徑。下面為了說明的便利,把從紡絲溶液10泰勒圓錐放出的“紡絲溶液10纖維”稱為“納米纖維”。這種納米纖維在體積電流密度高時,因納米纖維的內在不穩定性而發生彎曲現象。納米纖維的發生彎曲現象的位置因諸如納米纖維的帶電程度和電容率、導電率、粘度等的溶劑特性而變化。例如,納米纖維的帶電程度越高,則在越靠近噴嘴112尖端的位置發生納米纖維的彎曲現象。
[0066]第1及第2納米纖維引導部130、140對從噴嘴112噴射的納米纖維的行進方向進行引導。此時,第1納米纖維引導部130可以位于噴嘴112尖端與載物臺部120之間,第2納米纖維引導部140可以配置于噴嘴112尖端與第1納米纖維引導部130之間。第1納米纖維引導部及第2納米纖維引導部可以使在噴嘴112與載物臺部120之間形成的電場變形,引導納米纖維的行進方向。此時,第1及第2納米纖維引導部130、140可以以相對電容率(relative dielectric permittivity)較低的物質形成。例如,第1及第2納米纖維引導部130、140可以以相對電容率約50以下的物質形成。具體而言,第1及第2納米纖維引導部130、140可以以聚苯乙稀泡沫、特氟龍、木材、塑料材料、玻璃、石英、娃氧化物等物質形成,但并不限定于此。 作為另一變形例,第1及第2納米纖維引導部130、140可以以金屬物質形成。
[0067]另一方面,第1納米纖維引導部130可以包括第1引導部131及第2引導部132,所述第1引導部131及第2引導部132把噴嘴112的延長線置于之間,相互隔開預定間隔;第2納米纖維引導部140可以包括第3引導部141及第4引導部142,所述第3引導部141及第4引導部 142把噴嘴112的延長線置于之間,相互隔開,分別位于所述第1引導部131及第2引導部132上方。
[0068]第1及第2引導部131、132可以分別向平行于載物臺部120的一個方向、Y-軸方向延伸,相互平行地配置。第1及第2引導部131、132可以具有相互相同的形狀及大小,第1及第2 引導部131、132各自的形狀并不特別限定,可以具有多樣的形狀。作為一個示例,第1及第2 引導部131、132既可以分別具有剖面為圓形、多邊形、半圓、橢圓等的柱狀,也可以具有板 (plate)狀。例如,第1及第2引導部13U132各自可以具有沿XZ平面截斷的剖面為四邊形、沿垂直于XZ平面的方向Y延伸的長方體形狀的柱狀。第1及第2引導部131、132可以使在噴嘴 112尖端與載物臺部120之間形成的電場變形,形成向納米纖維施加沿Y軸方向進行作用的力的電場。
[0069]第3及第4引導部141、142可以在第1及第2引導部131、132上方分別沿Y軸方向延伸,相互平行地配置。當納米纖維的體積電流密度高時,納米纖維內在不穩定性的程度升高,存在帶電納米纖維難以通過第1及第2引導部131、132之間的問題,第3及第4引導部141、 142可以使噴嘴112尖端與載物臺部120之間的電場變形,引導納米纖維,使納米纖維通過第 1及第2引導部131、132之間。
[0070]第3及第4引導部141、142可以具有相互相同的形狀及大小,第3及第4引導部141、 142各自的形狀并不特別限定,可以具有多樣的形狀。作為一個示例,第3及第4引導部141、 142既可以分別具有剖面為圓形、多邊形、半圓、橢圓等的柱狀,也可以具有板(plate)狀。例如,第3及第4引導部141、142各自可以具有沿XZ平面截斷的剖面為四邊形、沿垂直于XZ平面的方向Y延伸的長方體形狀的柱狀。此時,第3及第4引導部141、142各自的X軸方向的寬度會小于第1及第2引導部131、132各自的X軸方向的寬度,結果,第3引導部141與第4引導部142 之間的隔開間隔D2會大于第1引導部131與第2引導部132之間的隔開間隔D1。
[0071]而且,為了把納米纖維穩定地引導到第1引導部131與第2引導部132之間的空間, 優選第3引導部141及第4引導部142的上表面位于比納米纖維的彎曲現象發生地點高處。作為一個示例,優選當納米纖維的彎曲現象發生地點在距離噴嘴112尖端例如不足約2cm的位置發生時,第3及第4引導部141、142的上表面配置于比噴嘴112尖端高的位置,當納米纖維的彎曲現象發生地點位于距離噴嘴112尖端約2cm以上的位置發生時,第3及第4引導部141、 142的上表面配置于比噴嘴112尖端低的位置。
[0072]本實用新型的電紡絲方式圖案形成裝置100可以還包括能夠使第1納米纖維引導部130沿上下左右方向移動的第1位置調整部(未圖示)及能夠獨立于第1納米纖維引導部 130而使第2納米纖維引導部140沿上下左右方向移動的第2位置調整部(未圖示)。借助于這種第1位置調整部及第2位置調整部,可以根據需要而調節第1及第2納米纖維引導部130、 140各自的高度、第1引導部131與第2引導部132之間的隔開間隔D1、第3引導部141與第4引導部142之間的隔開間隔D2、第1納米纖維引導部130與第2納米纖維引導部140之間的隔開間隔S等。
[0073]而且,根據本實用新型一實施例的電紡絲方式圖案形成裝置100還可以包括濕度調節單元。優選地,為了有效形成精密的細微圖案而控制紡絲區域內的溫度或濕度等的氛圍。濕度調節單元作為調節紡絲區域,即,包含噴嘴與載物臺之間空間的區域的相對濕度的結構,例如,能夠以將空氣或與空氣相混合的混合氣體噴射于紡絲區域的方式調節相對濕度。并且,能夠通過這種濕度調節單元將紡絲區域的相對濕度調節至50%以下。
[0074]圖13a及圖13b是在將第1納米纖維引導部和第2納米纖維引導部都包括的第1電紡絲方式圖案形成裝置中,測量根據X軸位置的Z軸分量電場強度的照片及圖表。而且,圖14a 及圖14b是在只具備第1納米纖維引導部與第2納米纖維引導部中的第1納米纖維引導部的第2電紡絲方式圖案形成裝置中,測量根據X-軸位置的Z軸分量電場強度的照片及圖表。 [〇〇75] 在圖13a、圖13b、圖14a及圖14b中,Y-軸坐標代表第1至第4引導部131、132、141、 142的延伸方向的距離(mm),X-軸坐標代表平行于載物臺部120、垂直于Y-軸的方向的距離 (mm),Z-軸坐標代表垂直于X-軸及Y-軸的方向的距離(mm)軸坐標及Y-軸坐標為“0”的地點位于噴嘴112的延長線上,Z-軸坐標為“0”的地點位于載物臺部120的上表面。第1引導部 131與第2引導部132之間的隔開間隔D1為30mm,第3引導部141與第4引導部142之間的隔開間隔D2為50mm,從載物臺部120的上部面至噴嘴112尖端的距離為65mm。而且,從載物臺部 120的上表面至第1及第2引導部131、132的下表面的距離為14mm,第1及第2引導部131、132 與第3及第4引導部141、142的Z-軸方向的厚度分別為30mm和30mm。另一方面,在圖13b及圖 14b中,曲線Z-(62)、曲線Z-(52)、曲線Z-(42)、曲線Z-(32)、曲線Z-(22)、曲線Z-(12)及曲線 Z_(2)分別代表Z-軸坐標為“62”、“52”、“42”、“32”、“22”、“12”及“2”的地點的不同X-軸坐標下的電場強度。[〇〇76] 一同參照圖12以及圖13a、圖13b、圖14a及圖14b,則可以確認,第1電紡絲方式圖案形成裝置中的電場與第2電紡絲方式圖案形成裝置中的電場不同。特別是可以確認,第1電紡絲方式圖案形成裝置中的曲線Z-(62)及曲線Z-(52),與第2電紡絲方式圖案形成裝置中的曲線Z-(62)及曲線Z-(52)相比,峰值的大小相同或類似,但在第3引導部141與第4引導部 142之間的區域,即X-軸坐標為“-25”以上、“+25”以下區域,與其之外的區域相比,出現顯著更高的電場強度。即,可以確認,就第1電紡絲方式圖案形成裝置中的曲線Z_(62)及曲線Z-(52)而言,借助于第3及第4引導部141、142,在X-軸坐標不足“-25”區域和“+25”以上區域, 電場的強度顯著減小。[〇〇77]這意味著,在第1納米纖維引導部130與噴嘴112尖端之間的位置,與在第2電紡絲方式圖案形成裝置中形成的電場相比,在第1電紡絲方式圖案形成裝置中形成的電場能夠使納米纖維的移動集中于中心方向,使因納米纖維彎曲導致的納米纖維沿X-軸方向的移動減小。結果,與第2電紡絲方式圖案形成裝置相比,在第1電紡絲方式圖案形成裝置中,借助于第3引導部141及第4引導部142,納米纖維的X-軸方向移動減小,納米纖維可以更穩定地引導到第1引導部131與第2引導部132之間的空間。
[0078]圖15a是在使第1納米纖維引導部的上表面與第2納米纖維引導部的下表面之間的垂直方向隔開間隔S變化的情況下,顯示在X-軸坐標及Y-軸坐標為“0”的地點,根據Z-軸方向距離(Z-軸坐標)的Z-軸分量電場強度的圖表,圖15b是在第1納米纖維引導部的上表面與第2納米纖維引導部的下表面之間的垂直方向隔開間隔為16mm、11mm、6mm及0mm的情況下, 分別顯示根據X軸位置的Z軸分量電場強度的圖表。
[0079]在圖15a中,在全部包括第1納米纖維引導部130和第2納米纖維引導部140的電紡絲方式圖案形成裝置中,曲線Z-(62)、曲線Z-(52)、曲線Z-(42)及曲線Z-(32)代表第1納米纖維引導部130的上表面與第2納米纖維引導部140的下表面之間的垂直方向隔開間隔S為 0mm、6mm、11mm及16mm情況下的電場強度,曲線Z-( 22)代表第1納米纖維引導部130與第2納米纖維引導部140中只包括第1納米纖維引導部130的電紡絲方式圖案形成裝置中的電場強度。
[0080] 在圖15b中,曲線Z-(62)、曲線Z-(52)、曲線Z-(42)、曲線Z-(32)、曲線Z-(22)、曲線 Z_(12)及曲線Z-⑵分別代表Z-軸坐標為“62”、“52”、“42”、“32”、“22”、“12”及“2”的地點的不同X-軸坐標下的電場強度。[0〇81 ]—同參照圖12和圖15a,則可以確認,在作為橫軸的Z-軸坐標為40以上、60以下的位置,即,在第1納米纖維引導部130與噴嘴112尖端之間的區域,粉色曲線中的Z-軸分量電場強度最大,曲線Z_(62)中的Z-軸分量電場強度最小。具體而言,就全部包括第1納米纖維引導部130和第2納米纖維引導部140的電紡絲方式圖案形成裝置而言,可以確認,在第1納米纖維引導部130與噴嘴112尖端之間的區域,第1納米纖維引導部130的上部面與第2納米纖維引導部140的下部面之間的垂直方向隔開間隔S越增加,Z-軸分量電場的強度則越增加。
[0082]與此相反,可以確認,在Z-軸坐標為0以上、10以下的位置,S卩,在第1納米纖維引導部130與載物臺部120之間的區域,曲線Z-(62)中的Z-軸分量電場強度最大,曲線Z-(22)中的Z-軸分量電場強度最小。具體而言,就全部包括第1納米纖維引導部130與第2納米纖維引導部140的電紡絲方式圖案形成裝置而言,可以確認,在第1納米纖維引導部130與載物臺部 120之間的區域,第1納米纖維引導部130的上部面與第2納米纖維引導部140的下部面之間的垂直方向隔開間隔S越減小,Z-軸分量電場的強度則越增加。[〇〇83] 一同參照圖12和圖15b,則可以確認,在全部包括第1納米纖維引導部130和第2納米纖維引導部140的電紡絲方式圖案形成裝置中,當使第1納米纖維引導部130的上表面與第2納米纖維引導部140的下表面之間的垂直方向隔開間隔S變更時,在顯示第2納米纖維引導部140所在高度處的電場強度的曲線Z-(52)中,出現最大變化。具體而言,可以確認,在曲線Z-(52)中,當第1納米纖維引導部130的上表面與第2納米纖維引導部140的下表面之間的垂直方向隔開間隔S為“0mm”及“6_”時,在X-坐標為“-25”至“+25”的區域,S卩,在第3引導部 141與第4引導部142之間的區域,顯示出比其它區域顯著更高的電場強度,但當第1納米纖維引導部130的上表面與第2納米纖維引導部140的下表面之間的垂直方向隔開間隔S為 “11mm”及“16mm”時,X-坐標為“-25”至“+25”區域中的電場強度未顯示出與其它區域的電場強度有大差異。[〇〇84]綜合如上所述的事項,為了使納米纖維通過第1納米纖維引導部130的第1引導部 131與第2引導部132之間的區域,優選把第1納米纖維引導部130的上表面與第2納米纖維引導部140的下表面之間的垂直方向隔開間隔S調節為約10mm以下,更優選為約8mm以下。
[0085]圖16a是在使第3引導部與第4引導部之間的水平方向隔開間隔變化的情況下,顯示在X-軸坐標及Y-軸坐標為“0”的地點,根據Z-軸方向距離(Z-軸坐標)的Z-軸分量電場強度的圖表,圖16b是在第3引導部與第4引導部之間的水平方向隔開間隔為30mm、50mm、70mm 及90mm的情況下,分別顯示根據X軸位置的Z軸分量電場的各Z軸位置的強度的圖表。
[0086]在圖16a中,第1納米纖維引導部130的第1引導部131與第2引導部132之間的隔開間隔D1為“30mm”,曲線Z-(62)、曲線Z-(52)及曲線Z-(42)顯示在全部包括第1納米纖維引導部130和第2納米纖維引導部140的電紡絲方式圖案形成裝置中,當第3引導部141與第4引導部142之間的水平方向隔開間隔D2為“50mm”、“70mm”及“90mm”時的電場強度,曲線Z-(32)顯示在第1納米纖維引導部130和第2納米纖維引導部140中只包括第1納米纖維引導部130的電紡絲方式圖案形成裝置中的電場強度。
[0087] 在圖16b中,曲線Z-(62)、曲線Z-(52)、曲線Z-(42)、曲線Z-(32)、曲線Z-(22)、曲線 Z_(12)及曲線Z-⑵分別顯示Z-軸坐標為“62”、“52”、“42”、“32”、“22”、“12”及“2”的地點的不同X-軸坐標下的電場強度。[〇〇88] 一同參照圖12和圖16a,則可以確認,在作為橫軸的Z-軸坐標為30以上的區域,曲線Z-( 32)中的Z-軸分量電場強度最大,曲線Z-( 62)中的Z-軸分量電場強度最小。具體而言, 就全部包括第1納米纖維引導部130和第2納米纖維引導部140的電紡絲方式圖案形成裝置而言,可以確認,在Z-軸坐標為30以上的區域,第3引導部141與第4引導部142之間的水平方向隔開間隔D2越增加,Z-軸分量電場的強度則越增加。[〇〇89]與此相反,可以確認,在Z-軸坐標為0以上、15以下的區域,曲線Z- (62)中的Z-軸分量電場強度最大,曲線Z_(32)中的Z-軸分量電場強度最小。具體而言,可以確認,就全部包括第1納米纖維引導部130和第2納米纖維引導部140的電紡絲方式圖案形成裝置而言,在Z-軸坐標為15以下的區域,第3引導部141與第4引導部142之間的水平方向隔開間隔D2越減小,Z-軸分量電場的強度越增加。
[0090]一同參照圖12和圖16b,則可以確認,當第3引導部141與第4引導部142之間的水平方向隔開間隔D2為“30mm”時,S卩,當第3引導部141與第4引導部142之間的水平方向隔開間隔D2和第1引導部131與第2引導部132之間的水平方向隔開間隔D1相同時,比曲線Z-(52)中的電場強度的峰值不同時顯著更低。另一方面,當第3引導部141與第4引導部142之間的水平方向隔開間隔D2為“ 90mm”時,比第1引導部131與第2引導部132之間的水平方向隔開間隔 D1過大,因而,即使是借助于第3及第4引導部141、142得以引導的納米纖維,也會發生難以通過第1引導部131與第2引導部132之間的空間的問題。
[0091]綜上所述,當第1引導部131與第2引導部132之間的水平方向隔開間隔D1為30mm 時,優選第3引導部141與第4引導部142之間的水平方向隔開間隔D2約為40mm以上、80mm以下。即,優選第3引導部141與第4引導部142之間的水平方向隔開間隔D2為第1引導部131與第2引導部132之間的水平方向隔開間隔D1的約4/3至8/3倍。
[0092]工業實用性
[0093]根據本實用新型,利用纖維引導部,形成向納米纖維沿與纖維引導部的延長方向平行的方向施加力的電場,可以使納米纖維在基板上沿一個方向排列及擺放,結果,能夠在基板上,在已設置的位置準確地形成微尺度的圖案。
[0094]以上參照本實用新型的優選實施例進行了說明,但所屬技術領域的技術人員可以理解,在不超出下述權利要求書中記載的本實用新型的思想及領域的范圍內,可以多樣地修改及變更本實用新型。
【主權項】
1.一種電紡絲方式圖案形成裝置,其特征在于,包括:施加有第一電壓且用于對紡絲溶液進行納米纖維噴射的噴嘴;施加有第二電壓且用于支撐將要形成圖案的一基板的載物臺,其配置于所述噴嘴下 方;纖維引導部,其配置于所述噴嘴與所述載物臺之間;以及用于將包含所述噴嘴與所述載物臺之間空間的區域的相對濕度調節至50%以下的濕 度調節單元,其中:所述纖維引導部包括第一引導部及第二引導部,所述第一及第二引導部關于從所述噴 嘴的端部向垂直于所述載物臺的第一方向延長的虛擬延長線相互對稱地配置,且所述第一 及第二引導部分別沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸,所述第一引導部及第二引導部以相對電容率為50以下的物質形成。2.根據權利要求1所述的電紡絲方式圖案形成裝置,其特征在于,所述第一引導部及第二引導部以聚苯乙烯泡沫塑料、特氟龍材料、木材、塑料材料、玻 璃材料、石英材料和硅氧化物材料中的一個以上材料形成。3.—種電紡絲方式圖案形成裝置,其特征在于,包括:施加有第一電壓且用于對紡絲溶液進行納米纖維噴射的噴嘴;施加有第二電壓且用于支撐將要形成圖案的一基板的載物臺,其配置于所述噴嘴下 方;纖維引導部,其配置于所述噴嘴與所述載物臺之間;以及用于將包含所述噴嘴與所述載物臺之間空間的區域的相對濕度調節至50%以下的濕 度調節單元,其中:所述纖維引導部包括第一引導部及第二引導部,所述第一及第二引導部關于從所述噴 嘴的端部向垂直于所述載物臺的第一方向延長的虛擬延長線相互對稱地配置,且所述第一 及第二引導部分別沿垂直于所述第一方向的第二方向延伸,所述第一引導部及第二引導部為長方體狀,且分別具有沿所述第一方向的厚度以及沿 所述第二方向的長度,其中,所述厚度超過5mm,所述長度為10mm以上70mm以下,所述第一引導部及第二引導部分別由金屬形成。4.根據權利要求1或權利要求3所述的電紡絲方式圖案形成裝置,其特征在于,所述噴嘴的端部與所述第一引導部及第二引導部的上表面所在的平面之間的距離,小 于或等于由紡絲溶液的液滴在所述噴嘴的端部形成的泰勒圓錐至納米纖維的形成地點的距離。5.根據權利要求1所述的電紡絲方式圖案形成裝置,其特征在于,所述第一引導部及第二引導部各自的沿所述第一方向的厚度超過5_。6.根據權利要求5所述的電紡絲方式圖案形成裝置,其特征在于,所述第一引導部及第二引導部各自的厚度為l〇mm以上。7.根據權利要求1所述的電紡絲方式圖案形成裝置,其特征在于,所述第一引導部及第二引導部沿所述第二方向的長度為l〇mm以上70mm以下。8.—種電紡絲方式圖案形成裝置,其特征在于,包括:施加有第一電壓且用于從紡絲溶液進行納米纖維噴射的噴嘴;施加有不同于所述第一電壓的第二電壓且用于支撐將要形成圖案的一基板的載物臺 部,其配置于所述噴嘴下方;第一納米纖維引導部,其包括位于所述噴嘴與所述載物臺部之間的第一引導部及第二 引導部,所述第一及第二引導部相互隔開地配置,且關于所述噴嘴的延長線對稱;第二納米纖維引導部,其包括分別配置于所述第一引導部及所述第二引導部上方并相 互隔開的第三引導部及第四引導部;以及用于將包含所述噴嘴與所述載物臺部之間空間的區域的相對濕度調節至50%以下的 濕度調節單元。9.根據權利要求8所述的電紡絲方式圖案形成裝置,其特征在于,所述第一引導部與所述第二引導部分別沿垂直于所述延長線的第一方向延伸,所述第三引導部及所述第四引導部關于所述延長線對稱,且分別沿所述第一方向延 伸,所述第一引導部、第二引導部、第三引導部及第四引導部分別由相對電容率為50以下 的物質形成。10.根據權利要求9所述的電紡絲方式圖案形成裝置,其特征在于,所述第一引導部及第二引導部與所述第三引導部及第四引導部分別以聚苯乙烯泡沫 塑料、特氟龍材料、木材、塑料材料、玻璃材料、石英材料、硅氧化物材料及金屬材料中的一 個以上材料形成。11.根據權利要求9所述的電紡絲方式圖案形成裝置,其特征在于,所述第三引導部及第四引導部的上表面位于比所述納米纖維的彎曲現象發生地點高 處。12.根據權利要求9所述的電紡絲方式圖案形成裝置,其特征在于,所述第一引導部及第二引導部的上表面與所述第三引導部及第四引導部的下表面相 互接觸或按l〇mm以下的間隔隔開。13.根據權利要求9所述的電紡絲方式圖案形成裝置,其特征在于,所述第一引導部與所述第二引導部之間的第一隔開間隔,小于所述第三引導部與所述 第四引導部之間的第二隔開間隔。14.根據權利要求13所述的電紡絲方式圖案形成裝置,其特征在于,所述第二隔開間隔是所述第一隔開間隔的4/3至8/3倍。15.根據權利要求8所述的電紡絲方式圖案形成裝置,其特征在于,還包括:用于使所述第一納米纖維引導部沿上下左右方向移動的第一位置調整部;及用于使第二納米纖維引導部獨立于所述第一納米纖維引導部沿上下左右方向移動的 第二位置調整部。
【文檔編號】D01D5/00GK205590842SQ201620226838
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年3月23日
【發明人】黃元泰
【申請人】Anf有限公司