プリンテッド・エレクトロニクス技術を用いたバイオナノファイバー基板の開発

利用印刷电子技术开发生物纳米纤维基材

基本信息

批准号：
22658054
负责人：
能木雅也
金额：
$ 2.17万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2010
资助国家：
日本
起止时间：
2010 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22658054/
关键词：
金属ナノ粒子インクセルロースインクジェット

项目摘要

現在、エレクトロニクスデバイスは、ガラスやシリコンなど硬い基板の上に、環境負荷の高い回路形成技術により製造されている。セルロースナノファイバーシートは、低環境負荷・低熱膨張・フレキシブルという特徴を併せ持った基板材料である。そこで、セルロース基板上へ、銀ナノ粒子インクをインクジェット印刷して、配線回路の作製に取り組む。本年度は、最初に、基板上に金属配線を作製する印刷方法(スクリーン印刷とインクジェット印刷の比較)の検討を行った。高粘度の金属インク使用するスクリーン印刷では、微細な金型を用意すれば、プラスチック基板上に印刷した配線は幅100um以下でも低電気抵抗を示した。しかし、低粘度の金属インクを使用するインクジェット印刷では、プラスチック基板上に印刷した配線は幅100um以下になると、コーヒーリング現象が原因となって、その電気抵抗が大きくなった。しかし、紙基板上ではコーヒーリング現象が発生しないため、幅100um以下の配線でも低電気抵抗が容易に達成できた。また、市販の紙基板は、ポリマー材料を塗布した受理層が形成されているため、低電気抵抗な微細配線が描画できるが、インク焼成プロセスで、受理層が熱変色する。一方、セルロースナノファイバーシートは受理層を形成することなく、低電気抵抗な微細配線が描画できた。これらの研究成果は、現在、学術誌への投稿を行っている。

目前，电子设备是在玻璃和硅等硬质基板上使用对环境影响较大的电路形成技术制造的。纤维素纳米纤维片材是一种基材，具有低环境影响、低热膨胀、柔韧性等特点。因此，我们将喷墨打印银纳米粒子墨水到纤维素基材上以创建布线电路。今年，我们首先研究了在基板上制作金属布线的印刷方法（丝网印刷和喷墨印刷的比较）。在使用高粘度金属油墨的丝网印刷中，如果制备精细的模具，则即使宽度小于100μm，印刷在塑料基板上的布线也可以表现出低电阻。然而，使用低粘度金属墨水的喷墨印刷，当印刷在塑料基板上的布线宽度小于100um时，由于咖啡环现象，电阻增加。然而，由于在纸基板上不会出现咖啡环现象，因此即使对于宽度为100μm或更小的布线也可以容易地实现低电阻。另外，市售的纸基材具有涂有聚合物材料的接收层，因此可以绘制低电阻的精细布线，但接收层由于油墨烘烤过程中的热量而变色。另一方面，在纤维素纳米纤维片材中，即使不形成接受层，也能够拉出电阻低的微细配线。这些研究成果目前正在提交给学术期刊。