Optimization of printing parameters for printed electronic applications on flexible substrates
Optimisation des paramètres d'impression pour l'électronique imprimée sur supports souples.
Abstract
Printed electronics takes place with the interface between the sectors of graphic industries and that of micro-electronics. The traditional industrial techniques of impression that are the gravure, the flexography and the offset have the great advantage of a higher productivity raised in terms of the produced surface. A stage of fundamental research, on the formulation of specific pigment inks or containing functional polymers, is placed in the middle of the problems. The work of this thesis falls under the context of printed electronic by the optimization of the various parameters intervening in the impression. Thus the rheology and the physico-chemistry of inks represent a capital objective that cannot be dissociated of the characterization step of the supports. Indeed each process of impression has its specificities in terms of inks properties. A good adequacy ink/support is obligatory in order to obtain an impression with the required characteristics.
We thus formulated various conducting polymeric inks in particular one containing poly (ethylene dioxythiophene) - poly (styrene sulphonate). A study of the properties of surface and physical characteristics of various papers and plastics was conducted and two media were chosen for our impressions. In addition, an optimization study of the impression parameters was carried out viewing to determine the influence of the impression conditions on the characteristics of the deposits layers, particularly of electric conduction. A state of the art and a bibliography research illustrate the projections of printed electronics, its applications and its challenges.
We thus formulated various conducting polymeric inks in particular one containing poly (ethylene dioxythiophene) - poly (styrene sulphonate). A study of the properties of surface and physical characteristics of various papers and plastics was conducted and two media were chosen for our impressions. In addition, an optimization study of the impression parameters was carried out viewing to determine the influence of the impression conditions on the characteristics of the deposits layers, particularly of electric conduction. A state of the art and a bibliography research illustrate the projections of printed electronics, its applications and its challenges.
L'électronique imprimée prend place à l'interface entre les secteurs des industries graphiques et celui de la microélectronique. Les techniques d'impression industrielles classiques que sont l'héliogravure, la flexographie et l'offset présentent le grand avantage d'une productivité élevée en terme de surface imprimée. Une étape de recherche sur la formulation d'encres spécifiques pigmentaires ou à base de polymères fonctionnels se place au cœur de cette problématique. Ce travail de thèse s'inscrit dans le contexte de l'électronique imprimée avec l'optimisation des différents paramètres de transfert intervenant dans l'impression. De même, l'étude de la rhéologie et la physico-chimie des encres est une étape capitale et indissociable de la caractérisation des états de surface des supports. En effet si chaque procédé d'impression possède ses spécificités en termes de propriétés des encres utilisées, une bonne adéquation encre/support est nécessaire afin d'obtenir une impression ayant les caractéristiques recherchées.
Nous avons donc formulé différentes encres polymères conductrices en particulier à base de poly thiophène. Une étude des propriétés de surface et des caractéristiques physiques des différents papiers et plastiques a permis de choisir deux supports tests pour nos impressions. Enfin, une optimisation des paramètres d'impression a démontré l'influence des conditions d'impression sur les caractéristiques des dépôts effectués en particulier en terme de conduction électrique. Un état de l'art et une bibliographie font le point sur les avancées de l'électronique imprimée, ses applications et ses enjeux.
Nous avons donc formulé différentes encres polymères conductrices en particulier à base de poly thiophène. Une étude des propriétés de surface et des caractéristiques physiques des différents papiers et plastiques a permis de choisir deux supports tests pour nos impressions. Enfin, une optimisation des paramètres d'impression a démontré l'influence des conditions d'impression sur les caractéristiques des dépôts effectués en particulier en terme de conduction électrique. Un état de l'art et une bibliographie font le point sur les avancées de l'électronique imprimée, ses applications et ses enjeux.
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