柔性电子器件非接触式激光转印的热—力学行为分析与控制

批准号:
11302038
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
李锐
依托单位:
学科分类:
A0804.接触、摩擦与表界面力学
结题年份:
2016
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘壮健、王烁道、周演、蒋亮亮、倪晓琴
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中文摘要
转印是用于柔性电子器件制备的一类关键技术。研究者们最近提出了一种非接触式激光转印方法,与以往任何一种接触式转印方法不同,该方法不依赖于接收转印物的目标基体的表面属性和构造,因而大大扩展了其应用范围,展示出了巨大的潜力;但其中也存在着聚合物转印工具的高温烧蚀等问题和挑战,限制了多次数转印的成功率和大规模转印的效率。本申请项目将系统、深入地研究这一新的转印方法:基于热-力学理论,建立准确揭示转印机理、阐释实验现象、预测复杂热-力学行为的一般理论模型;提出相应的解析解法、开展相关数值模拟,评估各主要因素对转印效果的影响;从结构形式、尺寸、材料参数及热加载方式等方面对系统进行优化设计,控制关键指标,形成经实验验证的最优设计- - 该项研究的成果将为有效提高激光转印的成功率和效率提供理论指导与设计依据,促进激光转印方法的发展及其在柔性电子器件制备中的应用。
英文摘要
Transfer printing is a key technique for the fabrication of flexible electronics. Recently, a novel laser-driven non-contact transfer printing approach has been proposed, which has revealed the great potential by expanding the scope of applications. Compared to the conventional contact transfer printing approaches, the new one is relatively independent of the surface properties and preparation of the substrate onto which the objects are transferred. The challenges still exist in laser-driven non-contact transfer printing such as the ablation of the polymeric transfer tool material due to laser-induced high temperature, which restrict the repeated transfers and massively processing schemes. This research project will focus on the novel transfer printing approach through a systematic and intensive study. Based on the thermal mechanics theory, a general theoretical model will be established to explore the mechanism, explain the experimental observations and predict the complex behavior. Analytical and numerical modeling results will be obtained for an evaluation of the effects which are caused by the main factors. The transfer printing process optimization will be carried out, incorporating the structures, dimensions, material properties and thermal loadings. Then an optimized scheme will be proposed and validated by the experiments to control the critical variables in the transfer printing. The research findings will serve as the design tools and provide the theoretical guidance for improving the success rate and efficiency of the laser-driven non-contact transfer printing, and facilitate the development as well as the applications of the approach in the fabrication of flexible electronics.
转印是用于柔性电子器件制备的一类关键技术。项目负责人与合作者提出了一种不同于任何传统接触式转印方法的非接触式激光转印新方法,该方法利用激光脉冲的生热作用,于极短的时间(通常为几毫秒)内使薄膜在不接触受体的情况下剥离印章,实现转印。由于该方法不依赖于受体的表面属性和构造,因而大大扩展了其应用范围,使转印成功率和效率显著提高。本项目系统、深入地研究了这一新的转印方法:基于热—力学理论,建立了准确揭示转印机理、阐释实验现象、预测复杂热—力学行为的理论模型;提出了相应的解析解法、开展了相关数值模拟,为转印的最优设计提供了依据。通过本项目研究,建立了激光转印的热传导和界面剥离模型,获得了经有限元模拟和实验验证的界面剥离比例法则。在本项目研究的启发下,项目组还对柔性电子器件薄膜结构力学行为等相关内容开展了深入研究,在相关解析模型和解析方法方面取得了进展。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Integral transform solutions to the bending problems of moderately thick rectangular plates with all edges free resting on elastic foundations
弹性基础上四边自由搁置的中等厚度矩形板弯曲问题的积分变换解
DOI:10.1016/j.apm.2014.05.012
发表时间:2015
期刊:Applied Mathematical Modelling
影响因子:5
作者:Bin Tian;Rui Li;Yang Zhong
通讯作者:Yang Zhong
DOI:10.1063/1.4927677
发表时间:2015-07
期刊:Applied Physics Letters
影响因子:4
作者:Yewang Su;Shuang-yue Li;Rui Li;C. Dagdeviren
通讯作者:Yewang Su;Shuang-yue Li;Rui Li;C. Dagdeviren
Analytic solutions for the free vibration of rectangular thin plates with two adjacent corners point-supported
两邻角点支撑矩形薄板自由振动解析解
DOI:10.1007/s00419-015-1020-9
发表时间:2015-05
期刊:Archive of Applied Mechanics
影响因子:2.8
作者:Rui Li;Bo Wang;Gang Li
通讯作者:Gang Li
DOI:10.1061/(asce)em.1943-7889.0000840
发表时间:2015-02
期刊:Journal of Engineering Mechanics-asce
影响因子:--
作者:Rui Li;Xiaoqin Ni;G. Cheng
通讯作者:Rui Li;Xiaoqin Ni;G. Cheng
Benchmark bending solutions of rectangular thin plates point-supported at two adjacent corners
相邻两角点支撑矩形薄板的基准弯曲解
DOI:10.1016/j.aml.2014.09.012
发表时间:2015-02-01
期刊:APPLIED MATHEMATICS LETTERS
影响因子:3.7
作者:Li, Rui;Wang, Bo;Li, Gang
通讯作者:Li, Gang
计及温度相关属性与几何非线性的高超声速飞行器壁板热屈曲高效分析与优化
- 批准号:12372067
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:53.00万元
- 批准年份:2023
- 负责人:李锐
- 依托单位:
板壳力学解析方法与应用
- 批准号:--
- 项目类别:优秀青年科学基金项目
- 资助金额:120万元
- 批准年份:2020
- 负责人:李锐
- 依托单位:
含缺陷薄壁筒壳的辛叠加-Koiter高效后屈曲求解方法与优化研究
- 批准号:11972103
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:62.0万元
- 批准年份:2019
- 负责人:李锐
- 依托单位:
国内基金
海外基金
