摘要 | 第3-5页 |
ABSTRACT2 | 第5-7页 |
1 绪论 | 第14-31页 |
1.1 微纳结构模塑成形技术的应用背景 | 第14-20页 |
1.1.1 微纳结构模塑成形技术的优势 | 第14-17页 |
1.1.2 微纳结构模塑成形技术的应用领域 | 第17-20页 |
1.2 模塑填充中的难题及其解决方案 | 第20-24页 |
1.2.1 机械压力流变的不均匀性与结构变形问题 | 第21-22页 |
1.2.2 毛细力填充受到精度和效率的限制 | 第22-23页 |
1.2.3 电毛细力驱动填充的假设 | 第23-24页 |
1.3 脱模缺陷及其解决方案 | 第24-28页 |
1.3.1 界面粘附是导致脱模缺陷的根本原因 | 第24-25页 |
1.3.2 传统脱模方法的可靠性和稳定性问题 | 第25-27页 |
1.3.3 界面同性电荷互斥脱模的假设 | 第27-28页 |
1.4 论文的主要研究工作 | 第28-31页 |
2 聚合物的电润湿及界面电荷运动规律 | 第31-46页 |
2.1 表面化学中的基本概念 | 第31-35页 |
2.1.1 表面张力与表面能 | 第31-33页 |
2.1.2 接触角与杨氏方程 | 第33-34页 |
2.1.3 电润湿与接触角饱和现象 | 第34-35页 |
2.2 聚合物电润湿的产生条件 | 第35-38页 |
2.2.1 紫外光固化胶的化学组成及其电特性 | 第35-36页 |
2.2.2 介电层在电润湿中的关键作用 | 第36-37页 |
2.2.3 材料参数对界面电场分布的影响 | 第37-38页 |
2.3 聚合物的电润湿对电压频率的响应规律 | 第38-45页 |
2.3.1 电润湿的时序响应模型 | 第38-39页 |
2.3.2 直流电压下的动态电润湿 | 第39-41页 |
2.3.3 瞬时反向电场对接触角的影响 | 第41-42页 |
2.3.4 电场反向频率对电润湿的影响 | 第42-43页 |
2.3.5 正负电压占空比对接触角的影响 | 第43-45页 |
2.4 本章小结 | 第45-46页 |
3 电毛细力驱动的流变填充行为 | 第46-65页 |
3.1 模板腔体内的聚合物电润湿 | 第46-55页 |
3.1.1 模板腔体内的界面电场分布规律 | 第46-47页 |
3.1.2 体积不变的电润湿 | 第47-53页 |
3.1.3 体积可变的电润湿 | 第53-55页 |
3.2 电毛细力对填充过程的驱动作用 | 第55-63页 |
3.2.1 电毛细力驱动填充的力学模型 | 第55-56页 |
3.2.2 电毛细力驱动填充的在线观察 | 第56-58页 |
3.2.3 填充过程中的聚合物流变规律 | 第58-63页 |
3.3 电毛细力驱动填充方法的优越性 | 第63-64页 |
3.4 本章小结 | 第64-65页 |
4 电辅助脱模的界面物理行为 | 第65-82页 |
4.1 冻结电荷与受限电荷 | 第65-70页 |
4.1.1 聚合物中的电荷冻结 | 第65-66页 |
4.1.2 介电层中的电荷受限 | 第66-70页 |
4.2 界面电荷对粘附力的削弱作用 | 第70-75页 |
4.2.1 经典的粘结理论 | 第70-71页 |
4.2.2 界面同性电荷对粘附力的影响 | 第71-74页 |
4.2.3 界面电荷削弱粘附效应的实验证据 | 第74-75页 |
4.3 界面电荷辅助脱模的可靠性和稳定性 | 第75-81页 |
4.3.1 电压对粘附力的影响规律 | 第76-77页 |
4.3.2 稳定性和可靠性测试 | 第77-81页 |
4.4 本章小结 | 第81-82页 |
5 大深宽比结构的电驱动模塑成形工艺 | 第82-93页 |
5.1 电驱动模塑成形中电压施加历程 | 第82-83页 |
5.2 填充过程中的气体运动规律 | 第83-86页 |
5.2.1 气体溶解的亨利定律 | 第83页 |
5.2.2 模板腔体尺寸和电压对腔体填充率的影响 | 第83-84页 |
5.2.3 大腔体中的受限气体包裹现象 | 第84-86页 |
5.3 大深宽比结构成形 | 第86-92页 |
5.3.1 深宽比对脱模力的影响 | 第86-88页 |
5.3.2 微米尺度的大深宽比结构成形 | 第88-90页 |
5.3.3 亚微米尺度的大深宽比结构成形 | 第90-91页 |
5.3.4 15nm特征结构的模塑成形 | 第91-92页 |
5.4 本章小结 | 第92-93页 |
6 大幅面微纳米结构的电润湿辅助刮涂填充技术 | 第93-108页 |
6.1 电润湿刮涂填充机理及其优越性 | 第93-103页 |
6.1.1 刮涂填充结果对电润湿效应的依赖性 | 第93-95页 |
6.1.2 电润湿刮涂填充的优越性 | 第95-103页 |
6.2 基于电润湿刮涂填充的柔性透明电极制造 | 第103-107页 |
6.2.1 柔性透明电极的制造背景 | 第103页 |
6.2.2 柔性透明电极加工工艺 | 第103-105页 |
6.2.3 柔性透明电极的表征 | 第105-107页 |
6.3 本章小结 | 第107-108页 |
7 结论与展望 | 第108-111页 |
7.1 结论 | 第108-109页 |
7.2 本论文的创新点 | 第109页 |
7.3 展望 | 第109-111页 |
致谢 | 第111-112页 |
参考文献 | 第112-119页 |
附录 | 第119-123页 |
附录A 国际同行关于利用电润湿原理制造大面积非球面MLA的评价 | 第119-120页 |
附录B 国际同行对电毛细力驱动纳米压印技术的关注 | 第120-121页 |
附录C 审稿人对变深宽比微结构制造技术的评价 | 第121-122页 |
附录D 审稿人对结构化电场去润湿方法制造微透镜阵列的评价 | 第122-123页 |
攻读学位期间取得的研究成果 | 第123-127页 |