用于喷墨打印的Ag2Se墨水的制备及表征

制备硒化银(Ag₂Se)薄膜材料对于组装微型器件至关重要, 目前大部分制备方法难以精确控制薄膜尺寸并进行图案化设计, 喷墨打印技术成为解决这一问题的有效方法, 实现其与Ag₂Se材料的组合具有重要意义。本工作通过溶剂热法制备了Ag₂Se纳米颗粒, 再与不同分散剂混合以筛选出适用于喷墨打印的稳定墨水, 进一步调节喷射参数以优化打印过程中墨滴的形态, 提高打印质量。将墨水打印至聚酰亚胺衬底上, 经热处理后制备得到Ag₂Se薄膜。使用不同手段对其物相与微结构进行表征, 并测试不同打印层数薄膜的电学性能。结果表明: 随着墨水固含量与打印层数增加, Ag₂Se薄膜的结晶度和致密度得到明显提升, 电导率也得到相应提高, 这主要源于薄膜内部Ag₂Se纳米颗粒沉积量与堆积密集程度增加。当使用固含量为5 mg·mL^-1的墨水进行打印, 打印层数为40层时, Ag₂Se薄膜的电导率达到399 S·cm^-1, 表现出较高的导电性能。本研究为制备Ag₂Se基薄膜材料与器件提供了新的方向。     

绿色柔性喷墨打印银纳米墨水研究综述

传统导电薄膜的图形化需使用光刻工艺,涉及显影、刻蚀等多个工艺步骤,存在耗时长、器件各功能层构建复杂、成本高昂等不足。喷墨打印作为一种非真空、非接触、无掩膜、低成本、高通量、精准、便捷的桌面型沉积技术,可用于金属导线直接图形化制备,能够节约材料与时间,在柔性大面积电子器件中的应用潜力日益凸显。高性能环保导电墨水的开发是喷墨打印柔性电极制备技术最主要的瓶颈之一,其应满足无毒安全、低温烧结、高导电等需求。早期有机材料由于具有易溶液加工特性被选作可打印导体材料,如聚苯胺和PEDOT/PSS,但它们的导电性低,且化学、热、电学性质不稳定。而金墨水价格昂贵,铜墨水易氧化。相比较而言,银墨水具有高导电性、抗氧化性、稳定性以及相对合理的成本等优势,在打印电子器件领域引起了更加广泛的关注,目前已经实现商业化生产。随着电子器件在低成本、低能量消耗、高效率生产与柔性方面的需求日益增长,导电纳米银墨水的配制不仅需要考虑打印电子器件的高性能,更要满足绿色环保与低温烧结的要求。近年来,针对环保低温的高导电喷墨打印墨水制备技术,诸多研究者不仅致力于改善墨水体系,开发环保的水性墨水,还关注新型的低温烧结技术。在传统热烧结条件下,以月桂酸为分散剂、硼酸钠为还原剂的银纳米颗粒型墨水在烧结温度为125℃时电阻率为6.6μΩ·cm,而以氨水为络合剂、甲酸为还原剂的无颗粒纯溶液墨水在90℃烧结时电阻率为1.6μΩ·cm。新型烧结技术在一定程度上突破了高性能墨水喷墨打印工艺与低温烧结的限制,目前已使银电极烧结温度降低到100℃以下,电阻率低于6μΩ·cm。水性墨水的开发可减少毒性废料的产生,同时若采用多聚电解质作为分散剂,则稳定性更优于有机墨水,利于大规模生产。本文介绍了水性银纳米颗粒(SNPs)悬浮液和有机银复合物(SOC)溶液这两种水性银纳米墨水,比较了不同分散剂、络合剂、还原剂、颗粒聚集方式的墨水体系,总结了适用于柔性印刷的化学烧结、蒸气还原烧结、热水辅助烧结、光还原烧结等新型低温烧结技术。这些新型墨水体系与烧结技术有助于实现导电墨水高性能、高稳定性与柔性的统一,它们的开发和完善将极大促进柔性低温墨水和柔性打印电子器件的发展。     

喷墨打印电极在薄膜晶体管中的应用

喷墨打印技术具有成本低、环境友好、效率高和直接写入等优势,被广泛应用于薄膜晶体管(TFTs)中图形化电极的制备。高密度、大尺寸、柔性和低能耗电子器件的快速发展,对打印电极质量提出了更高的要求。文章对导电墨水、喷墨打印技术及喷墨打印电极工艺优化进行了总结,并指出了现阶段喷墨打印电极在薄膜晶体管应用中存在的问题及今后的研究方向。     

用Sol-Gel法制备喷墨打印用BaTiO3陶瓷墨水

用Sol-Gel法，通过控制异丙醇肽和醋酸钡的水解速率制备了BaTiO3陶瓷墨水，研究了陶瓷墨水的制备工艺参数，分散剂添加量，导电盐添加量，pH值，固相含量等对墨水性能的影响，用扫描电镜观察了BaTiO3B 墨滴打印点和单一打印层的形貌，发现陶瓷墨滴大小均匀，打印层表面平整。该墨水满足连续式喷墨打印要求。     

纳米银颗粒-银离子复合型导电墨水导电性研究

目的 为了减少纳米银颗粒墨水所制备图案的孔隙率，提高图案的导电性。方法 将多尺寸纳米银颗粒与银离子溶液混合制备得到纳米银颗粒-银离子复合型墨水，通过扫描电子显微镜（SEM）观察所制备图案的表面形貌，采用X-射线衍射仪（XRD）确定图案表面晶型，并对图案进行电阻率测试。结果 实验结果表明，纳米银颗粒-银离子的配比对该复合型导电墨水的导电性有重要影响。AgNPs与Ag⁺的体积比为2∶1的混合型墨水在干燥之后具有最佳导电性，电阻率为1.33×10^-3Ω·cm，该墨水中银的质量分数约为4.37%。经过热压之后，AgNPs与Ag⁺的体积比为5∶1的墨水所制备的图案导电性最好，电阻率为1.32×10^-4Ω·cm，该墨水中银的质量分数约为3.19%。结论 所制备的纳米银颗粒-银离子复合型墨水干燥后即可导电，经过热压处理之后导电性可进一步提高。该复合型墨水中银含量低，可大大降低其用于柔性器件的成本。     

喷墨纳米导电墨水体系研究及进展状况

文章详细介绍了纳米喷墨导电墨水体系研究，其中包括对喷墨导电墨水的组成和喷墨导电墨水的打印进行了详细说明。重点展示了国内外几个重要公司的研究情况，并对纳米喷墨导电墨水的未来发展提出了一些建议。     

中科院科研人员实现液膜嵌入式打印

正日前,中科院化学所绿色印刷重点实验室科研人员实现了墨水在另一液体内部形成"高精度嵌入式导电银线",从而有效抑制了墨滴扩散,为打印制备高集成度、高精度的三维结构电路奠定了技术基础。相关成果日前发表于《先进材料》杂志。喷墨打印技术可直接实现金属纳米粒子的图案化,是制备纳米印刷电子器件最有前景的方法之一。但受其导电墨水黏度和表面张力的影响,很难实现在     

喷墨打印用紫外光固化墨水的制备与性能研究

本文研究制备了一种喷墨打印用紫外光固化墨水,该墨水可在玻璃、陶瓷等无机材质表面上直接打印,无需预先实施表丽处理或预涂覆层,性能测试结果表明墨水的粘度在22—25cps之间,表面张力在28—30dyne／cm之间。经划格法实验检测后仍然有较强的附着力,同时还具有优异的打印流畅性、固化性能、色彩还原性。     

喷墨打印技术在功能材料精密器件加工中的应用

喷墨打印技术应用于聚合物成膜或成型,已成为功能聚合物沉积和精密器件加工领域的核心技术之一。介绍了喷墨打印技术在聚合物电致发光器件、有机薄膜晶体管、太阳能电池和传感器等领域的研究和应用进展,包括聚合物墨水的制备、薄膜均匀性、聚合物溶液与打印性能的关系、新型功能材料的研究和开发等问题,并指出了存在的问题和面临的挑战。     

基于银纳米颗粒墨水在柔性基材表面制备导电薄膜及其电阻率

通过两相界面反应制备出小尺寸银纳米颗粒,用喷墨打印技术和热处理工艺在柔性PET基材表面制备导电薄膜。用紫外-可见光吸收光谱、透射电镜和能谱研究了银颗粒粒径、微结构和成分,结果表明所合成的颗粒为多晶结构,粒径为2～5nm。用扫描电镜和四探针薄膜电阻率测量法研究了热处理温度、时间与薄膜形貌、电阻率之间的关系,结果表明柔性PET塑料表面的银颗粒在150℃条件下处理30min,可获得表面平整、无明显裂纹、电阻率～6.4μΩ.cm的导电薄膜。     

喷墨打印有机电致发光显示屏的制作工艺及研究进展

综述了喷墨打印制备有机发光二极管显示屏(OLED)的发展历程。主要包括聚合发光二极管(PLED)的发明,喷墨打印法制备单色和全彩PLED显示屏及全彩有机发光显示屏(OLED)的研发3个主要阶段。较详细地介绍了国外为获得喷墨打印OLED显示屏核心工艺——高性能喷墨打印墨水配方和大面积阴极成膜工艺所开展的研究和取得的进展。对打印墨水配方和大面积阴极成膜工艺的细节作了详尽的描述。介绍了华南理工大学在研发了新的阴极界面材料的基础上,采用全溶液印刷工艺制备OLED显示屏的研究结果,并给出全溶液法OLED显示屏试验样品的详细数据。全溶法工艺无需真空热蒸镀金属工序,是喷墨打印制备OLED技术的一项重要进展。全溶液喷墨打印制备的OLED显示屏已在诸多方面获得应用,被证明具有工艺简单、成本低、低温工艺、可柔性弯曲等优点,适合于卷对卷规模化生产,但需要开发出更优质的阴极打印墨水和性能更高的阴极功能材料,才有可能采用全溶液法制备出大面积、出光效率更高的OLED显示屏,并进入工业化生产。     

喷墨打印技术在材料科学中的应用

近年来,采用喷墨打印技术制备功能陶瓷、金属导线、聚合物电致发光二极管以及生物芯片等材料引起了国内外研究人员的广泛关注。介绍了喷墨打印技术在陶瓷墨水喷墨打印无模成型、单分散胶体球体自组装、金属纳米粒子的图案化排列以及有机分子多层膜的微图形蚀刻中的研究和应用进展,讨论了喷墨成型技术在材料制备中存在的问题和发展趋势,指出喷墨打印技术已成为材料领域基础研究和产品研发的一个有力工具。     

气溶胶微喷射打印柔性应变传感器及性能研究

目的 研究气溶胶微喷射打印工艺在制备柔性应变传感器方面的可行性。方法 利用气溶胶微喷射打印工艺不受限于柔性基底且打印定位精度高的优势,通过等离子清洗技术增大PDMS表面附着力,使用纳米银墨水与PDMS基底制作用于人体运动检测的电阻式柔性应变传感器。结果 通过等离子清洗PDMS基底表面,解决了打印过程中柔性应变传感器因PDMS表面纳米银液滴凝聚而产生的不导电问题。探究了气溶胶微喷射打印工艺参数对打印银线宽度的影响规律,发现增大鞘气流量或缩小喷头内径能有效减小打印线宽。利用高精度万用表检测由气溶胶微喷射打印制备的传感器在受力时产生的电信号,测试传感器在无应力状态下导电性良好且稳定,计算出传感器应变在3.5%内且灵敏度可达163.84。将传感器用于人体手指部位的运动监测,证明其具有检测微小信号的能力。结论 气溶胶微喷射打印工艺可用于制备所需要的柔性应变传感器,该传感器在智能穿戴设备方面具有一定应用潜力。     

柔性透明导电薄膜及其制备技术

在柔性衬底上制作的器件具有重量轻、柔软等优点,所以柔性透明导电薄膜成为当前的研究热点.柔性衬底存在不耐高温的缺点,从而限制了柔性透明导电薄膜的性能.总结了近年来对柔性衬底材料处理的方法,并介绍了柔性透明导电ITO薄膜和ZAO薄膜,分析了它们的研究现状,同时讨论了柔性薄膜的制备方法,最后对柔性透明TCO领域未来的研究和应用工作进行了展望.     

导电喷墨墨水研究进展

喷墨印刷技术是一种新型高效的绿色环保生产技术。其中,导电喷墨墨水由于应用前景广阔,一直受到科研工作者的关注。导电喷墨墨水包括金属喷墨墨水和石墨烯喷墨墨水。综述了导电喷墨墨水中银包裹铜(Cu@Ag)喷墨墨水、低温烧结纳米银喷墨墨水以及新型石墨烯喷墨墨水的研究进展,3种喷墨墨水最低电阻率分别为1.134×10~(-7)Ω·m、3.84×10~(-8)Ω·m、1.9×10~(-7)Ω·m,为块状金属银电阻率的7倍、2.4倍、12倍,具有优异的导电性。同时,还介绍了导电喷墨墨水在探测器、锂离子电池、超级电容器等方面的应用,指出了目前仍存在的问题,并对其发展前景进行了展望。随着柔性线路板应用范围越来越广,导电喷墨墨水的应用将具有广阔的发展空间。     

无颗粒型金属导电墨水的研究进展

印刷电子是一项新兴的微电子制造技术,采用喷墨方式制备电子器件在印刷电子研究中占有极为重要的地位。常用的颗粒型金属导电墨水由于颗粒本身的性质,容易出现团聚,聚沉,甚至堵塞喷嘴的现象;而以金属前驱体化合物为主要组分的无颗粒型导电墨水相比之下却表现出了极大的优势,具有制备工艺简单,稳定性高等显著特点,尤其适用于喷墨打印过程。     

无机材料喷墨制备新方法的进展

近年来, 喷墨制备技术被用于无机材料复杂三维结构无模成型和材料芯片的制备中, 受到了国内外研究人员的广泛关注. 本文综述了喷墨制备技术在无机材料多个方面的研究进展, 包括不同驱动模式的喷墨设备选择, 材料墨水的性能、无机材料复杂结构和材料芯片喷墨制备过程中存在的问题以及目前研究的热点问题等. 并介绍了作者在喷墨制备应用研究方面的进展, 包括电极制作和制备材料芯片用电磁式喷墨打印设备的建立.     

曲面喷墨打印水性墨水研究

目的研究开发曲面喷墨打印水性喷墨墨水的制备,用喷墨打印的方式对不规则曲面制品进行图文装饰。方法通过选择树脂种类,调整色浆和水的含量以及添加其他助剂,制备出具有较好印刷适性(如不堵塞喷头,粘度适宜,表面张力好)的水性喷墨墨水。结果制备出的水性软性喷墨墨水和硬性喷墨墨水,软性墨水的颗粒度为0.2～0.6μm,粘度控制在5～6 mPa·s,表面张力为27～29 mN/m;硬性墨水的颗粒度为0.3～0.6μm,粘度控制在7～8 mPa·s,表面张力为25～27 mN/m。结论通过对树脂种类、色浆的选择,水的含量及其他助剂的确定,制得了一款环保的曲面喷墨打印水性墨水。     

喷墨打印用陶瓷墨水的研究现状及发展趋势

简要介绍了喷墨打印成型技术的概念,分析和总结了国内外相关厂家和研究团队关于喷墨打印用陶瓷墨水的研究现状,论述了制备陶瓷墨水的几种可行性方法和相关研究成果。通过分析认为,陶瓷墨水在国内还处于研发阶段,制备工艺不够成熟,几种方法各有利弊,如何改进陶瓷墨水的制备方法让其更好地适应喷墨打印机的要求仍然是现阶段亟待解决的技术难题。     

喷墨打印墨水的技术现状与进展

本文较系统地介绍了喷墨打印墨水的物化特性、应用特性和功能要求.重点介绍了喷墨打印墨水的新技术.