實驗名稱：功率放大器基于電場誘導的白光LED結(jié)構(gòu)化涂層制備及其應用研究

研究方向：電場誘導結(jié)構(gòu)制備工藝試驗研究

實驗內(nèi)容：

本文主要圍繞：平面電極和機構(gòu)化電極兩種電場誘導工藝進行試驗研究，在平面電極電場誘導工藝中探索電壓、電極間距、聚合物膜厚等參數(shù)對于成形形貌的二維分布影響。以增強光學散射性能為目的，基于基礎工藝研究開發(fā)無序微透鏡制備方法及粗造化多級結(jié)構(gòu)制備方法，使結(jié)構(gòu)表面形貌更為多變，并選取不同工藝參數(shù)研究其對聚合物最終成形形貌的影響，實現(xiàn)對成形結(jié)構(gòu)的有效調(diào)節(jié)。在結(jié)構(gòu)電極誘導中探究結(jié)構(gòu)化電場中聚合物的成形規(guī)律及電極電壓、聚合物 初始膜厚、電極間距等工藝參數(shù)對成形結(jié)構(gòu)形貌輪廓的影響規(guī)律。

測試設備：信號發(fā)生器、功率放大器、旋涂機、紫外固化燈、超井深顯微鏡、三維光學輪廓儀、掃描電子顯微鏡

實驗過程：

平面電極電場誘導工藝采用平行的平板電極作為電場激發(fā)裝置，通過均勻電場對聚合物表面的輕微熱擾動進行放大，在界面擾動生長競爭中，將有一特定波長的熱擾動生長率最快，最終占據(jù)主導優(yōu)勢，以該波長為周期生長出相對無序的微納米柱結(jié)構(gòu)。

信號發(fā)生器可激發(fā)方波、鋸齒、正弦等電信號函數(shù)，最大加載電壓幅值5V，通過功率放大器進行放大，放大倍數(shù)范圍為1-100倍，最高輸出電壓為1600Vpp，結(jié)合功率放大器作為實驗的電場激發(fā)電源。

針對電極電壓參數(shù)的研究試驗中，誘導過程分別施加200V、300V、400V、500V的電極電壓進行結(jié)構(gòu)誘導成形。誘導過程均在30s內(nèi)完成，隨著電壓的增大，結(jié)構(gòu)生長成形速度越快。

實驗結(jié)果：

平面電極電場誘導過程中，柱結(jié)構(gòu)首先在誘導區(qū)域的四個角落開始生長，隨后嚴重四個邊線延伸開并圍繞邊框分布，最后自外而內(nèi)向中心區(qū)域包攏。電極電壓的大小在低電壓情況下對結(jié)構(gòu)直徑及密度有較大的影響，電壓越大結(jié)構(gòu)直徑越小、結(jié)構(gòu)密度越大，高電壓情況下影響甚微；

不同電壓成形結(jié)平均直徑及相對密度柱狀圖

電場輔助微透鏡陳列成形工藝中，不同電壓波形對聚合物流變有不同的作用效果，主要體現(xiàn)在形貌調(diào)控極限的不同，其中適當頻率的方波電壓在同等幅值下比恒定電壓具有更好的形貌調(diào)控能力。

過高或過低的方波電壓頻率都會減弱電壓幅值對輪廓調(diào)控效果，在5Hz方波電壓下，透鏡結(jié)構(gòu)的表面曲率和深寬比隨著幅值的增大而逐漸增大，幅值微180V時透鏡表面深寬比達到0.693，驗證了該工藝良好的形貌調(diào)控能力。