바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")Flexible Electronics Research Center[연구 센터 이사 Kamata Toshihide] General Research and Flexible Materials Foundation 팀 Noda Yuki의 최고 연구원 인 Hasegawa Tatsuo는 전자 제조를위한 고급 인쇄 제조 기술을 구축하기 위해 노력할 것입니다잉크젯 인쇄 방법접촉에 다른 마이크로 드로플렛이 형성 될 때 강력한 전시회표면 장력에 의해 지배되는 단일 혼합 메커니즘을 공개했습니다
인쇄 기술을 사용하여 전자 장치를 제조하는 인쇄 전자 기술의 연구 및 개발은 전 세계적으로 광범위하게 수행되고 있습니다 이번에는더블 샷 잉크젯 인쇄 방법그러나 균질단결정 박막다른 마이크로 드로플렛을 혼합 할 때 보이는 고유 한 혼합 모드에 기인하고, 이러한 혼합 모드를 제어하는 데 필요한 마이크로 드로플 렛 혼합 메커니즘을 명확히 하였다
이 연구는 잉크젯 인쇄 방법을 사용하여 전자 용지 및 유연한 디스플레이 제조 기술을 향상시키기위한 지침을 제공했으며 인쇄 된 전자 기술의 연구 및 개발을 크게 가속화 할 것으로 예상됩니다
독일어 Academic Journal에 대한 세부 정보를 참조하십시오고급 기능 재료에 게시
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| 다른 마이크로 드로플렛의 단일 혼합 모드와 박막 형성 |
인쇄 기술을 사용하여 텍스트와 사진을 그리기 위해 텍스트와 사진을 그리는 인쇄 전자 기술은 반도체와 금속의 고화질 박막 패턴을 형성하고 전자 장치를 제조하기 위해 전 세계적으로 활발하게 연구되고 개발되고 있습니다 그러나, 인쇄하여 전자 장치를 제조하려면 원자력 및 분자 수준에서 균질 한 반도체 층과 금속 층을 형성해야한다 따라서, 반도체 또는 금속이 용해되거나 분산되는 잉크 액 적을 적용한 후, 주요 기술적 문제는 정상적인 인쇄에 문제가되지 않는 용매 증발로 진행되는 재료의 비 병력을 제어하고 억제하는 방법입니다
하나의 솔루션으로서 바카라는 재료를 용해하기 어려운 고농도와 잉크로 재료를 용해시키는 잉크를 혼합하여 재료의 침전을 제어하는 이중 샷 잉크젯 인쇄 방법을 제안했습니다 (2011 년 7 월 14 일에 바카라 언론의 애니메이션) 이 기술은 적용된 잉크 액 적의 표면 근처에서 용매를 증발시키기 전에 반도체가 더 얇아지는 것으로 밝혀졌다 또한, 액적 표면 근처의 결정 성장을 제어함으로써, 단결정 박막과 같은 매우 높은 균질성을 갖는 박막을 형성 할 수있다 그러나, 잉크 액 적의 표면 근처에서 박막 성장이 왜 발생하는지, 그리고 이러한 박막 성장이 다양한 잉크 조합에서 가능한지 여부는 명확하지 않았다 학문적으로 미숙 한 이러한 접근법은 또한 인쇄 된 전자 기술의 발전을 방해 한 요인이었다
바카라는 인쇄 된 전자 제품을 실현하기위한 광범위한 연구 개발을 수행하고 있습니다 인쇄 방법을 사용하여 전자 장치를 형성하는 데 적합한 전자 기능 재료의 개발 및 정교함을 개발하고 개선하기 위해 노력하면서, 유기 반도체의 매우 균질 한 박막 패턴을 형성 할 수있는 더블 샷 잉크젯 인쇄 방법을 개발했습니다 바카라는이 기술을 개선하기위한 열쇠를 설명함으로써 다른 마이크로 드로플렛 사이의 혼합 메커니즘을 체계적으로 조사 했으며이 연구의 결과를 얻었습니다
이 연구의 일부는 National Research and Development Agency의 새로운 에너지 및 산업 기술 연구 보조금 프로젝트와 과학 연구를위한 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술 부부의 지원을 제공했습니다
Inkjet 방법은 상이한 바카라 접착제 및 마이크로 로플렛을 생성하며, 이들 바카라의 혼합은 고속 카메라와 현미경을 사용하여 상세하게 검사 하였다 (도 1) 실험에서,도 1에 도시 된 혼합 가능한 바카라 조합으로 구성된 마이크로 로플렛 및 접착 바카라의 혼합 1은 체계적으로 조사되었습니다
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그림 1 Microdroplet Mixing Experiment
고속 카메라에 의한 상이한 마이크로 액 적의 혼합을 보여주는 관찰 실험의 간단한 다이어그램 과이 연구에 사용 된 10 가지 유형의 혼합 가능한 바카라의 조합 |
기판에서 사전 코팅 된 액 적 (고정식) 바로 위에서 삭제 된 실험은 다양한 혼합 바카라 조합에 대해 체계적으로 수행되었다 결과적으로, 다음과 같이 바카라 조합 및 부피 등에 따라 세 가지 유형의 행동이 볼 수 있음이 밝혀졌습니다 (그림 2)
(1) "습식": 마이크로 드로 렛이 고정식 액적의 표면에 도달 한 후 고정식 액적의 모양은 거의 변경되지 않고 고정식 액적 위에 빨리 튀어 얇은 바카라 층을 형성합니다 (그림 2A)
(2) "Repelling": 고정식 액적이 마이크로 로플 레플렛의 중앙에서 바깥쪽으로 밀려 나고, 고정식 방울이 방출 된 원형 영역은 내부에 나타나서 확장 후 점차 사라집니다 (그림 2B)
(3) "스틱": 마이크로 드로플렛은 고정식 액적의 바카라 표면을 통해 침투하면서 구형 모양을 유지 한 다음 바카라 표면 아래에 잠긴 후 점차 사라집니다 (그림 2c)
이들 중 "습윤"및 "회전"은 마이크로 드로플렛의 표면 장력이 고정식 액적의 표면 장력보다 작을 때 발생하는 반면 (도 1의 조합 1 내지 5), "삭제"는 고정식 액적의 표면 장력보다 클 때 "삭제"가 발생한다 (조합 6 내지 10)
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그림 2 : 마이크로 로플릿에서 볼 수있는 세 가지 유형의 혼합 거동
(a) "습식", (b) "Haziki", (c) "Shizu"및 (b) "Shizu"및 각 동작의 회로도 (그림 하단) |
"습식"및 "음성"은 동일한 바카라 조합으로 발생하며 고정식 액 적의 부피가 감소함에 따라 "습식"에서 "음성"으로 갑자기 변화가 발생했습니다 그림 3b는 다른 확산 영역이있는 고정식 액 적에 대해 "습식"에서 "회전"으로의 변화가 발생하는 조건을 보여줍니다 이것은 이러한 변화가 고정식 액적의 바카라 층의 두께에 따라 발생한다는 것을 보여준다 다시 말해, 액 적의 운동 에너지가 고정식 액적의 바카라 표면의 표면 장력에 의해 야기 된 탄성을 극복하고 기질의 표면에 도달 할 때 "회전"이 발생한다는 것이 밝혀졌다 사용 된 모든 바카라 조합의 경우, 두 바카라와Weber 번호에 대해 습윤, 반발 및 붕괴의 현상을 보여줍니다
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그림 3 : 습윤, 격퇴 및 붕괴 현상의 증상과 경쟁
(a) 각 현상의 회로도 (b)도 1 (5)의 바카라 조합에서 볼 수있는 "습식"과 "하자 키"사이의 경쟁
(c) 10 개의 바카라의 조합에 대해 본 습윤, 반발 및 붕괴 현상의 징후와 경쟁 |
이러한 혼합 현상의 메커니즘은 다음과 같이 고려 될 수 있습니다 "습식"거동에서, 표면 장력이 낮은 마이크로 드로 플릿은 표면 장력이 높은 고정 된 액적의 표면을 덮기 위해 변형된다 반면에, "회전"거동에서, 작은 표면 장력을 가진 마이크로 드로 페트는 고정식 액 적을 통해 침투하고 고체 기판에 직로 퍼져서 미세 드로 프레 플레트 확산의 범위에 의해 고정식 액 적의 표면적을 큰 표면 장력으로 변형시킨다 또한, 표면 장력이 큰 마이크로 로플렛이 떨어질 때, 마이크로 드로플렛의 변형과 관련된 표면 에너지 이득은 얻지 못하고, 마이크로 드로플렛은 여전히 구형 모양을 유지하면서 가라 앉는 "삭제"동작을 보여준다 "습윤", "스플래핑"및 "드롭"과 같은 이러한 매우 다른 현상은 두 유형의 액 적의 표면 장력 차이로 인해 마이크로 드로플렛에 고유 한 모든 현상입니다
이들 마이크로 드로플렛의 혼합 방법은 잉크젯 인쇄에 의해 매우 균질 한 박막을 형성하는데 중요하다 무화과 도 4는 반도체 용액 (N, N- 디메틸 포름 아미드)을 고정식 액적으로 용해시키기 어려운 유기 용매 (N, N- 디메틸 포름 아미드)를 사용하여 두 가지 유형의 액 적을 혼합하여 반도체가 어떻게 증착되는지 보여줍니다 도 4a와 4b는 각각 "스플래시"와 "습윤"이 발생하는 경우에 해당한다 "apening"이 발생할 때, 두 개의 바카라의 후속 갑작스런 혼합은 반도체를 무작위로 침전시킨 다음 용매를 증발시킨다커피 얼룩 효과예금되었습니다 한편, 습윤이 발생할 때, 고정 된 바카라 액 적의 가스-바카라 계면 근처에 고체 박막이 침전 된 후, 용매의 증발은 전체 영역을 덮는 매우 균질 한 박막을 제공한다
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그림 4 Microdroplet 혼합 거동과 박막 형성 사이의 상관 관계
(a) (b) "농사"현상이 발생할 때 액적 혼합 및 박막 형성의 연속 사진 (c) (d) 얻어진 박막 커버리지와 고정식 액적의 부피 사이의 상관 관계 |
향후, 우리는 잉크젯 인쇄 방법을 사용하여 반도체의 인쇄 및 제조 조건을 최적화하기 위해 다양한 마이크로 액 적의 고유 한 혼합 메커니즘에 관한 지식을 활용하여 반도체 장치의 성능 및 안정성을 향상시킬 것입니다 또한 금속 배선 및 유전체와 같은 인쇄 제조 기술과 함께 회사는 모든 인쇄 방법을 사용하여 고성능 전자 장치를 프로토 타이핑하는 작업을 수행 할 것입니다
국립 선진 산업 과학 기술 연구소, 국립 연구 개발 공사
Flexible Electronics Research Center
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