(完整版)印刷电子

• 电功能的电子或光学油墨沉积在基板上， 创造有源或无源的设备，如薄膜晶体管或 电阻。印刷电子产品将有利于推广，成本 非常低，低性能的电子应用，如柔性显示 器，智能标签，装饰及动画海报和有源服 装。
• 有机和无机材料用于印刷电子。油墨材料 必须是液态形式，溶解，分散或悬浮。他 们必须充当导体，半导体，电介质，或绝 缘体。材料成本必须适合应用要求。
• 三类不同的功能油墨分别是半导体油墨、电导体 油墨、和绝缘（介电质）油墨。半导体油墨可以 是有机半导体聚合物（聚噻吩和五并苯变异体P3HT）溶解在溶剂中形成，无机纳米材料（纳米
• 印刷电子所具有的这些新的技术特性 - 薄、 轻、灵活、可弃性(disposability)、透明性、 大尺寸，以及可定制光学特征 – 加上低成 本和更快的周转速度等优势，可以实现广 泛范围的新型应用。其中包括显示和照明： 用于移动设备、电子书和大型可变化广告 牌的滚动式、折叠式显示屏，以及在任何 表面上任何颜色的低成本高效率照明(即夜 晚成为光源的橱窗)。
印刷电子 Printed electronics
• 在世界范围内，印刷行业处于一个低迷期。有人 会问：“几经若干世纪发展起来的印刷科技就要
从此退出历史舞台了吗？”或许不Baidu Nhomakorabea这么简单的
否定。一个令人兴奋的答案就是“电子印刷”。 今后的20年里，印刷电子市场加速发展成为价值 3000亿美元的市场。电子印刷是一个很广泛的概 念。狭义的讲，电子印刷就是应用印刷技术的电 子线路制作技术，它包括PCB（线路板印刷）、 OLED（有机发光二极体）、LCD、LED，TFTC 还有最新的RFID。
• 传统的单晶硅半导体生产流程中有非常复杂的制 作过程，包括光刻、CVD、PVD及电镀等工艺步 骤。其中大部分制作过程都必须要在超洁净室中 操作，或者需要在超真空环境下生产。
• 电子元件的可印刷性提供了一个可实现低成本生 产的机遇，这让一些新型消耗性电子产品，包括 电子标签、印刷电子显示器、印刷电池和印刷集 成电路等成为可能。图形印刷术能实现低成本得 利于其极高的吞吐量，并且所有生产过程都可以 在室内环境中完成，而无需昂贵洁净室操作。
• RFID • Monitoring • Display and visual effects • Toys • Touch sensors Touch keys Labels and
Intelligent Products Printed memories
• 印刷电子是采用各种印刷工艺在各种基材 制作电子器件的印刷方法。印刷通常使用 通用的印刷设备或其他低成本设备，在基 材上得到确定的图案，如丝网印刷，柔性 版印刷，凹版印刷，平版印刷和喷墨。
• 现在，各种印刷技术被应用到了微电子工业领域。 接触印刷技术用来处理高粘度材料。例如，丝网 印刷和模版印刷可以用来将焊膏和导电胶印在集 成电路板上，形成电路。无接触印刷则用来处理 低粘度功能性油墨材料，例如，焊剂、导电油墨、 电介质膜、抗静电层和环境隔离层材料。这些材 料可以是水溶性的，也可以溶在有机溶剂中，因 此经过热处理之后可以除去溶剂。对热固性材料 而言，经过加热或是紫外照射后可以变成固体。
无机电子材料
• 无机电子材料能达到有机电子材料所不能 实现的高度规则的表面。银纳米颗粒可以 采用柔印、胶印和喷墨技术。金颗粒可以 采用喷墨技术。
• 印刷砷化镓锗太阳能电池表现出40.7％的转 换效率，是最好的有机材料的八倍，接近 重型硅的最佳性能。
• 印刷电子允许使用柔性基板，从而降低生产成本， 并可制造柔性电路。而喷墨打印和丝网印刷通常 印刷刚性基材，如玻璃和硅基板，大规模 印刷的 方法几乎全部使用柔性铝箔和纸张。PET-箔是一 种常见的选择，由于其低廉的成本和较高的温度 稳定性。聚（乙烯萘）-箔 和聚（酰亚胺）箔（PI） 也是替代选择。纸的成本低和用途广，但其粗糙 度高和吸水性大，会给电子性能带来影响。
• 电子功能和印刷适性相互影响，需要仔细 优化。例如，更高的聚合物分子量可以提 高导电性，但会降低溶解度。对印刷来说， 粘度，表面张力和固含量必须严格控制。 润湿性，附着力，溶解性以及沉积后干燥 过程影响最后结果。传统印刷油墨中常常 使用的添加剂是不可用的，因为他们经常 影响油墨的电子功能。
• 有机材料 有机印刷电子结合从印刷，电子，化 学和材料科学等各学科的知识，尤其 是从有机和高分子化学。有机材料在 结构，运行和功能等方面不同于传统 电子，从而影响器件和电路的设计和 优化以及制造方法。
• 印刷电子学 (Printed electronics)，因为大面积或 打阵列电子器件可以像传统报纸印刷那样大批量 制作。而印刷电子学则可以涵盖其他这些特殊电 子学领域。例如，印刷电子既可以印刷无机电子 材料，也可以印刷有机电子材料（包含了有机电 子学）；既可以在硅、玻璃、不锈钢衬底上印刷， 也可以在塑料或纸衬底上印刷（包含了塑料电子 学与纸电子学）；即可以在刚性衬底上印刷，也 可以在柔性衬底上印刷（包含了柔性电子学）。
• 印刷能源产品则有印刷光电、太阳能电池 和印刷原电池组。印刷电路方面的研究则 包含了无源电路和有源电路两方面。无源 电路包括连接电路、天线、电阻、电容和 电感器。正在开发的可印刷有源电路则包 括了三极管、二极管和其不同的门电路， 它们组合起来形成可以进行逻辑运算的集 成电路。
• 现代印刷电子技术是利用现代技术中的光、 电及电化学原理和各种印刷技术与手段， 通过高导电的金属纳米粒子材料制成的导 电墨水（粉）、半导体油墨和绝缘（介电 质）油墨，将电子电路的图形信息打印、 复印、转印或喷印到纸张或塑料薄膜上， 形成具有一定功能的电子电路或器件。
• 印刷最重要的好处是成本低，大规模制造。 较低的成本使得其能够用于更多应用领域。 例子是RFID系统，可以在贸易和运输中实 现非接触式识别。如印刷的发光二极管， 完全不会影响其性能。此外，我们还可以 在曲面柔性基材上印刷电子，例如车顶上 的太阳能电池。
• Printed electronics are in use or under consideration for: