1.4  图案形成=流体/基板相互作用

喷墨技术除了可以应用在计量流体外，当用锉刀锉一口井或非润湿涂层区域，喷墨沉积过程也用在基板上形成材料的图案上。它们之间的相互作用，其中包括流体性能、喷墨参数（液滴大小、速率以及频率）、基板性能、打印网点（点每英寸^[3]）以及打印顺序（交织、套印、液体顺序等），是在所有喷墨打印系统和应用发展中多变量的优化。对于传统的纸张喷墨打印，纸张的孔隙以及油墨的低黏度是先前打印设备发展的主要挑战。油墨在纤维的迅速扩散最终导致网点面积扩大，降低了点的光学密度以及形成的不规则墨点减弱了图、线等的质量。油墨具备在各种纸张上进行高品质成像已经成为打印设备市场所接受的基础。

大部分关于喷墨技术的微纳应用是将溶液沉积在非孔隙的基板上，这类似于打印一个高射投影透明胶片。如果想要获得希望的分辨率，控制墨滴扩散是最基本的。相变油墨就是准确根据这一原因来研发的，因为当它们接触以后就会很快固化。其中主要例子是，在微纳制造应用中，包括电子制造焊接^[30]以及自由形状的热塑性成型^[31]。对于相变材料来说，如果目标是限制扩散来获得相对于液滴面积最小的墨点，通过固化控制扩散的方式是有益的举措。然而，如果目标是沉积均匀的薄膜，固化引起的凸起是一个问题，而不是一个有益的特点。

许多有机液体，例如异丙醇、丙酮以及酮类，都有低黏度、低接触角/表面张力以及易挥发等特点。它们润湿大部分表面的能力以及低黏度使溶液快速扩散。由于相变材料扩散难，这对应用来说是一个优点也可能是一个问题。如果试图用有机金属油墨写一个小的导电线条，或由发光聚合物显示，这绝对就是一个问题了。在很多地方，比如平板显示器中普遍存在的井格这种表面特征提供一个隔膜阻止扩散，从而帮助固定液滴的大小。其他情况中，一些表面处理，比如等离子体清洗或非润湿性的涂布，这都可以用来控制扩散^[32]。

溶液的挥发可以导致出现操作问题，并且墨嘴处油墨干燥是在办公打印机中最常出现的问题。另外，挥发可以导致基板上固体物分布不均^[33]。出现这些问题的溶液是多种多样的：基板的活性、固体与基板的价键结合、低挥发的助剂、紫外或热交联等。

完成一个简单图案或图片只需要选择像素大小以及间距，用喷墨打印填充这些像素，随后评估这种用传统打印机打印的图片。然而，即使最低廉的喷墨打印机依然拥有复杂的打印模式来提高打印质量。墨点的行交织一起隐藏有单个喷嘴连贯出现的错误，为了不在湿的状态下渗出来打印颜色，在一个点上要有多步骤来增加颜色的饱和度，并且对于高质量打印，工作频率要降低。所有这些甚至更多的方法，在打印微制造中得到应用。