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Printing Processes for Industry

Processing rules and materials of high resolution printing and device applications

微細印刷プロセスのエレクトロニクス応用を目指して

新規印刷技術の材料・プロセス開発と各種デバイスへの応用展開をサポート

Our goal is to provide next-generation printing technologies to industry. With process integration know-hows, newly developed materials and experience working with partners in private sector, we commit to realize industry-relevant printing fabrications.

Our printing technology backed by scientific knowledge enables a facile but high-resolution patterning of various functional wet materials down to single-micrometer-level. The scope of applications we explore includes optics, sensors, components, fine-pitch interconnections, milli-wave metamaterials, printed etching-resist, printed memory, thin-film transistors, etc., but not limited.

Keywords: High-resolution printing, electronic devices, ink formulation, process design, high-aspect traces, printed electronics, flexible electronics, in-mold electronics, wearable

一桁ミクロンにも及ぶ微細印刷技術をはじめ、各種印刷プロセスを産業応用に結びつけるべく、インク材料の開発からプロセス、デバイス試作まで幅広く研究開発を進めています。

我々が開発を進めている微細印刷技術は、金属材料、有機材料、酸化物材料等、様々なインクを緻密にパターニングでき、光学素子、センサ、受動電子部品、実装、高周波応用、印刷エッチングレジスト、印刷メモリや印刷トランジスタなどその応用範囲は多岐に渡ります。

民間企業や公的機関とのコラボレーションも多く、ボトルネックとなる本質的な課題の抽出・解決から、 産業応用が見込める魅力ある製造プロセスづくり、プロトタイプ実証まで、それぞれの開発フェーズに沿った技術開発を行なっています。

Keywords: 印刷エレクトロニクス、プリンテッドエレクトロニクス、フレキシブルエレクトロニクス、インモールドエレクトロニクス、ウエアラブルエレクトロニクス、高精細印刷、パターニング、電子デバイス、インク処方、ナノ材料科学、ナノ微粒子

Research Highlights

From liquid to semidry, from wet to fracture

主な研究と開発技術

液体から半乾燥固化, 濡れから破壊へ

Fluidic inks have a strong advantage in their free-forming property and thus have been played a primary role in conventional printing methods; however, the difficulty in its precise handling and shaping owning to surface tension and viscosity, limits achievable resolution. We have thus stopped clinging to liquids and started focusing on the semi-solidification of inks. This transforms inks into solid states where elsticity, fracture, adhesion and friction govern the patterning mechanism. With such a technique, we have been developing high resolution printing techniques where single- to sub-micron resolution patterns with excellent rectangular cross-sections and thickness uniformity can be generated.

Progress Review (invited in Special Issue of SSDM 2019): Kusaka et al 2019 Jpn. J. Appl. Phys.

従来の印刷技術では、液状のインクやペーストを液体のままパターニングされてきました。液体は自由に形状を変えられるという優れた特徴がある一方、ラプラス圧や濡れ・はじきなどが避けられず、パターン解像性や形状均一性等の課題が顕在化してきました。 我々はインク薄膜を半乾燥固化させてからパターニングを施すことで、濡れに支配される領域から、膜の付着・変形・破断によるパターン形成原理へとシフトし、簡便かつ解像性が飛躍的に高い印刷パターニングを実現しています。

この新しい印刷プロセスで生じる様々な界面現象を理解し、応用プロセスやプロセス信頼性の向上へと展開しています。またこのような印刷に適したインク特性を理解し、その処方技術の開発も進めています。

最近の総説(invited): Kusaka et al 2019 Jpn. J. Appl. Phys.