印刷电子与透明导电膜技术分析,石墨烯胜算几何?
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。
一、印刷电子技术发展与应用
印刷电子是将特定功能性材料配制成液态油墨,根据电子器件和产品性能设计要求,全部或部分通过印刷(或涂布)工艺技术,实现以大面积、柔性化、薄膜轻质化、卷对卷为特征的电子元器件和系统产品的生产。
这些具有特定光、电特性的功能性材料,包括无机类和有机类材料,例如具有特定电导性能的金属氧化物、金属纳米粒子、碳纳米管、石墨烯以及导电聚合物和有机小分子材料等。
基于印刷技术的多种优势,印刷电子技术已成功应用于多个领域。
二、印刷电子材料
基材:
印刷电子材料的开发及其应用研究,与印刷电子产品的结构设计及性能改进密切相关,材料直接推动着印刷电子产业的发展。印刷电子涉及基材与导电油墨2大类材料。
印刷电子用基材可分为2大类:刚性基材和柔性基材。刚性基材主要指刚性覆铜板等金属类基材、陶瓷类基板、玻璃基板等;柔性基材则包括纸张、纤维织物、塑料薄膜、金属箔等。
基材的选择主要根据产品本身设计以及配套的制作工艺而定。通常要考虑以下几项因素:物理机械强度、热稳定性、耐气候性、化学稳定性、光学特性、表面粗糙度,以及润湿性和渗透性等。当然,成本也是不可忽视的重要因素。
柔性印刷电子使用最多的是PET 和PEN。PEN的热收缩性和耐高温加工性(200℃左右)要优于PET,但其价格也远高于后者。
在各类塑料薄膜中,耐温性能最好的是PI膜(耐温-40 ~ 400℃),但光学性能较差,一般都带有浅黄色,限制了其在对光学特性有严格要求的电子产品中的应用。针对此,一些专业公司开发出了无色PI 膜。
导电油墨:
作为制约印刷电子技术发展的关键材料的导电油墨,是目前国内外研究的热点和难点。
导电油墨是导电体、连结剂、溶剂与助剂等通过特定的配方和分散手段形成溶液或悬浮液,达到规定的分散性、粘度、表面张力、固含量等物化性能指标,以适应印刷或涂布工艺的要求。
导电油墨在烧结固化过程中,挥发性溶剂挥发,体积收缩,填料颗粒与连结剂紧密的连结在一起,颗粒相互之间间距变小,在外电场作用下能形成电流,实现导电功能。
导电....
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