p Uma equipe de pesquisa composta por um grupo do Instituto Nacional de Ciência de Materiais (NIMS), Centro Internacional de Nanoarquitetura de Materiais (MANA) e tinta coloidal desenvolveu uma técnica de impressão para formar circuitos eletrônicos e transistores de película fina (TFTs) com largura e espaçamento de linha ambos sendo 1 μm. Este estudo foi apoiado por uma Bolsa para Desenvolvimento de Tecnologia Industrial Avançada do NEDO. p Uma equipe de pesquisa composta pelo cientista independente MANA Takeo Minari, MANA NIMS, e Colloidal Ink desenvolveu uma técnica de impressão para formar circuitos eletrônicos e transistores de película fina (TFTs) com largura e espaçamento entre linhas de 1 μm. Este estudo foi apoiado por uma concessão para o desenvolvimento de tecnologia industrial avançada, fornecido pela Organização de Desenvolvimento de Nova Energia e Tecnologia Industrial (NEDO). Usando esta técnica, a equipe de pesquisa formou TFTs orgânicos totalmente impressos com um comprimento de canal de 1 μm em substratos flexíveis, e confirmou que os TFTs operam em um nível prático.

p A eletrônica impressa - técnicas de impressão para fabricar dispositivos eletrônicos usando materiais funcionais dissolvidos em tinta - está chamando muita atenção nos últimos anos como um novo método promissor para criar dispositivos semicondutores de grande área a baixo custo. Como essas técnicas permitem a formação de dispositivos eletrônicos, mesmo em substratos flexíveis, espera-se que sejam aplicáveis ​​a novos campos, como dispositivos vestíveis. Em comparação, as tecnologias de impressão convencionais permitem a formação de circuitos e dispositivos com larguras de linha tão estreitas quanto várias dezenas de micrômetros. De acordo, eles não são aplicáveis ​​à criação de dispositivos minúsculos adequados para uso prático. Assim, havia grandes expectativas para o desenvolvimento de novas técnicas de impressão capazes de fabricar consistentemente circuitos com larguras de linha de vários micrômetros ou menos.

p Neste estudo, a equipe de pesquisa desenvolveu uma técnica de impressão capaz de formar circuitos de metal com largura de linha de 1 μm em substratos flexíveis. Usando esta técnica, eles fabricaram minúsculos TFTs orgânicos. O princípio desta técnica de impressão é o seguinte:primeiro, formar micropadrões hidrofílicos e hidrofóbicos no substrato irradiando-o com ultravioleta de vácuo paralelo (PVUV) em um comprimento de onda de 200 nm ou menos. Então, revestir apenas os padrões hidrofílicos com tintas de nanopartículas de metal. O uso de uma fonte de luz PVUV (Ushio Inc.) nos permitiu focalizar a luz emitida em alvos muito menores do que as fontes de luz convencionais. Além disso, o uso de DryCure-Au - tinta de nanopartículas de metal que pode formar um filme condutor em temperatura ambiente desenvolvido pela Colloidal Ink - nos permitiu formar dispositivos e circuitos em temperatura ambiente durante todo o processo. Como resultado, somos capazes de prevenir totalmente a distorção de substratos flexíveis pelo calor, e formar e laminar circuitos com a precisão de vários mícrons. Além disso, ajustamos com precisão os comprimentos de sobreposição de porta dos TFTs orgânicos impressos fabricados por esta técnica, o que antes era impossível devido a problemas de precisão. Como resultado, um nível de mobilidade prática de 0,3 cm2 V-1 s-1 foi obtido para os TFTs orgânicos com o comprimento do canal de 1 μm.

p Em estudos futuros, nosso objetivo é aplicar a técnica em vários campos, como sensores e telas flexíveis de grandes áreas. Uma vez que o processo que desenvolvemos é aplicável a materiais bio-relacionados, a técnica também pode ser útil em campos médicos e bioeletrônicos.