激光驱动的可编程非接触式转印技术

资讯2019-08-20 17:38:43
导读采用激光驱动的可编程非接触式转印技术,通过活性弹性微结构印模,可在低于100°C的温度下提供连续的热控可调粘合,并具有超过103的大的

采用激光驱动的可编程非接触式转印技术,通过活性弹性微结构印模,可在低于100°C的温度下提供连续的热控可调粘合,并具有超过103的大的可切换性。这种创新技术为广泛的应用创造了工程机会,如柔性电子,纸质电子,生物集成电子和microLED显示,其中需要不同材料的异构集成。

转移印刷是一种新兴的组装技术,用于使用软聚合物印模将微/纳米物体(即,油墨)从一个基板(即,供体)转移到另一个基板(即,接收器)。转移印刷技术使得能够以各种结构布局组装各种材料,每秒具有数千个物体的大吞吐量,并且在开发诸如柔性和可拉伸无机电子器件之类的先进电子系统中是有价值的,这需要无机材料与软弹性体的非均匀集成,这代表了电子行业正在进行的技术革命之一。

已经使用基于可调干燥粘合剂的各种方法来开发转移印刷技术,包括接触技术和非接触技术。接触技术的性能关键取决于接收器的几何形状和特性,因为打印需要将印章接触到接收器。与接触转移印刷技术相比,非接触方法消除了接收器对转移产量的影响,并允许将油墨非接触式印刷到任意接收器上。然而,现有的非接触转移印刷技术通常会在系统中引起不希望的高温升高,这可能导致永久的界面损坏并限制它们在脆性材料(例如硅)的转移印刷中的广泛用途,

为了应对这一挑战,Song在浙江大学的研究小组开发了一种激光驱动的可编程非接触式转印技术,该技术采用简单而坚固的创新设计,具有可调节附着力的活性弹性微结构印模。可调粘合剂的特征是空腔充满空气,并由微型图案表面膜封装,复制成本低廉且易于使用的沙纸。通过内腔表面上的金属层(例如,铁颗粒)加热空腔中的空气,可以动态地膨胀微图案化表面膜以控制界面粘附,所述金属层用作激光吸收层。这种结构提供连续的热控可调粘附力,在a时具有超过三个数量级的大的可切换性温度升至100°C以下。

这种活性粘合剂扩展了为接触印刷技术开发的概念,并使得能够开发新颖的激光驱动可编程非接触转移印刷技术。理论和实验研究揭示了有源弹性体微结构印模的设计和制造的基本方面,以及非接触式转印的操作。将微尺度Si片和微尺度LED芯片可编程转移印刷到具有超低粘附性的各种具有挑战性的扁平或粗糙接收器(例如纸,钢球,叶片)上的演示说明了难以确定的装配的不寻常能力通过现有的印刷方案来解决。柔性电子产品,纸质电子产品,生物集成电子产品和MicroLED显示器,需要不同材料的异构集成。

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