喷墨打印技术在印刷电子制造中的应用进展

随着信息技术的发展、新型功能性材料的研发、各种科学技术和制备工艺的更替优化,喷墨打印技术在内的印刷电子技术在印刷电子、印刷光子、能源电池、显示技术、生物印刷等领域发挥出重要作用。文章列举大量研究成果及实例,说明喷墨打印技术在印刷电子制造领域的应用及发展情况,并对该技术现有待解决的问题和未来的发展方向及前景进行分析。

无机纳米导电材料在柔性印刷电子中的应用

印刷电子技术起源于可溶液化的有机电子材料,而无机纳米导电材料的兴起推动了印刷电子的快速发展。无机纳米导电材料包括金属、碳材料等导体,以及硅、锗、金属氧化物等半导体。本文概述了无机纳米导电材料在印刷电子领域的发展历程,综述了无机纳米导体材料的性质和油墨化技术,包括可印刷纳米金属材料、碳材料、液态金属以及MXene,并介绍其在柔性与印刷电子领域中的应用。最后指出了可印刷无机纳米导电材料存在的问题及其在柔性与印刷电子领域的发展趋势。

纳米银导电油墨及其在柔性印刷电子中的应用

目的探究纳米银导电油墨及其在柔性印刷电子中的应用。方法通过总结国内外文献,从纳米银颗粒及其导电油墨的制备、印刷工艺、烧结工艺以及在柔性印刷电子技术中的应用几方面总结近年来的研究进展。结果在油墨制备及使用中,简化制备工艺、降低生产成本、实现绿色环保、低温烧结,同时提高油墨的基材适应性是未来纳米银导电油墨的改进重点。直写技术具有精度高、速度快等优势,正逐渐替代丝网印刷技术成为主流。烧结工艺的研究重点在于实现低温烧结,其中化学烧结工艺简单,但提高导电性是研究重点。其他烧结方式则设备昂贵,环境要求高。结论作为功能性电子材料,纳米银导电油墨因出色的电性能和印刷适性,正在被广泛应用于柔性印刷电子中。近年来通过对纳米银及其导电油墨的深入研究及技术改进,在纳米银颗粒的制备、低温烧结技术、节能环保加工工艺等方面获得了一定的进展。与此同时,将其作为功能材料应用于制备柔性传感器中,RFID标签天线、柔性电极、超级电容器、太阳能电池等正受到广泛研究与应用。

复合碳纳米导电油墨在压触式印刷电子器件中的应用

目的为解决单一填料导电油墨导电性差、成本高和应用范围窄的问题,混合碳纳米管、石墨和炭黑制备复合碳纳米导电油墨。将该油墨应用于压触式印刷电子器件开发,研究其在印刷电子器件中的应用效能。方法探究复合填料的质量分数配比与研磨时间对油墨方阻的影响,通过对比实验确定油墨优选配方。基于优选油墨提出一种可实现多点位识别的压触式电子器件架构及交互模式。完成压触点位识别功能的软硬件设计,结合丝网印刷工艺制造纸基编码电路,测试该油墨在纸基电路上的表面状态和导电性,评估器件识别准确率与稳定性。结果当碳纳米管、石墨和炭黑的质量分数分别为4.1%、3.0%和10.2%时,油墨方阻达到29Ω/sq,纸基电路电阻范围是4.02~12.95 kΩ。该器件能满足单击、双击的压触需求,可实现对单一点位和组合点位100%的识别准确率,在1000次压力加载—卸载后能稳定工作。结论复合碳纳米油墨弥补了单一填料油墨的不足,有效提升了油墨的导电性。采用该油墨研制的压触式印刷电子器件能实现对不同点位和模式压触信号的精准识别与正确语音交互。

用于印刷电子技术的墨水直写系统开发

开发了一种气动控制、具备视觉观测和激光测高功能的墨水直写系统,对该系统用不同浓度溶液在载体上的墨水直写效果进行了研究。通过使用其为离子栅晶体管沉积栅介质层薄膜,验证了其墨水直写效果,证明了该系统材料油墨的沉积能力和在印刷电子领域的适用性。

国外印刷电子产业发展概述

近年来印刷电子有了快速发展,许多有关印刷电子的科研成果,已从实验室投入了生产,初步形成了印刷电子产业体系。本文介绍了应用于印刷电子的各类有机、无机材料及工艺装备,特别详细列举了各类印刷电子产品及其应用情况,这些印刷电子产品已开始进入人们日常生活的多个方面。虽然印刷电子产业尚处于发展初级阶段,市场不够成熟,但已显示出十分光明的发展前景。文中还指出政府机构的重视和支持是国外印刷电子产业发展的重要因素。

印刷电子技术的研究综述

印刷电子技术指利用导电功能油墨、半导体、介电、发光、传感等材料在柔性基底上印制电路和功能器件,使之相对于传统的硅基电子,更具有柔性、可弯曲、大面积、低成本、生产过程绿色环保等特点。随着技术的不断发展和应用,印刷电子产品逐渐走向实用化,在不同的柔性基底上印刷制作各种各样的电子器件,可应用于产品制造的众多领域。首先,分析了印刷电子的发展历程、趋势和前景,可为促柔性微电子的进一步发展提供参考;其次,从柔性基底材料入手,梳理了常见基底材料的性能,并从柔性传感、柔性电容等领域对印刷电子关键技术做出介绍;最后,对印刷电子技术所面临的问题及挑战进行了分析和展望。

水性功能墨水及其在柔性印刷电子中应用研究

水性功能墨水是柔性电子领域的重要材料。本文首先从水性功能墨水的基本概念及其特点入手,系统讨论水性功能墨水的制备及其应用领域。详细介绍了水性功能墨水在柔性显示、有机太阳能电池、柔性电路、智能标签多个应用领域的研究现状与进展。最后,展望水性功能墨水在柔性电子领域中的广阔应用前景,为水性功能墨水相关研究和应用提供参考。

基于织物的柔性印刷电子技术研究现状

目前,随着智能纺织品的发展,印刷电子技术也得到了推进,基于柔性基底的印刷电子器件也越来越多。文章主要基于织物,对印刷电子技术、电子器件、印刷电子技术应用进行介绍,最后对未来的印刷电子技术的发展趋势进行阐述。基于织物基底柔性印刷电子技术的电子器件凭借着轻便、柔软、环保、低成本的特点,预计将成为21世纪的一个亮点。

基于液桥力分析的丝网印刷电子转墨率预测模型构建与仿真研究

将液桥断裂时的力学与几何特征量引入转墨率的影响因素,对丝网印刷导电油墨转移的过程进行深入的机理研究,通过对网版回弹过程中液桥力变化的理论分析,提出转墨率的预测模型,并使用ANSYS Fluent对液桥演变过程进行CFD仿真.网版在不同的回弹速度下,模型预测的转墨率与仿真结果的最大偏差不超过6%,结果可靠.

浅谈印刷电子技术的发展前景

目前,印刷电子技术因具有低能耗、绿色环保和大面积生产等显著特点,已经成为一个独立的电子加工制造新兴领域。随着电子产业的发展以及市场的需求,印刷电子的发展将得到进一步的推动,展现出巨大的科研和商业价值。伴随着生物医学、新能源等新兴领域的快速发展,电子制造技术也取得了显著的发展成果,尤其是印刷电子技术。

印刷电子学的发展

综述了印刷电子学的发展及趋势,着重介绍了喷墨打印技术的新进展及其在印制电路板(PCB)和嵌入式无源元件中的应用,指出了目前印刷电子产品生产过程中尚待解决的问题,预测印刷电子电路(PEC)将是印刷电子学的未来发展方向。

从印刷电子看功能印刷

通常认为,印刷是使用模拟或数字图像载体将呈色剂/色料（如油墨）转移到承印物上的复制过程。印刷工程专业教学要求学生掌握信息视觉再现、彩色图像与文字处理、制版与现代印刷工艺的基本理论和基础知识,熟悉利用计算机进行数字化图文处理、制版与印刷工艺设计。

印刷电子与导电材料技术发展分析

近年来印刷电子有了快速发展,初步形成了印刷电子产业体系。本文介绍了国内外印刷电子发展的现状,印刷电子的应用和应用于印刷电子的各类有机、无机材料。重点介绍了纳米银导电油墨及银纳米线技术的发展。目前,虽然印刷电子产业处于还处于发展初级阶段,技术还不够成熟,但已经显示出十分光明的发展前景。

光子烧结技术在印刷电子技术中的应用研究进展

光子烧结技术是一种低温、选择性、非接触式烧结技术,可以对衬底上的各种纳米材料墨水进行固化烧结,实现墨水的功能化,并获得印刷电子器件的物理性能。光子烧结技术包括激光烧结、红外烧结及闪灯烧结,它们又具有各自的应用特点,在印刷电子领域中受到了广泛的关注。本文简要介绍了光子烧结技术的一些相关研究,重点介绍了光子烧结技术在金属纳米导电墨水中的应用及研究进展。

印刷电子技术在生物传感器中的应用

生物传感技术是生物学、化学、物理学和信息科学等的交叉学科,已发展成为一个十分活跃的研究领域。生物传感器经过50年的发展,开始在医学、制药、环境监测、国防和安全等许多领域得到应用。印刷电子技术是将现代印刷技术与微电子技术相结合来制造电子器件的前沿技术,是实现大批量制备生物传感器的最佳方法之一。介绍了生物传感器的研究历程、器件的结构、类型及传感机理,重点总结了应用于不同生物传感器的纳米导电材料、介体物质、印刷油墨和作用原理的研究进展,以及丝网印刷、喷墨打印、微接触印刷及卷对卷印刷等技术在制作生物传感器方面各自的优势和特点。

导电油墨在印刷电子方面的研究进展

随着新型柔性电子器件的出现、发展与应用,印刷电子的制备工艺相对于其他传统技术表现出成本低、效率高以及可大面积生产等比较优势,逐步受到广泛关注.而导电油墨作为印刷电子工艺中的重要组成部分,越来越多的科研工作者对其进行了研究.为此针对导电油墨进行了相关论述,并阐明了未来导电油墨的发展方向,其中重点介绍了金属纳米颗粒型、金属有机分解型和金属纳米线型等不同导电体系的导电油墨,评述了它们的整体特点、制作方法和应用实例,并针对各油墨体系提出了改进其在基材上的附着力设计方法.可以看出:在印刷电子工艺中所使用的导电油墨,其性质与特征决定了整个制备工艺的流程和最终产品性能,并且将会继续沿着低成本、环境友好型和高导电性等方向进行发展.

液态金属印刷电子墨水研究进展

印刷电子是一种基于印刷原理的新兴电子增材制造技术,与传统电子加工方法相比,它在大面积、柔性化、个性化、低成本制造电子等方面具有无可比拟的优势。印刷电子所用的典型导电墨水通常分为三类:碳系、高分子及金属导电墨水,然而它们在打印后仍需借助高温后处理工艺,以进一步提升打印物及墨水的电导率及运行可靠性,步骤稍显繁琐;且由于相应纳米材料及墨水的配制较为复杂,也增加了使用的成本。液态金属作为一大类新出现的电子打印墨水,近年来正日益成为重要的研究领域,这种墨水具有电导率高、制备简单、无需后处理等独特优点。为推动这一方向的研究,本文评述了国内外围绕液态金属导电墨水物理化学性质的研究进展及对应的典型打印方法,并指出了进一步发展的方向。

微压电喷头设计工艺及在印刷电子中的应用进展

微压电喷墨打印技术作为21世纪印刷电子领域最具发展前景的技术之一,因其具备超高的打印分辨率、极强的液滴控制能力、广泛的墨水适用性、可调的高频喷射特性和高精度的定位能力等,已经成为全球范围内学者、企业和研究机构的重点关注对象。本研究根据设计工艺和压电材料变形模式的不同,对各类压电喷头的喷射特性进行了分析和比较,并进一步对微压电喷墨技术在印刷电子领域中的应用作出阐述。本研究将为该领域的研究学者提供一个精准而全面的参考。

基于事实型数据的技术发展趋势实证研究——以印刷电子相关技术为例

基于事实型数据对印刷电子相关的印刷晶体管和印刷RFID技术展开研究,从专利分布、技术生命周期、科技论文分布三方面探讨了技术的发展趋势,为该领域内相关企业制定战略决策提供参考依据。