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港中大研發(fā)卷對卷印刷 廉價做精密電子元件

2014-04-09 10:02 來源:大公教育 責(zé)編:劉曉燕

摘要:
中大機(jī)械與自動化工程學(xué)系教授陳世祈及其團(tuán)隊開發(fā)全新“精密微接觸卷對卷印刷”技術(shù),以低廉價格做高精度電子元件,真正做到“物美價廉”,稱得上工業(yè)界的一項技術(shù)革命。
    【CPP114】訊:香港中文大學(xué)教授陳世祈帶來工業(yè)界生產(chǎn)技術(shù)革命。他開發(fā)的“精密接觸卷對卷印刷”技術(shù),不僅將印刷精度提高千倍,且把大部分光學(xué)電子器件,如手機(jī)所需的亞微米結(jié)構(gòu)電極製造從幾百億的無塵室中移出,改用幾百萬港元的新型卷對卷印刷機(jī)完成即可。預(yù)期最快兩年可投產(chǎn)。

 

    我們每日所看的報紙或T恤上的圖案都是使用卷對卷印刷術(shù)印製出來,這一技術(shù)不光可印文字圖畫,還可印製電子產(chǎn)品。中大機(jī)械與自動化工程學(xué)系教授陳世祈及其團(tuán)隊開發(fā)全新“精密微接觸卷對卷印刷”技術(shù),以低廉價格做高精度電子元件,真正做到“物美價廉”,稱得上工業(yè)界的一項技術(shù)革命。

 

    替代稀土製網(wǎng)格電極

 

    我們現(xiàn)時使用的智能手機(jī) 表面有一層以亞微米級技術(shù)製造的透明金屬網(wǎng)格電極,這層薄膜是手機(jī)可完成觸屏操作的關(guān)鍵,需兼具導(dǎo)電和透明兩項特質(zhì)。陳世祈介紹,目前透明金屬網(wǎng)格電極皆採用一種價格昂貴的稀土(ITO)製作,以iPhone為例,約三百美金製作成本中近半花在ITO上。

 

    稀土素有“工業(yè)黃金”之稱,不僅提煉難而且不可再生,因此價格非常高。現(xiàn)在,利用陳世祈及其團(tuán)隊開發(fā)的“精密微接觸卷對卷印刷”技術(shù),有望極大降低透明金屬網(wǎng)格電極製作成本。這一新技術(shù)可製作解像度達(dá)納米級的微電極,“(電極)達(dá)到納米級別時,人的肉眼就看不到了,而且又可以導(dǎo)電”,他表示,如此一來無需使用稀土,可製作價格低廉的金屬網(wǎng)格電極。

 

    解決材料問題之馀,“精密微接觸卷對卷印刷”技術(shù)還將亞微米級結(jié)構(gòu)製造自無塵室中移出,從另一方面大大降低這一製作過程的成本。傳統(tǒng)亞微米結(jié)構(gòu)製造以光刻或電子束刻蝕兩種方法為主,但這些方法均需在無塵室里進(jìn)行,而建造一間十二呎的無塵室需耗資幾百億港元。

 

    為解決這一問題,以往已有研究人員嘗試以微接觸印刷技術(shù)進(jìn)行微電極製作。前人技術(shù)雖可擺脫無塵室,但受限于眾多技術(shù)困難,解像度僅能做到20微米,未達(dá)納米級。在過往研究基礎(chǔ)上,陳世祈及團(tuán)隊利用兩年多時間改進(jìn),開發(fā)出“精密微接觸卷對卷印刷”技術(shù),將解像度提高一千倍至100納米,而一臺精密微接觸卷對卷印刷機(jī)只需約一百萬港元。在新技術(shù)下,每平方微米“亞微米級”電子元件價格可從2萬元降至數(shù)十元。

陳世祈此項發(fā)明正申請美國專利,他希望將它轉(zhuǎn)化為業(yè)界生產(chǎn)力,“如果現(xiàn)在有商家感興趣,可能最快兩年后就可以投入使用。”

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