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柔性打印机与柔性电子息息相关

2021年9月1日

  柔性打印机与柔性电子息息相关。
  了解柔性打印机前,我们来了解下柔性电子。
  柔性电子可概括为是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金属基板上的新兴电子技术,以其独特的柔性、延展性以及高效、低成本制造工艺,在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛的应用前景,如柔性电子显示器、有机发光二极管OLED、印刷RFID、薄膜太阳能电池板等。
  与传统IC技术一样,制造工艺和装备也是柔性电子技术发展的主要驱动力。柔性电子制造技术水平指标包括芯片特征尺寸和基板面积大小,其关键是如何在更大幅面的基板上以更低的成本制造出特征尺寸更小的柔性电子器件。
  柔性电子器件能够实现商业化的一个重要因素就是器件的使用寿命,柔性电子器件的寿命不仅取决于材料与制程,封装也是至关重要的一个环节。封装不但在物理层面保护器件,更关键的是阻止外界环境中的水、氧和腐蚀液体等对器件的侵蚀作用。
  目前,常见的柔性电子的封装方式主要有三种:热固化、红外固化和紫外固化,其中热固化和紫外固化是使用比较多的。
  热固化和红外固化:柔性电子的基底和功能材料多数为有机材料,存在玻璃化转变温度,封装过程中需考虑柔性电子的封装温度需在100-130°C,最高不能超过150°C。因而对于热固化和红外固化方式则要求器件的最高承受温度在前述范围内。
  紫外固化:有机半导体功能层材料多为共轭结构,短波长紫外光可能会破坏共轭结构,从而影响器件性能。因此,应避免使用254nm波长的固化胶作为封装材料,尽量采用长波长固化材料。
  此外,而OLED和OPV等涉及光电转换器件,封装层还需要保证一定的透光率>85%,利于光线的射入和射出。
  柔性打印机配备的三种印刷方式:喷墨打印、刮涂和点胶。不同的印刷方式对应于不同的墨水需求,其中:
  (1)喷墨打印:喷墨打印对于墨水组成要求较高:1)墨水体系分散性足够好,能够通过0.2微米的过滤头;2)墨水粘度在5-25cP间;3)表面张力需在25-29 mNm-1。
  (2)刮涂:相比较于喷墨打印,刮涂墨水参数要求较低,特别是粘度范围较高,最高可以在1000cP,但刮涂对于墨水的表面张力和成膜性有一定的要去,需要能够在刮涂表面形成完整连续且不收缩的薄膜。
  (3)点胶:相比较于喷墨打印,刮涂墨水参数要求较低,特别适合于高粘度和大颗粒尺寸的打印工艺。点胶头口径在0.06—2mm范围内,最高印刷粘度可以在8000cp一下,均可以实现点胶打印。

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