32. Печатные технологии. Классификация. Принципы получения печатных

оттисков. Перспективы развития.

Привлекательность печатных технологий для изготовления электроники связана главным образом с возможностью подготовить послойные микроструктурированные заготовки (и тем самым изготовить тонкопленочные устройства) гораздо более простым и экономически эффективным способом по сравнению с обычной электроникой.Кроме того, играет также роль возможность реализации новых или более совершенных функциональных возможностей (например, механическая гибкость). Выбор используемых печатных методов определяется требованиями, касающимися печатных слоёв, свойствами печатных материалов, а также экономическими и техническими соображениями в терминах печатной продукции. Печатные технологии делятся на листовую и рулонную. Листовые методы, такие как струйная и трафаретная печать, лучше всего подходят для высокоточной работы при небольших объёмах. Ротогравюрная, офсетная и флексографская печати более приемлемы при больших объёмах производства, например, при изготовлении солнечных батарей, когда достигается производительность 10 000 квадратных метров в час (м²/ч). В то время как офсетная и флексографская печати используются главным образом для неорганических и органических проводников (последняя также и для диэлектриков), ротогравюрная печать, благодаря высокому качеству слоёв, особенно подходит для органических полупроводников и переходов полупроводник-диэлектрик в транзисторах. В сочетании с высоким разрешением, ротогравюрная печать подходит также для неорганических и органических проводников. Органические полевые транзисторы и интегральные схемы могут быть полностью изготовлены с помощью серийных методов печати. Струйные устройства печати являются гибким, универсальным оборудованием, которое можно перенастроить с относительно низкими усилиями. Поэтому они используются наиболее часто. Однако, струйные принтеры имеют невысокую производительность (порядка 100 м2/ч) и низкое разрешение (ок. 50 мкм). Они хорошо подходят для материалов с низкой вязкостью и хорошей растворимостью, таких как органические полупроводники. Для материалов с высокой вязкостью, таких как органические диэлектрики или дисперсные частицы типа неорганических металлических красок, возникают проблемы с засорением форсунок. Поскольку чернила хранятся в виде капелек, толщину слоя и дисперсную неоднородность можно снизить. Одновременное использование нескольких форсунок и предварительное структурирование подложки позволяют повысить производительность и разрешение, соответственно. Однако, в последнем случае приходится фактически использовать технологические шаги с непечатными методами. Струйная печать является предпочтительной для органических полупроводников в органических полевых транзисторах (OFET) и органических светодиодов (OLED). С её помощью можно также изготовить передние и задние панели светодиодных дисплеев, интегральные схемы, органические фотоэлементы (OPVC) и другие устройства. Для изготовления электроники в промышленных масштабах подходит также трафаретная печать, благодаря её возможности воспроизводить толстые слои из пастообразных материалов. Этот метод может создавать проводящие линии из неорганических материалов (например, печатные платы и антенны), а также изоляционные и пассивирующие слои, если толщина слоя является более важным параметром, чем высокое разрешение. Его производительность 50 м ²/ч и разрешение 100 мкм близки к показателям струйных принтеров.Этот универсальный и сравнительно простой метод используется в основном для проводящих и диэлектрических слоев, а также для органических полупроводников, и даже для органических полевых транзисторов (OFET).

Представляют интерес и другие методы, сходные с печатью, в том числе микроконтактная печать и наноштамповочная литография. В них слои микронного/наномикронного размера изготавливаются методами, близкими к штамповке, с мягкой или жёсткой формы, соответственно. Часто фактическая структура изготавливается субтрактивно, например, маска делается методом избирательного травления или методом негативного травления. Таким способом делаются, например, электроды для органических полевых транзисторов (OFET). Иногда подобным же образом используется тампонная печать. Изредка используются так называемые методы переноса, в которых твёрдые слои переносятся от носителя к подложке. Они тоже относятся к печатной электронике. Ксерокопирование в настоящее время в печатной электронике не используется.