印刷电子学 材料、技术及其应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 什么是印刷电子学 2

1.2 发展印刷电子学的重要性 9

1.3 印刷电子学的多学科性 13

1.4 本书的内容与结构 16

参考文献 19

第2章 有机印刷电子材料 21

2.1 引言 22

2.2 有机导体材料 23

2.2.1 发展历程 23

2.2.2 导电高分子（导电聚合物） 24

2.3 可印刷有机小分子高迁移率半导体材料 29

2.3.1 稠环类芳香化合物 30

2.3.2 含硫杂环化合物及噻吩齐聚物 33

2.3.3 其他高迁移率材料 36

2.4 可印刷聚合物高迁移率半导体材料 37

2.4.1 p型聚合物材料 38

2.4.2 n型聚合物材料 44

2.4.3 双极型晶体管及其高迁移率聚合物材料 46

2.4.4 存在的问题 48

2.5 其他有机印刷电子材料 49

2.5.1 有机介电材料 49

2.5.2 有机传感材料 53

2.6 小结 55

参考文献 56

第3章 无机印刷电子材料 65

3.1 引言 66

3.2 金属材料 68

3.2.1 金属墨水的制备 69

3.2.2 金属墨水的热处理工艺 71

3.2.3 金属墨水的热稳定性 73

3.3 透明氧化物 73

3.3.1 透明氧化物sol-gel 74

3.3.2 透明导电氧化物（TCO） 75

3.3.3 透明氧化物半导体（TOS） 77

3.4 单壁碳纳米管 81

3.4.1 单壁碳纳米管的制备和选择性化学 82

3.4.2 单壁碳纳米管的纯化 84

3.4.3 金属型碳纳米管薄膜 86

3.4.4 半导体型单壁碳纳米管 87

3.5 石墨烯 88

3.6 硅和锗 90

3.6.1 溶液型硅墨水 91

3.6.2 硅颗粒型墨水 91

3.6.3 衬底 98

3.7 金属硫族化合物半导体 98

3.8 硅氧材料 100

3.9 纳米颗粒／聚合物复合介电材料 101

3.10 小结 107

参考文献 108

第4章 印刷电子制造工艺与相关设备 127

4.1 引言 128

4.2 喷墨式印刷 131

4.2.1 喷墨式印刷的分类和应用优势 131

4.2.2 喷墨打印 132

4.2.3 气流喷印 143

4.2.4 电流体动力学喷印 147

4.2.5 喷墨式印刷的图案载体制作 148

4.3 孔版印刷工艺及设备 149

4.3.1 网版印刷的工作原理和优势 150

4.3.2 网版印刷在印刷电子制造中的应用和挑战 152

4.3.3 网版的结构与制作 153

4.4 凹版印刷工艺及设备 154

4.4.1 凹版印刷的工作原理和优势 155

4.4.2 凹版印刷在印刷电子制造中的应用和挑战 156

4.4.3 凹印版的结构与加工 157

4.5 凸版式印刷工艺及设备 158

4.5.1 柔版印刷 159

4.5.2 微接触印刷 161

4.6 间接式印刷工艺及设备 162

4.6.1 平版胶印 163

4.6.2 凹版胶印 163

4.6.3 烫印 165

4.7 印前处理工艺及设备 166

4.7.1 印前图案设计 166

4.7.2 表面能处理 167

4.7.3 涂层处理 168

4.7.4 表面压印 170

4.8 印后处理工艺及设备 171

4.8.1 加热烘干与烧结 172

4.8.2 紫外线固化 173

4.8.3 退火处理 173

4.9 小结 174

参考文献 176

第5章 印刷晶体管：原理、结构与制造技术 191

5.1 引言 192

5.2 晶体管分类 193

5.3 晶体管基本原理 194

5.3.1 金属-氧化物-半导体场效应晶体管（MOSFET）的基本原理 194

5.3.2 载流子及其迁移率 197

5.3.3 晶体管的基本参数 199

5.4 薄膜晶体管结构与制造技术 214

5.4.1 薄膜晶体管的结构 214

5.4.2 薄膜晶体管的特点 217

5.4.3 薄膜晶体管制造技术 219

5.5 全印刷晶体管的制造技术 239

5.5.1 晶体管基本材料的可印刷性 240

5.5.2 印刷晶体管的表面形貌效应 242

5.5.3 印刷晶体管的界面效应 243

5.5.4 印刷晶体管的沟道长度对器件性能的影响 247

5.5.5 印刷晶体管存在的问题及其改进 249

5.6 印刷逻辑电路基础 251

5.6.1 与门和或门 252

5.6.2 反相器 252

5.6.3 环形振荡器 254

5.6.4 触发器 254

5.7 小结 256

参考文献 257

第6章 印刷有机薄膜太阳能电池：原理、结构、材料与制造技术 263

6.1 引言 264

6.1.1 太阳能与太阳能的利用 264

6.1.2 太阳能光伏电池的分类 264

6.1.3 有机薄膜光伏电池发展简史 266

6.2 有机薄膜光伏器件的工作原理与性能表征 269

6.2.1 有机薄膜光伏器件的工作原理 269

6.2.2 有机薄膜光伏器件的基本结构 270

6.2.3 有机薄膜光伏器件的性能表征 272

6.2.4 影响有机薄膜光伏器件性能的主要因素 274

6.3 有机薄膜光伏电池材料 279

6.3.1 透明衬底材料 279

6.3.2 透明导电电极 279

6.3.3 有机半导体材料 283

6.3.4 无机半导体材料 291

6.3.5 功能辅助材料 291

6.4 结构倒置有机光伏电池与叠层有机光伏电池 293

6.4.1 结构倒置有机光伏电池 293

6.4.2 叠层有机光伏电池 295

6.4.3 结构倒置叠层有机光伏电池 297

6.5 有机薄膜光伏器件的制备技术 299

6.5.1 旋涂技术 299

6.5.2 刮刀涂布 300

6.5.3 丝网印刷 301

6.5.4 喷墨印刷 302

6.5.5 有机薄膜光伏器件的其他印刷制备工艺 303

6.6 有机薄膜光伏器件的连续制备工艺技术现状与发展展望 303

6.6.1 有机薄膜光伏器件的连续制备工艺技术现状 303

6.6.2 从事有机薄膜光伏技术的公司企业介绍 305

6.7 小结 307

参考文献 308

第7章 印刷发光与显示器件：原理、结构与制造技术 323

7.1 引言 324

7.1.1 发光与显示技术简介 325

7.1.2 OLED显示技术与照明概况 327

7.1.3 OLED技术发展历程 328

7.2 OLED发光与显示及其原理 331

7.2.1 电荷注入与传输 332

7.2.2 激子形成与发光 332

7.2.3 OLED基本性能与评测 333

7.3 OLED器件结构与制造 336

7.3.1 有机小分子OLED器件结构设计及发展 337

7.3.2 聚合物有机电致发光器件 340

7.3.3 有机电致发光器件功能层材料 341

7.4 OLED白光照明技术 346

7.4.1 OLED白光产生原理及实现方式 346

7.4.2 白光OLED照明技术重要参数 347

7.4.3 OLED白光照明产业现状与前景 350

7.5 印刷OLED技术 352

7.5.1 印刷技术与OLED的发展 352

7.5.2 印刷OLED产业技术现状 355

7.6 其他可印刷显示技术 357

7.6.1 电子纸 357

7.6.2 电致变色 359

7.7 小结 361

参考文献 362

第8章 印刷电子器件的封装技术 371

8.1 引言 372

8.1.1 印刷电子器件的特征 373

8.1.2 印刷电子器件的封装要求 375

8.1.3 封装技术概述与发展现状 376

8.2 印刷电子器件的老化 377

8.2.1 印刷电子器件老化衰减 377

8.2.2 印刷电子器件老化特征及原理 378

8.3 印刷电子器件封装原理与检测 380

8.3.1 封装薄膜结构与水氧渗透 380

8.3.2 柔性衬底的防水氧渗透处理 380

8.3.3 封装结构对水氧的渗透机理 381

8.3.4 水氧渗透阻挡性能的测试 383

8.4 薄膜封装技术与柔性薄膜封装 387

8.4.1 封装及材料的发展历程 387

8.4.2 柔性器件薄膜封装及技术 388

8.4.3 封装薄膜常用生长技术及原理 398

8.5 印刷电子器件的薄膜封装 403

8.5.1 OLED薄膜封装与柔性衬底 403

8.5.2 OPV薄膜封装 406

8.6 小结 410

参考文献 411

第9章 印刷电子技术的应用与发展前景 417

9.1 引言 418

9.2 印刷电子技术应用领域 418

9.2.1 有机光伏 420

9.2.2 柔性显示 421

9.2.3 有机照明 424

9.2.4 电子器件与电路 425

9.2.5 集成智能系统 430

9.3 印刷电子技术面临的挑战 431

9.4 总结与展望 433

参考文献 434