【摘 要】
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随着人们生活水平的提高,对可穿戴智能设备的需求也越来越高。相应的,电子装置也要日益柔性化,集成化,才能更加方便对人体生命体征如体温、血压、心跳等信号进行采集、识别与转化。柔性电子是将柔性技术应用到刚性设备上,使其能够拉伸、挠折和挤压,在运动健身、通信娱乐、医学检测和航空航天等领域均有着巨大的应用前景。喷墨打印技术属于印刷电子领域,是制造高性能柔性电子器件的主流工艺之一。作为一种增材制造工艺,它直接
【基金项目】
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科技部国家重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项:印刷OLED显示材料产业化示范(2017YFB0404400)课题三“INK与印刷工艺”(2017YFB0404403); 科技部国家重点研发计划“战略性先进电子材料”重点专项:8.5代印刷OLED显示产业化示范(2017YFB0404500)项目课题--“基于产业化印刷材料器件与工艺开发”(2017YFB0404501)
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随着人们生活水平的提高,对可穿戴智能设备的需求也越来越高。相应的,电子装置也要日益柔性化,集成化,才能更加方便对人体生命体征如体温、血压、心跳等信号进行采集、识别与转化。柔性电子是将柔性技术应用到刚性设备上,使其能够拉伸、挠折和挤压,在运动健身、通信娱乐、医学检测和航空航天等领域均有着巨大的应用前景。喷墨打印技术属于印刷电子领域,是制造高性能柔性电子器件的主流工艺之一。作为一种增材制造工艺,它直接将选用的功能材料沉积到目标基板上以形成所需要的图案,节省材料降低了成本,工艺简单且绿色环保,可进行卷对卷式的大批量、大面积高速生产,并能够实现柔性化。目前,利用喷墨打印技术制作的电容器大多是只印刷电极,电介质层采用其他工艺,只有少部分是全印刷工艺,且利用传统喷墨印刷工艺,打印分辨率较低。电流体喷印技术,是喷墨打印技术的一种,具有高分辨率打印,适用溶液粘度范围广等优点。本文利用电流体喷印技术,优化全印刷电容器的制作工艺,通过打印高分辨率的图案来制作高性能的柔性电容器,具体内容如下:(1)向纳米银墨水中加入乙醇溶剂,优化出纳米银墨水与乙醇按体积比1:0.3的比例,解决银线打印过程中产生的bulge现象;分别在ITO、硅片、PET、氮化硼和像素基板上打印银线,最终在ITO衬底上打印出最细4.5μm的银线;利用电流体动力学喷印设备进行顶发射OLED的辅助电极制备工作,在bank基板上打印出最细8.7μm的银线;探究了电流体喷印对不同类型TFT电学性能的影响,对不同类型TFT的阈值电压等参数进行了测量,为采用电流体喷印进行辅助电极制备的TFT结构设计提供了可靠的依据;同时,对电流体喷印设备工艺进行了探究,优化了电流体喷印设备的打印参数。(2)选择合适的介电材料进行掺杂,通过配制溶液制备高性能介电常数薄膜,并优化介电材料的配方制备出适合打印的溶液;利用电流体动力学喷印设备、丝网印刷等设备在PET衬底上依次印刷电极和介电材料,实现了全印刷大面积柔性电容器的制作,并利用阻抗分析仪测量其电容值大小;通过对电介质层进行图案化,将电容值提升4倍左右,制备含有不同图案电介质层的电容器,探究不同图案对电容器电容大小的影响,为实现制备高灵敏度、高性能柔性电容式传感器打下了坚实的基础。
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