來自印表機的電子裝置

Electronics from the printer
http://www.physorg.com/news150393653.html

January 5th, 2009

被設計用以完成簡單功能的電子系統，例如監控優格罐上的溫度，必定不會耗費太多成本：這正是印刷電子裝置的優勢。研究者現正顯著改善印刷電路的特性。

電視已戲劇性地改善：雖然直到幾年前，體積龐大的電視機仍主宰著我們的客廳，但現在螢幕如此平坦，以致於可以輕易地掛在牆上。靠近觀察這些裝置的內部將發現細緻的導電路徑及電晶體，那提供將螢幕上的像素開啟或關閉所需之電力。這些電路通常使用光微影術（photolithography，譯註：亦指傳統的照相平版印刷術）以一層又一層的方式製造。這些材料沈積在整個基板的表面，並以光阻劑（photoresist）覆蓋，那使用遮罩讓特定的位置曝光。

已曝光的光阻劑改變其化學特性：它變得可溶，且能輕易移除。要被構造的層重新出現在表面，而且能被刻。不過，那些被光阻劑覆蓋之處仍原封不動。這種製成的主要劣勢在於這些沈積材料有許多片段並未被使用。一種更具成本效益與節省資源的方法是，只印在之後真正需要的地方，藉此沈積材料。

印出來的電子裝置已經以導電線路的方式存在，而且該裝置能以聚合物製成。然而，它們的電子特性無法與那些無機材料相比。在聚合物當中的電荷載體傳導較為緩慢，因此，舉例來說，一張印出來的 RFID 標籤其傳輸範圍也將比傳統的短。此外，聚合物對於溼氣以及 UV 光更加敏感。因此位於（德國） Erlangen，Fraunhofer Institute of Integrated Systems and Device Technology（Fraunhofer IISB）的研究者現在開動一條生產線，其中，電子裝置能從十分類似於辦公室所用之噴墨印表機，以無機材料列印出來。我們使用奈米粒子製成的墨水並添加一種安定劑（stabilizer），故這些粒子能輕易地被加工而不會成團成塊，" IISB 小組經理 Michael Jank 博士說。

這種奈米墨水已通過首次列印測試，而 Jank 希望研究者能在一年之內印出完成簡單功能的電路。"我們期望所印出的產品其成本比基於矽的要減少約 50%，" 他說。"印出來的 RFID 標籤應要夠便宜，才能夠用於低成本的產品，如優格上，在這裡它們能監測溫度、儲存並傳輸資料。"

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