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2014年4月8日

中大於「國際資訊科技博覽」展示「微接觸卷對卷印刷」新技術 有助業界生產低成本光學器件

2014年4月8日
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中大機械與自動化工程學系陳世祈教授與他研發的精密微接觸卷對卷印刷系統

以微接觸卷對卷印刷技術印製的金網格電極片

香港中文大學(中大)將於本月13至16日在香港會議展覽中心舉行的「國際資訊科技博覽」上,展出十多項科研項目,當中包括應用於生產柔性光學器件的「精密微接觸卷對卷印刷」技術,能大幅降低生產成本及提升產量。 

以亞微米級技術製造的光柵及透明金屬網格電極,是大部分光學電子器件不可或缺的零件,例如液晶顯示器(LCD)、觸碰式屏幕、有機發光二極管(LED)、有機太陽能光伏電池,以至工業用的生物醫學儀器、實驗室使用的光譜學系統、鐳射光等。製造亞微米結構的傳統方法一般以光刻或電子束刻蝕為主,可生產小至50納米的微細結構,然而,這些方法需在無塵室進行,價格昂貴、過程複雜。以製造一小片金透明微電極為例(一種廣泛用於光學儀器如有機太陽能光伏電池的器件),需要在無塵室環境下使用標準光刻及剝離技術,整個過程包含約十五個繁複步驟,需時至少半天。 

為解決這問題,研究人員曾嘗試以微接觸印刷(microcontact printing)技術取代這些傳統方法。微接觸印刷是一種軟光刻技術,其印刷精度不受光學衍射極限的限制,可達納米級的解像度,而無需使用無塵室。然而,現時這種技術仍有很多尚未解決的難題,例如在速度、準確度、穩定性及印壓力度方面難以保持精確的控制,無法應用於實際生產。 

中大機械與自動化工程學系陳世祈教授及其研究團隊以微接觸印刷技術為基礎,設計並製造了一種以柔性機構為主體、具納米級重複度及多軸校準功能的高精度滾筒印刷系統,並研製出幾種可與滾筒印刷相容的新式分子油墨配方,適用於各種不同特性的金屬。此技術能大幅提高滾筒印刷系統的速度、解像度和可重複性。實驗證明,系統可將印壓力控制於±0.05N之內,並將位置誤差控制於±0.5微米之內,解像度更可達100納米。同樣以製造金透明微電極為例,此技術無須於無塵室環境下進行,系統的滾筒像印刷紙品般不停轉動,可在一分鐘內完成大面積電極的製作。 

此技術有助以低成本高產量製造亞微米級的高精度柔性光學器件。陳世祈教授計劃將此技術轉化為業界生產之用。可望於不久的將來,摺疊式電子產品如平板電腦及液晶顯示器等均可以低成本生產,成為我們的日常用品。 

歡迎業內人士親臨「國際資訊科技博覽」的中大攤位(編號:3G-B04),了解上述新技術及其他最新科研項目。



中大機械與自動化工程學系陳世祈教授與他研發的精密微接觸卷對卷印刷系統

中大機械與自動化工程學系陳世祈教授與他研發的精密微接觸卷對卷印刷系統

 

以微接觸卷對卷印刷技術印製的金網格電極片

以微接觸卷對卷印刷技術印製的金網格電極片

 

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