文档介绍：烟台大学
硕士学位论文
聚酰亚胺薄膜表面的常压电浆改质处理研究
姓名:李玉娥
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:方世杰
2011-03
摘要
本课题来源于海峡两岸研究生交流学习期间,是在台湾宜兰大学机械系胡毓忠教授指导
下进行的。研究为了使用喷墨印刷技术制作出可挠式传感器,而选取聚酰亚胺(PI)薄膜做
为基材,针对 PI 薄膜表面亲水性及附着性不佳导致喷印过程遇到困难的问题,以制备亲水
性和附着性良好的 PI 薄膜为目标,在常压下利用氮气电浆对其表面进行改质处理,目的是
提高 PI 薄膜表面的亲水性及附着性,并用喷墨印刷设备验证表面改质处理的效果,实现其
作为可挠式传感器基板的应用。
本实验首先利用常压电浆设备对 PI 薄膜表面进行电浆改质处理,然后分别采用水滴接
触角测量系统、表面粗糙度测量系统和喷墨印刷设备对处理过的 PI 薄膜进行测量观察,并
对结果进行分析。研究结果显示,经电浆处理过的 PI 薄膜表面亲水程度随电浆处理参数的
变化而改变,改变电浆处理参数能将原先的水滴接触角由度降低至度,表面亲水
性能得到很大提高,从而改善了 PI 薄膜表面印刷适应性等问题,使得 PI 薄膜的应用范围更
广泛,其中最佳的电浆处理参数为:喷头扫描速率 70mm/s, 喷头扫描间距 2mm,喷头与
标准试片表面距离 10mm,循环处理 1 次。但经过长时间存放后,在一定时间范围内,水滴
接触角值会有小部分的回升,但回升后的角度依然低于未处理时的角度。以此参数处理 PI
薄膜表面后,在其表面进行喷墨印刷,能够喷印出最小线宽为 50 微米的图像,说明电浆表
面改质处理的结果能够满足喷墨印刷表面亲水性的要求。
本研究结果解决了选取 PI 薄膜做可挠式传感器基板存在的最大障碍,证明了用喷墨印
刷的方式制作可挠式传感器是可行的,应用在工业生产中时可以极大的简化传统制作可挠式
传感器的生产过程,缩短生产周期,提高生产效率,降低生产成本,而且能够实现绿色生产,
虽然受限于喷墨印刷机台的墨滴的大小和运行精度,喷印出的最小图案与传统方法制造出的
传感器最小图案相比不够微型,精度不够高,但是对于一般非微型的传感器是能够被喷印出
来的,而且喷印出的图像会随着喷墨印刷设备精度的提高逐渐向微小型方向发展,应用的范
围也会越来越广泛,因此本课题具有极大的实际意义和工业应用前景。

关键词:聚酰亚胺;常压电浆;表面改质;喷墨印刷

I
Abstract
This es from the postgraduate exchange learning period of the Taiwan Straits that is
carried on under the guidance of Professor Hu Yuzhong of mechanics department of Ilan University in
Taiwan. In order to use ink-jet printing technology to produce flexible sensors, this study select
polyimide (PI) film as substrate. According to the surface hydrophilic and adhesion of PI film is poor
that leads to troubles in the process of ink-jet printing, this study use nitrogen atmospheric plasma to
carry out the surface modification treatment of PI film, aiming to improve the surface hydrophilic and
adhesion of PI film. And this study uses the equipment of the ink-jet printing to validate the treatment
effect of the atmospheric plasma surface modification and realize the application as the substrate of
flexible sensor.
In the beginning of the study, the plasma was using to modify th