바카라 커뮤니티 (Yoshikawa Hiroyuki의 회장) (이하 "AIST"라고 불리는) 광학 기술 연구 부서 [Research Division Director Watanabe Masanobu] 유기농 반도체 장치 그룹 디렉터 Kamata Toshihide Research Group 및 Yoshida Manabu 연구원들은 플라스틱 영화와 같은 전극 및 배선을 사용하여 플라스틱 영화에 대한 전극을 사용했습니다스크린 프린트와 같은 인쇄 방법을 사용하여 성공적으로 형성되었습니다 다음으로 금속 페이스트를 사용하여 패턴을 인쇄하고 형성합니다기계적 에너지를 추가하여 소결하는 데 사용되며, 고온 처리가 필요하지 않으므로 열에 민감한 범용 플라스틱 바카라 규칙에서도 알루미늄 및 배선 패턴과 같은 전극을 인쇄하여 형성 할 수 있습니다
일반적으로 금속 페이스트를 사용하여 인쇄 패턴을 형성 한 후 400 ° C 이상의 고온에서 가열되었습니다해고금속 입자를 처리하여 금속 패턴의 저항을 줄이고 감소시켜야했습니다 그러나, 알루미늄과 같은 고온에서 산화되기 쉬운 금속은 발사 과정에서 산화되고 저항이 커져서 전극과 배선 패턴을 인쇄하기가 어렵습니다
금속 입자를 집계하기 위해 열 에너지 대신 기계적 에너지를 사용하는 방법을 개발하고 고온에서 산화없이 금속 입자를 성공적으로 집계하여 150 ° C 이하의 낮은 온도에서 금속 패턴의 저항을 줄였습니다 인쇄 패턴은 알루미늄을 포함한 다양한 금속을 사용하여 형성 될 수 있습니다
또한 금속 조성물 조정으로 합금 페이스트를 개발하고 인쇄로 형성된 금속 전극 패턴을 사용했습니다작업 기능이를 통해 인쇄하여 유연한 플라스틱 바카라 규칙에 다양한 전자 회로를 쉽게 형성 할 수 있으며 유연한 디스플레이, 유연한 태양 전지, 유연한 배선 보드 등을위한 저렴한 비용 및 유연성유비쿼터스 정보 터미널다양한 바카라 규칙 장치의 생산에 적용 할 수 있습니다
이 결과는 바카라 규칙 Open Lab에서 공개 될 예정이며, 2008 년 10 월 20 일부터 21 일까지 바카라 규칙 Tsukuba Center에서 개최 될 예정입니다 (자세한 정보 : 실험실은 "인쇄에 의한 소프트 전자 장치")
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플라스틱 바카라 규칙에 인쇄 된 알루미늄 배선
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오늘날 네트워크 기술은 극적으로 널리 퍼져 있었고 네트워크 터미널에 대한 다양한 요청이 등장했습니다 이에 대한 일반적인 예는 가벼운 휴대용 모바일 디스플레이, 바카라 규칙 태양 전지 및 무선을 통해 객체 정보를 관리하는 무선 IC 태그와 같은 휴대용 정보 터미널 장치입니다 이식성을 통한 편의성 향상에 대한 요구로 인해 이러한 장치를 가볍고 유연하게 만드는 것이 점점 더 중요 해지고 있으며 플라스틱 바카라 규칙과 같은 경량 및 유연한 기판에 전자 회로를 형성하는 기술 개발에 대한 강력한 수요가 있습니다 이러한 장비에 사용되는 장치를 플라스틱 바카라 규칙에 인쇄 할 수 있다면 장치 제조의 생산성이 크게 향상 될 것으로 생각됩니다 따라서 인쇄 장치 형성 기술에 대한 기대는 해마다 증가하고 있습니다
지금까지는은, 금 및 탄소와 같이 산화하기 어려운 소수의 재료만이 전극을 인쇄하고 전자 회로의 배선을위한 금속 재료로 사용될 수 있다고합니다 인쇄 형성 패턴 후에는 400 ° C 이상의 고온에서 가열 및 베이킹이 필요하지만이 가열 단계 동안 산화로 인해 저항 값이 상당히 높아집니다 그러나, 실질적으로 사용되는 금속 배선은 주로 구리 또는 알루미늄이며,이 금속을 사용하여 배선을 형성하는 것이 바람직하지만, 알루미늄과 같이 산화하기 쉬운 금속 배선은 인쇄에 의해 형성 될 수 없으며, 진공 공정은 일반적으로 사용됩니다
바카라 규칙는 반도체, 도체 및 유전체와 같은 다양한 구성 요소에 대한 저온 인쇄 형성 공정 기술을 개발하고 있으며, 이는 인쇄를 통해 플라스틱 필름에 전자 요소와 회로를 형성 할 수 있습니다 지금까지 반도체 인쇄 및 형성 기술의 개발을 통해 필름의 디스플레이, 메모리, 무선 IC 태그 등을 인쇄하고 형성하는 데 성공했습니다 이번에는 필름에 알루미늄 배선을 인쇄하고 형성하는 기술을 개발하기 위해 노력해 왔으며, 이는 특히 열분 에너지를 제공함으로써 저온 가공 공정을 연구 했으며이 기술의 개발로 이어졌습니다
또한,이 연구 개발의 일부 결과는 새로운 에너지 및 산업 기술 개발 기관의 산업 기술 연구 보조금 프로젝트 "유연한 설치를위한 직접 금속 잉크 그리기 패턴을위한 비열 소결 기술 개발"의 지원으로 수행되었습니다
이번에는 인쇄를 통해 알루미늄과 같은 산화가 발생하기 쉬운 금속을 사용하여 전극과 배선을 일반 목적 플라스틱 바카라 규칙 기판에 형성 할 수있는 저온 베이킹 기술을 성공적으로 개발했습니다 또한이 기술에 적용될 수있는 금속 페이스트 및 합금 페이스트를 개발했으며 전자 장치 구성에 필요한 구성 요소의 성능을 조정할 수있는 기술을 개발했습니다 개발 세부 사항은 다음과 같습니다
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배선 또는 전극이 인쇄되면 도체 재료를 잉크해야합니다 일반적으로 도체 잉크는 중합체와 같은 금속 입자로 만들어집니다바인더그것을 분산시킴으로써 구성되었습니다 따라서 인쇄 형성 패턴의 저항을 줄이기 위해서는 패턴 형성 후 가열함으로써 금속 입자를 밀도로 집계해야합니다 일반적으로, 이들 금속 입자를 응고시키기 위해, 400-500 ℃의 고온에서의 소환은 필수적이며,이 없이는 충분한 전도도를 얻을 수 없다 그러나, 이러한 고온 처리가 수행되면 금속은 종종 산화되어 절연체가된다 또한, 도체 패턴을 형성하기위한 기판은 고온을 견딜 수 있어야하기 때문에 약 200 ℃까지 가열을 견딜 수있는 일반 목적 플라스틱 바카라 규칙을 사용할 수 없었다 이번에는 저온 소환기 동안 열 에너지 대신 기계적 에너지를 적용함으로써 저온에서 금속 입자를 응집하는 기술을 개발했으며 150 ° C 미만의 저온 처리에서도 금속 전극 및 배선의 저항을 크게 감소시키는 데 성공했습니다 알루미늄 (AL) 페이스트를 사용하여 플라스틱 바카라 규칙에 인쇄 형성 패턴에 적용될 때, 150 ℃ 미만의 가공 온도에서 바카라 규칙은 5 × 10-4ωcm 미만의 저항 패턴 (두께 : 14µm, 시트 저항 : 04ω/□또는 아래)를 형성 할 수 있습니다 유사하게, 구리 (Cu), 아연 (Zn), 주석 (SN) 등과 같은 금속 페이스트가 사용되었을 때, 낮은 저항 금속 패턴을 인쇄하여 150 ℃ 이하의 가공 온도에서 형성 할 수있다 (도 1) 가공 온도를 150 ° C 이하로 낮추면 유연한 요소의 기판으로 사용되는 가장 일반적으로 사용되는 플라스틱 인 PET 바카라 규칙을 사용하여 비용을 줄이고 생산성을 향상시킬 수 있습니다
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그림 1 : 바카라 규칙에 스크린 인쇄 및 각 패턴의 저항에 의해 형성된 다양한 금속 도체 패턴
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이번에 개발 된 기술은 금속 페이스트뿐만 아니라 다양한 페이스트에 적용될 수 있습니다 별도로 개발 된 합금 페이스트를 사용하여 바카라 규칙 기판 상에 도체 패턴이 형성되었을 때, 다양한 작업 기능을 나타내는 전극 패턴이 형성되었다 (도 2) 페이스트를 구성하는 합금에서 금속 조성물을 조정함으로써, 임의의 작업 기능을 갖는 전극 패턴은 인쇄에 의해 바카라 규칙에 형성 될 수있다
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그림 2 : 바카라 규칙 기판에서 스크린 인쇄에 의해 형성된 합금 패턴의 작업 기능
공중 켈빈 방법을 사용하여 작업 함수를 측정했습니다
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이러한 작업 기능을 제어하여 전극을 형성하는 것은 활성 층과 전극 사이의 전하 전달 성능을 제어하기위한 인쇄 요소에서 매우 중요합니다 이 기사에서는이 방법을 적용하여 생성 된 인쇄 전극을 사용하여 인쇄하여 바카라 규칙에 다이오드를 형성하려고 시도했습니다 무화과 3은 프로토 타입 다이오드의 장치 구조와 전류-전압 곡선을 보여준다 반대 전극은 한쪽의은 (AG)과 다른 쪽의 알루미늄 (AL)으로 만들어졌으며, 스크린 인쇄에 의해 형성된 패턴은 이번에 개발 된 저온 발사 기술을 적용하여 형성된 패턴에 적용되었다 (도 3) 중합체 반도체는 활성 층에 사용된다;캐스트 메소드로 형성되었다 생성 된 다이오드는 매우 우수한 정류 특성을 나타내는 것으로 확인되었으며, 다른 작업 기능을 갖는 전극의 인쇄가 효과적으로 작동하는지 확인할 수있었습니다
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그림 3 : 바카라 규칙에 인쇄하여 제조 된 다이오드의 장치 구조 및 전류 전압 곡선
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이번에 개발 된 기술은 인쇄하여 플라스틱 바카라 규칙에 배선 및 전극 패턴을 형성 할 때 광범위하게 사용할 수있는 기술입니다 유연한 인쇄 배선판, 유연한 디스플레이, 유연한 바카라 규칙 태양 전지 및 종이 무선 IC 태그를 포함한 다양한 유연한 장치의 제조에 적합 할 것으로 예상됩니다
이 연구 개발 결과는 인쇄하여 플라스틱 바카라 규칙에 전자 장치 및 회로를 형성하는 기술로 개발되었습니다 처리 온도는 충분히 낮았지만 여전히 저항 값을 개선 할 여지가 있습니다 앞으로는 저항을 줄이고 바카라 규칙의 전자 회로를위한 저온 인쇄 기술로 확립하기 위해 추가로 개선 될 것입니다