印刷型電子產品是用一些印刷技術在各種底板上生產的電子產品。使用有機和無機材料做原材料。印刷電子產品的最大優點是成本低和能大體積製造。現已能制出數十平方米的顯示屏和太陽能電池。
基本介紹
- 中文名：印刷型電子產品
- 外文名：Printed electronics
- 採用技術：印刷術
- 內容：解析度，厚度，孔洞，材料
概述,內容,套用,
概述
印刷型電子產品是用一些印刷技術在各種底板上生產的電子產品。用在材料上有一定圖形印刷的普通印刷設備或低值設備，如螢幕印刷，苯胺印刷術，照相凹版，石板印刷和噴墨印刷就可生產。電功能電子或光學墨水沉積在底板上，產生有源或被動器件，如薄膜電晶體或電阻器。印刷電子器件可望推廣；由於價值低，可在一些不太複雜，要求不太高的地方使用，如軟廣告，標籤等處。
印刷型電子產品與有機電子或塑膠電子產品有關；所用的一或多種墨水由碳基的化合物所組成。印刷型電子產品可用任何可溶的材料，包括有機半導體，無機半導體，金屬導體，納米顆粒和納米管等。
幾乎所有工業的印刷方法都用來製造印刷型電子產品。類似普通印刷一樣，印刷電子產品套用一層墨水在另一層頂上的技術，因此，印刷方法和墨水材料同步發展是這個領域的主要任務。
印刷的最重要好處是可低值，大體積製造。低值可廣泛套用。
內容
一般印刷中要求的最大解析度由人眼所決定；人眼不能區分小於20um的特徵長度。在電子印刷產品中，需要高解析度和較小結構，因為它們直接影晌線路的密度和功能（特別是電晶體）。對孔洞大小也有類似要求。
控制厚度，孔洞和材料的兼容度（濕度，附著力，溶解度）是重要的，但單靠視覺是不準確的。
印刷技術
凡能製備微結構薄層器件的技術都可用來制印刷型電子產品，因而成本較低。選擇印刷方法要根據印層的要求；要印材料的性質及是否經濟。
印刷技術分成， 成片印或成卷印二大類；片印技術如噴墨和螢幕印能得小體積和高精度。為了高體積生產，一般用照相凹版和苯胺印刷術印刷；如太陽能電池，每小時可達10000平方米。平板印刷和苯胺印刷主要用在有機和無機導體。由於高的層質量，凹版印刷特別適合用來印層質量靈敏的如有機半導體和半導體/鐵電體界面（電晶體），這方法對無機和有機導體也適用。完全可用大塊印（mass-printing)方法製備場效應電晶體和積分電路。
材料
有機和無機二種材料都用作印刷型電子產品。墨水材料要做成液體，可溶解，分散或懸浮。它們要有導體，半導體，電介質或絕緣體的功能。材料的價格要適合套用。
電子功能和可印刷性可以相互乾繞，要小心選擇。例如；較重的高聚物可增加電導性，但降低了溶解度。為了印刷，粘滯性，表面張力和固體含量一定要小心控制。層間相互作用，如濕度，附著力和溶解度及乾燥過程都會影晌產品質量。常用在普通墨水中的添加劑是不好的，因為它可減低電子功能。
材料的性質很大程度決定印刷和普通電子產品的區別。可印的材料提供了它的優點；除了可印性外，如機械的柔軟性和用化學方法調整它的功能。印刷導體的電導率和電荷的遷移率都較低。
很少例外，無機墨水都是微米和納米金屬的分散劑。
有機材料
發現了共軛高聚物以及它們的發展成為可溶材料提供了第一種有機墨水材料。這種高聚物有不同的電導，半電導，電致發光和光致發及其它性質。其它高聚物大都用作絕緣體或電介質。
大多有機材料空穴導電較電子導電有利。因此，p-型器件比n-器件多。使用壽命比普通材料的短。
有機半導體包括導電高聚物：poly(3,4-ethylene dioxitiophene,)和摻poly(styrene sulfonate）二大類：二種具有不同分子式的高聚物都已商用。並用噴墨，螢幕，平板印刷等技術印成產品。
無機材料
無機電子產品提供有機和高聚物所不能提供的高度有序層和介面。
銀納米顆粒用苯胺印刷術，平板印刷術，和噴墨印刷術。金顆粒用噴墨印刷術印成產品。
交流電發光多彩色顯示可復蓋許多十平方米,或合併成視面和儀器顯示。它們包含6-8輻印刷的無機層，包括一銅摻磷的塑膠膜底板上。
CIGS 電池可直接印在鍍鉬的玻璃片上。
印刷的鎵砷化物鍺太陽能電池的轉換率為百分之40.7；比最好的有機電池的高八倍，與矽的接近。
底板
可用柔軟底板做印刷型電子產品，它可降低成本和製造軟的線路。噴墨和螢幕印刷是印像玻璃這樣硬底版的典型方法。大塊-印刷（mas-printing）幾乎是專印軟片和紙。高（乙烯對太酸鹽）箔的價格低，較高溫度穩定性是一般的選擇，高（苊）和高（imide）箔都可用。紙價格低，種類多，是一種吸引人的底板。但它的表面粗糙和大量吸水，使它印電子產品成問題。
選底板的重要參數有：表面低粗糙和適當的潤濕度。和普通印刷相比，高吸水率一般是不利的。
套用
正在使用和考慮使用印刷型電子產品的有：
無線電頻率證明（Radio frequence identification tags）
監控
顯示和視覺效應
玩具
