BE1030701A1 - Herstellungsverfahren für ein viskoelastisches substrat mit leitenden mustern auf der grundlage der laserdrucktechnik - Google Patents

Herstellungsverfahren für ein viskoelastisches substrat mit leitenden mustern auf der grundlage der laserdrucktechnik Download PDF

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BE1030701A1 BE20235525A BE202305525A BE1030701A1 BE 1030701 A1 BE1030701 A1 BE 1030701A1 BE 20235525 A BE20235525 A BE 20235525A BE 202305525 A BE202305525 A BE 202305525A BE 1030701 A1 BE1030701 A1 BE 1030701A1
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viscoelastic
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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein viskoelastisches Substrat mit leitenden Mustern sowie ein Herstellungsverfahren und eine Anwendung davon, umfassend: Bilden eines Musters auf einem hydrophoben Substrat unter Verwendung eines Laserdruckverfahrens, Übertragen des Musters auf das viskoelastische Substrat; Abscheiden von leitenden Nano-Materialien auf dem vorab abgeschiedenen Substrat, um einen leitenden Film zu bilden, Überdecken des viskoelastischen Substrats mit dem vorab abgeschiedenen Substrat zum Laminieren, wobei das viskoelastische Substrat in einem nicht von den Mustern bedeckten Bereich mit den leitenden Nano-Materialien auf dem leitenden Film einen dichten Verbindungskörper bildet; Trennen des vorab abgeschiedenen Substrats von dem viskoelastische Substrat, so dass sich der dichte Verbindungskörper in dem nicht von den Mustern bedeckten Bereich von dem vorab abgeschiedenen Substrat ablöst, um ein viskoelastisches Substrat mit leitenden Mustern zu erhalten. Durch das Verfahren werden die Einschränkungen von Laserdruckern aufgrund von flüssiger elektronischer Tinte überwunden werden, wodurch die Verwendung von Laserdruckern auf dem Gebiet der flexiblen gedruckten Elektronik ermöglicht wird, um ein viskoelastisches Substrat mit leitenden Mustern zu erhalten, das bei der Herstellung von leitenden Schaltungen für die flexible Elektronik weiter angewendet werden kann.

Description

HERSTELLUNGSVERFAHREN FÜR EIN VISKOELASTISCHES SUBSTRAT BE2029/5525
MIT LEITENDEN MUSTERN AUF DER GRUNDLAGE DER
LASERDRUCKTECHNIK
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft das technische Gebiet der Herstellung der flexiblen
Elektronik, insbesondere ein viskoelastisches Substrat mit leitenden Mustern sowie ein
Herstellungsverfahren und eine Anwendung davon.
STAND DER TECHNIK
Die gedruckte Elektronik ist eine Technologie zur Herstellung von Elektronik, die auf konventionellen Druckprinzipien basiert. Durch die Aktualisierung und Umgestaltung herkömmlicher Druckgeräte und die Inkisierung elektronischer Materialien hat die
Herstellung elektronischer Geräte und Systeme durch Drucken die Vorteile einer einfachen
GroBserienproduktion, eines geringen Verlusts an Rohstoffen, geringer Investitionen in die
Ausrüstung und einer kostengünstigen Produktion. Für verschiedene leitende
Nano-Materialien haben die verschiedenen Drucktechniken jedoch ihre eigenen Grenzen.
Der Druckprozess muss die Rauheit der Substratoberfläche, die Lösungsmitteltoleranz, die
Oberflächenenergie und andere Faktoren berücksichtigen; die Tinte für das elektronische
Material muss die Viskosität, die Oberflächenspannung, die Rheologie und andere
Anforderungen erfüllen, die für die verschiedenen Drucktechniken erforderlich sind.
Gegenwärtig werden für die Druckverfahren der gedruckten Elektronik hauptsächlich der
Tintenstrahldruck, der Siebdruck, der Tiefdruck und der Flachdruck usw. verwendet. Beim
Druck von in der Flüssigphase dispergierten leitenden Nano-Materialien haben der
Tintenstrahldruck und der Siebdruck das Problem, dass die leitende Tinte die Düsen und
Maschenlôcher verstopft, und der Tiefdruck und der Flachdruck haben die Probleme mit fehlenden Mustern und geringerer Zuverlässigkeit bei der Übertragung der leitenden Tinte.
Darüber hinaus müssen die leitende Tinte, das Druckgerät und das Drucksubstrat in
Hinsicht auf das Prozess-Matching genau berücksichtigt werden, deshalb sind elektronische Druckgeräte im Vergleich zu herkömmlichen Druckgeräten teurer und das
Verfahren ist komplexer als die herkömmliche Drucktechnik.
Der Laserdrucker ist ein beliebteres Bürodruckgerät mit den Vorteilen, dass er einen 9/5525 niedrigen Preis hat, Muster auf hydrophobe Substrate drucken kann, Muster schnell druckt.
Ein Laserdrucker arbeitet, indem er eine organische Fotoleitertrommel selektiv mit
Laserlicht bestrahlt, wodurch ein elektrostatisches latentes Bild erzeugt wird, das dann
Toner anzieht, um ein Muster zu bilden. Diese Muster werden dann auf das Drucksubstrat übertragen, das schließlich durch die Fixierwalze mit Hitze gepresst wird, um ein stabiles
Muster auf dem Substrat zu bilden. Der für den Druck verwendete Toner besteht hauptsächlich aus Harz, Ruß und magnetischem Pulver. Die Fixierwalzen schmelzen den
Toner und pressen ihn auf das Drucksubstrat, so dass der Toner beim Abkühlen an dem
Substrat haftet. Die derzeit im Bereich der gedruckten Elektronik verwendeten
Druckverfahren basieren jedoch alle auf der Verwendung von flüssiger elektronischer
Tinte, was die Verwendung von Laserdruckern im Bereich der gedruckten Elektronik stark einschränkt, da die Laserdrucker keine flüssige elektronische Tinte direkt drucken können.
INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Der Zweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein viskoelastisches Substrat mit leitenden Mustern sowie ein Herstellungsverfahren und eine Anwendung davon zur
Verfügung zu stellen, wobei durch das Verfahren die Einschränkungen von Laserdruckern aufgrund von flüssiger elektronischer Tinte überwunden werden, wodurch die Verwendung von Laserdruckern auf dem Gebiet der flexiblen gedruckten Elektronik ermöglicht wird, um ein viskoelastisches Substrat mit leitenden Mustern zu erhalten, das bei der Herstellung von leitenden Schaltungen für die flexible Elektronik weiter angewendet werden kann.
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende technische Lösung realisiert:
An einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines viskoelastischen Substrats mit leitenden Mustern zur Verfügung, umfassend: Bilden eines Musters auf einem hydrophoben Substrat unter Verwendung eines
Laserdruckverfahrens, Übertragen des Musters auf das viskoelastische Substrat;
Abscheiden von leitenden Nano-Materialien auf dem vorab abgeschiedenen Substrat, um einen leitenden Film zu bilden, Überdecken des viskoelastischen Substrats mit dem vorab abgeschiedenen Substrat zum Laminieren, wobei das viskoelastische Substrat in einem
; . . . a BE2023/5525 nicht von den Mustern bedeckten Bereich mit den leitenden Nano-Materialien auf dem leitenden Film einen dichten Verbindungskörper bildet;
Trennen des vorab abgeschiedenen Substrats von dem viskoelastische Substrat, so dass sich der dichte Verbindungskörper in dem nicht von den Mustern bedeckten Bereich von dem vorab abgeschiedenen Substrat ablöst, um ein viskoelastisches Substrat mit leitenden
Mustern zu erhalten.
Ferner umfasst das leitende Nano-Material in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mindestens eines von Silbernanopartikeln, Silbernanodrähten,
Kupfernanopartikeln, Kupfernanodrähten, Graphen, Kohlenstoffnanoröhren, zweidimensionalen Übergangsmetallkarbiden und -nitriden.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem viskoelastischen Substrat um ein Substrat, an dessen Oberfläche ein Bindemittel haftet;
Bevorzugt umfasst das Bindemittel einen druckempfindlichen Klebstoff, Silikon oder ein lichtempfindliches Harz.
Ferner wird in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung der leitende Film durch ein Vakuumfilmabscheidungsverfahren, ein
Vakuumfiltrationsverfahren oder ein Beschichtungsverfahren hergestellt; bevorzugt weist der leitende Film eine Dicke von 0,05-10 um auf.
Ferner bildet in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nach
Trennen des vorab abgeschiedenen Substrats von dem viskoelastischen Substrat das auf dem vorab abgeschiedenen Substrat zurückgehaltene leitende Nano-Material ein leitendes
Muster, das auf das viskoelastische Substrat übertragen wird, um ein viskoelastisches
Substrat mit dem leitenden Muster zu erhalten.
Bevorzugt wird das leitende Muster auf ein anderes flexibles Substrat oder elastisches
Substrat übertragen, um einen strukturierten flexiblen leitenden Körper oder einen elastischen leitenden Körper zu erhalten.
Ferner wird im Schritt zum Übertragen des Musters auf dem hydrophoben Substrat auf ein viskoelastisches Substrat in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung eine Laminierwalze zum Heißpressen und Übertragen verwendet, wobei die 7029/5525
Temperatur 110-130°C beträgt.
Ferner wird im Schritt zum Überdecken des viskoelastischen Substrats mit dem vorab abgeschiedenen Substrat zum Laminieren in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Laminierwalze zum Laminieren verwendet, wobei während des Laminiervorgangs keine Heizung erforderlich ist.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem hydrophoben Substrat um ein Substrat, dessen Oberfläche einer chemischen hydrophoben Behandlung unterzogen ist; bevorzugt handelt es sich bei dem hydrophoben Substrat um Trennpapier.
An einem zweiten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein viskoelastisches Substrat mit leitenden Mustern, das mit dem obigen Herstellungsverfahren hergestellt wird, zur
Verfügung, wobei das leitende Muster einen Widerstand von 0,1-10 © aufweist.
An einem dritten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine Anwendung eines obigen viskoelastischen Substrats mit leitenden Mustern in leitenden Schaltungen der flexiblen
Elektronik zur Verfügung.
Im Vergleich zum Stand der Technik hat die vorliegende Erfindung zumindest folgende technische Effekte:
Das von der vorliegenden Anmeldung zur Verfügung gestellte viskoelastische Substrat mit leitenden Mustern verwendet einen Laserdrucker, um das Muster auf ein hydrophobes
Substrat zu drucken, dann wird das Muster auf ein viskoelastisches Substrat (wie
Klebeband) übertragen, und das viskoelastische Substrat wird mit einem vorab abgeschiedenen Substrat, auf dem ein leitendes Nano-Material abgeschieden ist, zum
Laminieren überdeckt. Aufgrund des Maskierungseffekts des Musters ist ein Teil des leitenden Nano-Materials auf dem vorab abgeschiedenen Substrat eng an das viskoelastische Substrat in einem nicht von dem Muster überdeckten Bereich gebunden, und er löst sich im nachfolgenden Trennvorgang leicht von dem vorab abgeschiedenen
Substrat ab und haftet an der Oberfläche des viskoelastischen Substrats an, um ein viskoelastisches Substrat mit leitenden Mustern zu bilden. Aufgrund des
Maskierungseffekts des Musters ist ein sonstiger Teil des leitenden Nano-Materials auf dem vorab abgeschiedenen Substrat nicht an das viskoelastische Substrat in einem von dem Muster überdeckten Bereich gebunden, und im nachfolgenden Trennvorgang wird 92979925 dieser Teil des leitenden Nano-Materials immer noch auf dem vorab abgeschiedenen
Substrat zurückgehalten und stellt ein bestimmtes leitendes Muster dar, das dann auf ein anderes viskoelastisches Substrat übertragen wird, um ein anderes viskoelastisches 5 Substrat mit dem leitenden Muster zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht zum ersten Mal die Anwendung von Laserdruckern auf dem Gebiet der flexiblen gedruckten Elektronik, vor allem wird durch die Verwendung des Laserdruckers ein Muster gebildet, dabei wird das leitende Material, das vorab auf einem anderen vorab abgeschiedenen Substrat abgeschieden ist, durch die Viskosität eines viskoelastischen Substrats wie Klebeband und durch die Viskosität des gedruckten Musters abgeschirmt, gleichzeitig wird die Strukturierung auf dem viskoelastischen Substrat und dem vorab abgeschiedenen Substrat realisiert, und das leitende Muster hat einen
Widerstand von 0,1-10 © Die Mustergenauigkeit und die minimale GrafikgröBe der vorliegenden Erfindung sind durch die Druckgenauigkeit des Laserdruckers begrenzt. Das leitende Muster auf dem viskoelastischen Substrat kann als einmalige klebende leitende
Verbindung verwendet werden, und das leitende Muster auf dem vorab abgeschiedenen
Substrat kann weiter auf andere elastische Substrate übertragen werden.
Darüber hinaus ermöglicht das Verfahren der vorliegenden Erfindung, indem es dem
Benutzer einen leitenden Film auf einem vorab abgeschiedenen Substrat zur Verfügung stellt, so dass der Benutzer im Büro durch einen Laserdrucker ein leitendes Muster auf
Papier leicht gestalten kann, was eine einfache und bequeme Verwendung ermöglicht.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Figur 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels 1 der vorliegenden
Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend im
Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei der Fachmann auf diesem Gebiet jedoch verstehen kann, dass die folgenden Ausführungsbeispiele nur zur
Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung dienen und nicht als Einschränkung des
Umfangs der vorliegenden Erfindung angesehen werden sollten, die in der. 92979525
Ausführungsbeispielen nicht angegebenen spezifischen Bedingungen gemäß den herkömmlichen oder vom Hersteller empfohlenen Bedingungen durchgeführt werden und die verwendeten Reagenzien oder Geräte, bei denen der Hersteller nicht angegeben ist, herkömmliche Produkte sind, die im Handel erhältlich sind.
Die vorliegende Erfindung verwendet die folgende technische Lösung: ein Verfahren zur Herstellung eines viskoelastischen Substrats mit leitenden Mustern in der vorliegenden Ausführungsform, umfassend die folgenden Schritte:
Schritt S1: Bilden eines Musters auf einem hydrophoben Substrat unter Verwendung eines
Laserdruckverfahrens, Übertragen des Musters auf das viskoelastische Substrat;
Ferner handelt es sich bei dem hydrophoben Substrat um ein Substrat, dessen Oberfläche einer chemischen hydrophoben Behandlung unterzogen ist, bei dem Substrat kann es sich um Papier, Kunststoff, Glas und anderen Materialien handeln, solange sie einem herkömmlichen Oberflächenbehandlungsverfahren unterzogen sind, auf die Weise kann ein hydrophobes Substrat erhalten werden. Das hydrophobe Substrat wird beim Drucken von Mustern mit dem Laserdrucker verwendet, um die anschlieBende Laminierung und
Übertragung auf das viskoelastische Substrat zu erleichtern. Bevorzugt handelt es sich bei dem hydrophoben Substrat um Trennpapier.
Ferner handelt es sich bei dem viskoelastischen Substrat um ein Substrat, an dessen
Oberfläche ein Bindemittel haftet, solange an der Oberfläche des Substrats eine gelartige
Substanz anhaftet und eine bestimmte Viskosität gezeigt wird, auf die Weise können die
Anforderungen erfüllt werden. Bevorzugt umfasst das Bindemittel einen druckempfindlichen Klebstoff, Silikon oder ein lichtempfindliches Harz. Noch bevorzugter handelt es sich bei dem viskoelastischen Substrat um ein Klebeband.
Ferner wird im Schritt zum Übertragen des Musters auf dem hydrophoben Substrat auf ein viskoelastisches Substrat eine Laminierwalze zum HeiBpressen und Übertragen verwendet, wobei die Temperatur 110-130°C (bevorzugt 115-125°C) beträgt. Dieser Schritt gewährleistet, dass das wärmeempfindliche Muster auf dem hydrophoben Substrat vollständig auf das viskoelastische Substrat übertragen wird.
Schritt S2: Abscheiden von leitenden Nano-Materialien auf dem vorab abgeschiedenen
Substrat, um einen leitenden Film zu bilden, Überdecken des viskoelastischen Substrats mit dem vorab abgeschiedenen Substrat zum Laminieren, wobei das viskoelastische 39925
Substrat in einem nicht von den Mustern bedeckten Bereich mit den leitenden
Nano-Materialien auf dem leitenden Film einen dichten Verbindungskörper bildet.
Ferner umfasst das leitende Nano-Material mindestens eines von Silbernanopartikeln,
Silbernanodrähten, Kupfernanopartikeln, Kupfernanodrähten, Graphen,
Kohlenstoffnanoröhren, zweidimensionalen Übergangsmetallkarbiden und -nitriden.
Solche leitenden Nano-Materialien haben eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit und können nach dem Strukturieren zur Herstellung einer Vielzahl von flexiblen Schaltungen verwendet werden. Bevorzugt handelt es sich bei dem leitenden Nano-Material um
Silbernanopartikel, Silbernanodrähte, Kupfernanopartikel, Kupfernanodrähte, Graphen,
Kohlenstoffnanoröhren, zweidimensionale Übergangsmetallkarbide und -nitride.
Bevorzugter handelt es sich bei dem leitenden Nano-Material um Silbernanopartikel, und
Silbernanodrähte.
Die Oberfläche des vorab abgeschiedenen Substrats kann hydrophob oder hydrophil sein; das Substrat kann Papier, Kunststoff, Glas usw. sein. Bevorzugt handelt es sich bei dem vorab abgeschiedenen Substrat um eine hydrophobe oder hydrophile Filtermembran.
Ferner wird der leitende Film durch ein Vakuumfilmabscheidungsverfahren, ein
Vakuumfiltrationsverfahren oder ein Beschichtungsverfahren, bevorzugt durch ein
Vakuumfiltrationsverfahren, hergestellt, und der leitende Film hat eine Dicke von 0,05-10 um (bevorzugt 0,1-0,6 um).
Ferner wird im Schritt zum Überdecken des viskoelastischen Substrats mit dem vorab abgeschiedenen Substrat zum Laminieren eine Laminierwalze zum Laminieren verwendet, wobei während des Laminiervorgangs keine Heizung erforderlich ist. Der Grund liegt darin, dass das viskoelastische Material eine klebrige Oberfläche hat und ähnliche
Benetzungseigenschaften wie eine Flüssigkeit aufweist, was die Haftfestigkeit der
Kontaktflächen wirksam verbessern kann.
Schritt S3: Trennen des vorab abgeschiedenen Substrats von dem viskoelastische Substrat, so dass sich der dichte Verbindungskörper in dem nicht von den Mustern bedeckten
Bereich von dem vorab abgeschiedenen Substrat ablöst, um ein viskoelastisches Substrat mit leitenden Mustern zu erhalten.
Ferner bildet nach Trennen des vorab abgeschiedenen Substrats von dem viskoelastischen 99925
Substrat das auf dem vorab abgeschiedenen Substrat zurückgehaltene leitende
Nano-Material ein leitendes Muster, das auf ein viskoelastisches Substrat übertragen wird, um ein viskoelastisches Substrat mit dem leitenden Muster zu erhalten.
Im Folgenden werden die ausführlichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Es versteht sich, dass die hier geschilderten ausführlichen
Ausführungsformen nur zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung dienen, statt die vorliegende Erfindung zu beschränken.
Ausführungsbeispiel 1
Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt ein viskoelastisches Substrat mit leitenden
Mustern zur Verfügung, dessen Prozessablauf wie in Figur 1 dargestellt ist, wobei das
Herstellungsverfahren Folgendes umfasst:
Drucken eines Musters auf das Trennpapier mit einem Laserdrucker, während ein druckempfindlicher Klebstoff auf den flexiblen Kunststoff aufgetragen wird. Die strukturierte Seite des Trennpapiers wird auf die mit dem druckempfindlichen Klebstoff versehene Seite des Kunststoffsubstrats laminiert, dann erfolgt das HeiBpressen durch eine
Laminierwalze (die Temperatur wird auf 120°C eingestellt). Das Muster wird auf den flexiblen Kunststoff übertragen, der den druckempfindlichen Klebstoff enthält, und der druckempfindliche Klebstoff, der sich an einer von dem Muster abgeschirmten Stelle befindet, verliert seine Haftung.
Abscheiden der Silbernanodraht-Ethanol-Dispersion durch Vakuumextraktion auf einer hydrophoben Filtermembran (die ursprüngliche Konzentration der
Silbernanodraht-Ethanol-Dispersion beträgt 10 mg/ml, und Entnahme von 50 ul der
Silbernanodraht-Ethanol-Dispersion, die mit 30 mL Ethanol zur Flüssigkeit für die
Vakuumextraktion weiter verdünnt wird. Die hydrophobe Filtermembran wird auf einer
Heizplatte bei 50 Grad Celsius getrocknet, um einen leitenden Film zu bilden.
Eine mit den Silbernanodrähten versehene Seite der hydrophoben Filtermembran wird auf den mit den Mustern versehenen flexiblen Kunststoff mit druckempfindlichem Klebstoff aufgebracht und durch eine Laminierwalze (bei Raumtemperatur) geführt. Der druckempfindliche Klebstoff in einem nicht von den Mustern überdeckten Bereich ist eng an die Silbernanodrähte auf dem leitenden Film gebunden, und der druckempfindliche
Klebstoff in einem von den Mustern überdeckten Bereich verliert seine Haftung und kann 0179/5525 somit nicht an die Silbernanodrähte auf dem leitenden Film gebunden werden. Dann wird der flexible Kunststoff mit druckempfindlichem Klebstoff von der hydrophoben
Filtermembran abgerissen, die Silbernanodrähte haften an dem nicht abgeschirmten druckempfindlichen Klebstoff an und lösen sich von der hydrophoben Filtermembran ab, um die Strukturierung zu realisieren, auf die Weise wird ein flexibles Kunststoffsubstrat mit druckempfindlichem Klebstoff , das leitende Muster aufweist, erhalten. Darüber hinaus werden die verbleibenden Silbernanodrähte auf der hydrophoben Filtermembran auch strukturiert und können auf andere flexible Substrate übertragen werden.
Aufgrund des Vorhandenseins des druckempfindlichen Klebstoffs werden alle Muster mit einer Erfolgsrate von nahezu 100% Erfolg übertragen und die Muster haben eine gute
Wiedergabetreue. Die resultierenden leitenden Muster haben einen Widerstand im Bereich von 0,1-10 ©. Die strukturierten Silbernanodrähte werden als Elektroden oder
Verbindungsleitungen für die flexible Elektronik verwendet.
Ausführungsbeispiel 2
Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt ein viskoelastisches Substrat mit leitenden
Mustern zur Verfügung, wobei das Herstellungsverfahren Folgendes umfasst:
Drucken eines Musters auf das Trennpapier mit einem Laserdrucker, während das Silikon mit einer klebrigen Oberfläche auf das starre Glassubstrat aufgebracht wird. Die strukturierte Seite des Trennpapiers wird auf die Silikonseite des starren Glassubstrats laminiert, dann erfolgt das Heißpressen durch eine Laminierwalze (die Temperatur wird auf 125°C eingestellt). Das Muster wird auf das starre Glassubstrat übertragen, das das
Silikon enthält, und das viskoelastische Material, der sich an einer von dem Muster abgeschirmten Stelle befindet, verliert seine Haftung.
Abscheiden der wässrigen Kupfernanodraht-Dispersion durch Vakuumextraktion auf einer hydrophilen Filtermembran (die ursprüngliche Konzentration der
Kupfernanodraht-Ethanol-Dispersion beträgt 10 mg/ml, und Entnahme von 50 ul der wässrigen Kupfernanodraht-Dispersion, die mit 30 mL Wasser zur Flüssigkeit für die
Vakuumextraktion weiter verdünnt wird. Die hydrophile Filtermembran wird auf einer
Heizplatte bei 50 Grad Celsius getrocknet, um einen leitenden Film zu bilden.
Eine mit den Kupfernanodrähten versehene Seite der Filtermembran wird auf das mit dei: 0739/5525
Mustern und Silikon versehene starre Glassubstrat aufgebracht und durch eine
Laminierwalze (bei Raumtemperatur) geführt. Das Silikon in einem nicht von den Mustern überdeckten Bereich ist eng an die Kupfernanodrähte auf dem leitenden Film gebunden, und das Silikon in einem von den Mustern überdeckten Bereich verliert seine Haftung und kann somit nicht an die Kupfernanodrähte auf dem leitenden Film gebunden werden. Dann wird das starre Glassubstrat mit Silikon von der hydrophilen Filtermembran abgerissen, die
Kupfernanodrähte haften an dem nicht abgeschirmten Silikon an und lösen sich von der hydrophilen Filtermembran ab, um die Strukturierung zu realisieren, auf die Weise wird ein starres Glassubstrat mit Silikon, das leitende Muster aufweist, erhalten. Darüber hinaus werden die verbleibenden Kupfernanodrähte auf der hydrophilen Filtermembran auch strukturiert und können auf andere flexible Substrate übertragen werden.
Aufgrund des Vorhandenseins des Silikons werden alle Muster mit einer Erfolgsrate von nahezu 100% Erfolg übertragen und die Muster haben eine gute Wiedergabetreue. Die resultierenden leitenden Muster haben einen Widerstand im Bereich von 0,1-7 Q. Die strukturierten Kupfernanodrähte werden als Elektroden oder Verbindungsleitungen für die flexible Elektronik verwendet.
Ausführungsbeispiel 3
Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt ein viskoelastisches Substrat mit leitenden
Mustern zur Verfügung, wobei das Herstellungsverfahren Folgendes umfasst:
Drucken eines Musters auf das hydrophobe Kunststoffsubstrat mit einem Laserdrucker, während ein druckempfindlicher Klebstoff auf das Kunststoffsubstrat aufgetragen wird.
Die strukturierte Seite des hydrophoben Substrats wird auf die mit dem druckempfindlichen Klebstoff versehene Seite des Papiers laminiert, dann erfolgt das
HeiBpressen durch eine Laminierwalze (die Temperatur wird auf 115°C eingestellt). Das
Muster wird auf das Kunststoffsubstrat übertragen, das den druckempfindlichen Klebstoff enthält, und der druckempfindliche Klebstoff, der sich an einer von dem Muster abgeschirmten Stelle befindet, verliert seine Haftung.
Die Silbernanopartikel (die Silbernanopartikel-Ethanol-Dispersion hat eine Konzentration von 20mg/mL) wird auf das starre Substrat aufgetragen, (Entnahme von 50 uL der
Silbernanopartikel-Ethanol-Dispersion, die mit 0,5 mL Ethanol zur Flüssigkeit für die
Beschichtung weiter verdünnt wird, wobei die Oberfläche des starren Substrats einer hydrophoben Behandlung unterzogen ist, d.h. die Oberfläche ist hydrophob). Der auf das 6963/5525 starre Substrat aufgetragene Flüssigkeitsfilm wird natürlich getrocknet, um einen leitenden
Film zu bilden.
Fine mit den Silbernanopartikeln versehene Seite des starren Substrats wird auf das
Substrat mit dem druckempfindlichen Klebstoff/das Kunststoffsubstrat, die die Muster aufweisen, aufgebracht und durch eine Laminierwalze (bei Raumtemperatur) geführt. Der druckempfindliche Klebstoff in einem nicht von den Mustern überdeckten Bereich ist eng an die Silbernanopartikel auf dem leitenden Film gebunden, und der druckempfindliche
Klebstoff in einem von den Mustern überdeckten Bereich verliert seine Haftung und kann somit nicht an die Silbernanopartikel auf dem leitenden Film gebunden werden. Dann wird das Papier mit druckempfindlichem Klebstoff von dem starren Substrat abgerissen, die
Silbernanopartikel haften an dem nicht abgeschirmten druckempfindlichen Klebstoff an und lôsen sich von dem starren Substrat ab, um die Strukturierung zu realisieren, auf die
Weise wird ein Substrat mit dem druckempfindlichem Klebstoff/ein Kunststoffsubstrat, die die Muster aufweisen, erhalten. Darüber hinaus werden die verbleibenden
Silbernanopartikel auf der starren Substrat auch strukturiert und können auf andere flexible
Substrate übertragen werden.
Aufgrund des Vorhandenseins des druckempfindlichen Klebstoffs werden alle Muster mit einer Erfolgsrate von nahezu 100% Erfolg übertragen und die Muster haben eine gute
Wiedergabetreue. Die resultierenden leitenden Muster haben einen Widerstand im Bereich von 0,1-8 © Die auf dem Substrat mit druckempfindlichem Klebstoff/dem
Kunststoffsubstrat strukturierten Silbernanopartikel können als leitendes Verbindungsteil oder Elektrode für die flexible Elektronik verwendet werden, und die auf dem starren
Substrat strukturierten Silbernanopartikel werden weiter auf das flexible Substrat als
Elektrode oder Verbindungsleitung für die flexible Elektronik übertragen.
Ausführungsbeispiel 4
Das vorliegende Ausführungsbeispiel stellt ein viskoelastisches Substrat mit leitenden
Mustern zur Verfügung, wobei das Herstellungsverfahren Folgendes umfasst:
Drucken eines Musters auf das hydrophobe Kunststoffsubstrat mit einem Laserdrucker, während ein lichtempfindlicher Klebstoff auf Papier aufgetragen wird. Der lichtempfindliche Klebstoff härtet nach Bestrahlung mit bestimmten Lichtwellenlängen aus und die Oberfläche bleibt klebrig. Die strukturierte Seite des hydrophoben Substrats wird auf die mit dem lichtempfindlichen Klebstoff versehene Seite des Papiers laminiert, dant 7/5925 erfolgt das Heißpressen durch eine Laminierwalze (die Temperatur wird auf 110°C eingestellt). Das Muster wird auf das Papier übertragen, das den lichtempfindlichen
Klebstoff enthält, und der lichtempfindlicher Klebstoff, der sich an einer von dem Muster abgeschirmten Stelle befindet, verliert seine Haftung.
Die Kohlenstoffnanoröhrchen (die Kohlenstoffnanoröhrchen-Ethanol-Dispersion hat eine
Konzentration von 20mg/mL) wird auf das starre Substrat aufgetragen, (Entnahme von 50 uL der wässerigen Kohlenstoffnanoröhrchen-Dispersion, die mit 0,5 mL Wasser zur
Flüssigkeit für die Beschichtung weiter verdünnt wird, wobei die Oberfläche des starren
Substrats einer hydrophilen Behandlung unterzogen ist, d.h. die Oberfläche ist hydrophil).
Der Flüssigkeitsfilm auf dem starren Substrat wird natürlich getrocknet, um einen leitenden Film zu bilden.
Eine mit den Kohlenstoffnanoröhrchen versehene Seite des starren Substrats wird auf den lichtempfindlichen Klebstoff/das Papier, die die Muster aufweisen, aufgebracht und durch eine Laminierwalze (bei Raumtemperatur) geführt. Der lichtempfindliche Klebstoff in einem nicht von den Mustern überdeckten Bereich ist eng an die Kohlenstoffnanoröhrchen auf dem leitenden Film gebunden, und der lichtempfindliche Klebstoff in einem von den
Mustern überdeckten Bereich verliert seine Haftung und kann somit nicht an die
Kohlenstoffnanoröhrchen auf dem leitenden Film gebunden werden. Dann wird das Papier mit lichtempfindlichem Klebstoff von dem starren Substrat abgerissen, die
Kohlenstoffnanoröhrchen haften an dem nicht abgeschirmten lichtempfindlichen Klebstoff an und lösen sich von dem starren Substrat ab, um die Strukturierung zu realisieren, auf die
Weise wird ein Substrat mit dem lichtempfindlichem Klebstoff/ein Papiersubstrat, die die
Muster aufweisen, erhalten. Darüber hinaus werden die verbleibenden
Kohlenstoffnanoröhrchen auf der starren Substrat auch strukturiert und können auf andere flexible Substrate übertragen werden.
Aufgrund des Vorhandenseins des lichtempfindlichen Klebstoffs mit einer klebrigen
Oberfläche werden alle Muster mit einer Erfolgsrate von nahezu 100% Erfolg übertragen und die Muster haben eine gute Wiedergabetreue. Die resultierenden leitenden Muster haben einen Widerstand im Bereich von 0,5-5 Q. Die auf dem Substrat mit lichtempfindlichem Klebstoff/Papiersubstrat strukturierten Kohlenstoffnanoröhrchen können als leitendes Verbindungsteil oder Elektrode für papierbasierte Elektronik verwendet werden, und die auf dem starren Substrat strukturierten‘ 29/9925
Kohlenstoffnanoröhrchen werden weiter auf das flexible Substrat als Elektrode oder
Verbindungsleitung für die flexible Elektronik übertragen.
Es sollte drauf hingewiesen werden, dass der vorstehende Inhalt nur bevorzugte
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung darstellt und nicht dazu dient, den
Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu beschränken. Alle unter Gedanken und
Grundsätzen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Änderungen, äquivalenten
Ersatze und Verbesserungen sollen als vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung gedeckt angesehen werden.

Claims (10)

N BE2023/5525 Ansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines viskoelastischen Substrats mit leitenden Mustern, dadurch gekennzeichnet, dass es Folgendes umfasst: Bilden eines Musters auf einem hydrophoben Substrat unter Verwendung eines Laserdruckverfahrens, Übertragen des Musters auf das viskoelastische Substrat; Abscheiden von leitenden Nano-Materialien auf dem vorab abgeschiedenen Substrat, um einen leitenden Film zu bilden, Überdecken des viskoelastischen Substrats mit dem vorab abgeschiedenen Substrat zum Laminieren, wobei das viskoelastische Substrat in einem nicht von den Mustern bedeckten Bereich mit den leitenden Nano-Materialien auf dem leitenden Film einen dichten Verbindungskörper bildet; Trennen des vorab abgeschiedenen Substrats von dem viskoelastische Substrat, so dass sich der dichte Verbindungskörper in dem nicht von den Mustern bedeckten Bereich von dem vorab abgeschiedenen Substrat ablöst, um ein viskoelastisches Substrat mit leitenden Mustern zu erhalten.
2. Verfahren zur Herstellung eines viskoelastischen Substrats mit leitenden Mustern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Trennen des vorab abgeschiedenen Substrats von dem viskoelastischen Substrat das auf dem vorab abgeschiedenen Substrat zurückgehaltene leitende Nano-Material ein leitendes Muster bildet, wobei das leitende Muster bevorzugt auf ein anderes flexibles Substrat oder elastisches Substrat übertragen wird, um einen strukturierten flexiblen leitenden Körper oder einen elastischen leitenden Körper zu erhalten.
3. Verfahren zur Herstellung eines viskoelastischen Substrats mit leitenden Mustern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das leitende Nano-Material mindestens eines von Silbernanopartikeln, Silbernanodrähten, Kupfernanopartikeln, Kupfernanodrähten, Graphen, Kohlenstoffnanorôhren, zweidimensionalen Übergangsmetallkarbiden und -nitriden umfasst.
4. Verfahren zur Herstellung eines viskoelastischen Substrats mit leitenden Mustern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem viskoelastischen Substrat um ein Substrat handelt, an dessen Oberfläche ein Bindemittel haftet; wobei das Bindemittel bevorzugt einen druckempfindlichen Klebstoff, Silikon oder ein lichtempfindliches Harz umfasst.
. . . 2 BE2023/5525
5. Verfahren zur Herstellung eines viskoelastischen Substrats mit leitenden Mustern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der leitende Film durch ein Vakuumfilmabscheidungsverfahren, ein Vakuumfiltrationsverfahren oder ein Beschichtungsverfahren hergestellt wird; wobei der leitende Film bevorzugt eine Dicke von 0,05-10 um aufweist.
6. Verfahren zur Herstellung eines viskoelastischen Substrats mit leitenden Mustern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt zum Übertragen des Musters auf dem hydrophoben Substrat auf ein viskoelastisches Substrat eine Laminierwalze zum Heißpressen und Übertragen verwendet wird, wobei die Temperatur 110-130°C beträgt.
7. Verfahren zur Herstellung eines viskoelastischen Substrats mit leitenden Mustern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt zum Überdecken des viskoelastischen Substrats mit dem vorab abgeschiedenen Substrat zum Laminieren eine Laminierwalze zum Laminieren verwendet wird.
8. Verfahren zur Herstellung eines viskoelastischen Substrats mit leitenden Mustern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem hydrophoben Substrat um ein Substrat handelt, dessen Oberfläche einer chemischen hydrophoben Behandlung unterzogen ist; wobei es sich bei dem hydrophoben Substrat bevorzugt um Trennpapier handelt.
9. Viskoelastisches Substrat mit leitenden Mustern, das mit dem Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das leitende Muster einen Widerstand von 0,1-10 Q aufweist.
10. Anwendung des viskoelastischen Substrats mit leitenden Mustern nach Anspruch 9 in leitenden Schaltungen der flexiblen Elektronik.
BE20235525A 2022-07-01 2023-06-27 Herstellungsverfahren für ein viskoelastisches substrat mit leitenden mustern auf der grundlage der laserdrucktechnik BE1030701A1 (de)

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