衝撃プリント型ホットエンボス加工技術を用いたフレキシブル材料のドットパターン化プロセスの研究

インパクトプリントタイプホットエンボス加工技術は、インパクトパターンを使用して、様々なタイプのポリマーフィルムで、パターンの幅と深さをリアルタイムで変更できるドットパターンを作成できます。既存のホットエンボス加工技術と比べ、押されたパターン形状のコストが大幅に低く、任意のエンボス形状をリアルタイムで行うことができます。当社の技術はバイオデバイス分野に応用することができ、これらのデバイスは、ユーザーの生体信号を読み取ることによって患者の状態や病気をチェックするのに役立ちます。

電気熱が低すぎると、衝撃ヘッダがポリマーフィルムを引き裂いたり、衝撃ヘッドが摩耗したりする可能性があります。したがって、反復実験から適切な電気熱を見つけることが重要である。モデル1を作り、Xステージと組み合わせます。

XステージとZステージを組み合わせ、Zステージとモデル2を組み立てます。次に、モデル 2 と衝撃ヘッダーを組み合わせて、ヒート プレートをモデル 1 の下に配置します。ヒートプレートの端に2つのフィルムホルダーを取り付け、フィルムホルダーにポリマーフィルムを固定します。

そして、ポリマーフィルムがヒートプレート上で平坦であることを確認し、フィルムホルダの動き1を用いてできるだけポリマーフィルムを引き抜く。あるいは、ポリマーフィルムを側面に移動させるには、フィルムホルダを動かして2つ動かす。最後に、信号を送信する制御デバイスをインパクトヘッダーに接続して制御し、マイナス3vとプラス10vを制御信号としてインパクトヘッダーに入力します。

最後に、信号を送信する制御デバイスをインパクトヘッダーに接続して制御し、マイナス3ボルトとプラス10ボルトを制御信号としてインパクトヘッダーに入力します。まず、X ステージと Z ステージを制御するために、制御 PC にステージ制御プログラムをインストールします。DAQドライバソフトウェアをインストールして、影響ヘッダーを制御する制御PC上の制御デバイスを検出し、制御装置を制御する動作プログラムをインストールします。

次に、パターニング実験を行い、ポリマーフィルムをフィルムホルダに固定し、動き1と2を用いてポリマーフィルムの位置を調整し、フィルムを平らに固定する。ポリマーフィルムを固定した後、熱板の温度を調整して、ガラス転移温度以上のフィルムを加熱する。次に、ステージ制御プログラムを使用してXステージとZステージを制御することにより、インパクトヘッダの初期位置を調整します。

操作プログラムを使用して、制御装置から5v制御信号を生成します。OPアンプが5v制御信号を10vより大きく増幅したら、インパクトヘッダーをオンにして、ポリマーフィルムにパターンを刻印します。次に、動作プログラムを用いて制御装置から0v制御信号を生成する。

OPアンプが0v制御信号をマイナス3vに増幅したら、インパクトヘッダーをオフにします。X ステージを位置に移動して、次のパターンを表示します。Zステージを初期位置から10ミクロン下げし、ポリマーフィルムにパターンを3回刻み、Z段の動きの数を数える。

Z ステージの動き数が 3 を超えた場合は、X ステージを初期位置に移動し、Z ステージを移動してインパクト ヘッダーを最大限に上げます。最後に、フィルムホルダからポリマーフィルムを取り外し、レーザー走査モードで共焦点顕微鏡を使用して各ドットパターンの幅と深さを測定します。本研究では、3つのポリマーフィルムにドットパターンを作成し、共焦点顕微鏡を用いてそのパターンを観察した。

ドットパターンでは9点を使用し、Zステージの高さが10ミクロン下がったため、パターンのサイズはサンプル1からサンプル3に増加しました。また、このプロトコルは各ドットパターンのパターン幅と深さを測定することができ、1点の2D画像を通してパターンを明確に観察することができた。3種類のフィルムのドットパターンの誤差は軽微であり、インパクトプリントタイプのホットエンボス加工が、マイクロパターンをリアルタイムでポリマーフィルムに刻印するのに適していることを示しています。

この方法は最初に提案された方法なので、初心者が視覚によって洞察力の設計、標本の準備、およびプロセス手順を理解するのに役立ちます。この工程では、フィルムがガラス転移温度で安静時に加熱された場合、フィルムの修復のためにパターンがそこに刻み込まれません。パターニング温度のドキュメンテーションは摂氏350度であり、我々のプロセスはラインパターニングに合わせて調整することができます。

これらの利点は、高温および超微細チャネルを使用して、半導体に使用することができます。私たちの技術は、輪郭システムを使用してパターンを作ることができます。このプロトコルは、化学プロセスなしで、低コストでマイクロスケールパターンを作ることができる研究のための道を開くのに役立ちます。

化学液のリスクはありませんが、熱板が高温に加熱されるため、実験中にユーザーは火傷を避けるために保護装置を使用する必要があります。