HANDOUT. Vorlesung: Beschichtungen. Druckverfahren aus dem pastösen, pulverförmigen und dispersen Zustand

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Hertha Krause
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1 Materialwissenschaft und Werkstofftechnik an der Universität des Saarlandes HANDOUT Vorlesung: Beschichtungen Druckverfahren aus dem pastösen, pulverförmigen und dispersen Zustand Leitsatz: "There are four main printing techniques that use a pattern master for image transfer: flexography, lithography, gravure, and screen printing. Of these techniques flexography, lithography, and gravure have been considered for use in printed electronics [...]. Flexography is essentially a rubber stamp on a roll; of the techniques considered it operates most similarly to Gutenberg s original printing press [...]. Gravure, also known as rotogravure, is in some sense the inverse process of flexography." Quelle: SC-19, S. 2

2 Beschichtungen Druckverfahren aus dem pastösen, pulverförmigen und dispersen Zustand Ziele Beschichtungsverfahren aus dem plastischen/pastösen, trockenen und dispersen/kolloidalen Zustand hinsichtlich der Verfahrensprinzipien, spezifischen Schichtcharakteristika und Anwendungsgebiete herleiten und anwenden können. ð Druckverfahren mittels Pasten und plastischen Massen mechanistisch beschreiben und fallspezifisch anwenden können ð Vor- und Nachteile des Decalverfahrens beurteilen können ð Druckverfahren aus dem kolloidalen Zustand einteilen, mechanistisch beschreiben und fallspezifisch anwenden können Inhalte Druckverfahren aus dem pastösen Zustand Siebdrucken, Walzendrucken, R2R-Drucken, Offset-Drucken, Flexo- Drucken, Tampondrucken Druckverfahren aus dem pulverförmigen Zustand Decalverfahren Druckverfahren aus dem dispersen/kolloidalen Zustand Inkjet-Drucken, Mikrokontaktdrucken, Aerosol-Jet-Drucken, Laserdrucken (LIFT), Elektrofotographie, Elektrophoretische Beschichtung

3 Lerntafel 1 Druckverfahren aus dem pastösen Zustand Funktionsweise des Siebdruckens (schematisch) Gewebearten Schblonensysteme für das Siebdrucken

4 Siebdruck: Strichdicke bei verschiedenen Gewebearten Fadendichte von Gewebearten für das Siebdrucken Tiefdruck-Technik (schematisch, d: Schichtdicke, η: Viskosität)

5 Offset-Tiefdruck-Technik (schematisch, d: Schichtdicke, η: Viskosität) Kiss-Coating (schematisch, d: Schichtdicke, η: Viskosität) Drucken dünner Schichten: Mikrokammerrakel-Kiss-Coating und Vier- Quetschwalzen-Beschichtung

6 Drucken dicker Schichten mittels Drei-Walzen-Beschichtung Tampondruck (schematisch) Vorteil Tampondruck: Variation der Substrat-Geometrien

7 Lerntafel 2 Druckverfahren aus dem pulverförmigen Zustand Handbemalung: Auftrag mit Pinsel Decalverfahren mit Abziehbildern: Prozessschritte Lasergedrucktes Abziebild auf Teller

8 Einbrennbare Abziehbilder auf Glas und Porzellan Tansverfahren und Direktbeschichtung Stempeldruck: Druckstempel und Anwendungsbeispiel

[SC-8, S. 380] Beispiel Mikrokontakt-Drucken: Pb/Sn-Lote [SC-8, S.

9 Lerntafel 3 Druckverfahren aus dem dispersen/kolloidalen Zustand Transistor-Gate-Längen und Anzahldichte von Mikroprozessoren [SC-8, S. 380] Beispiel Mikrokontakt-Drucken: Pb/Sn-Lote [SC-8, S. 384] Gedruckter Transistor und Tiefdruck-Mikrosrukturen [SC-8, S. 391]

10 Prozesschritte des Mikrokontaktdruckens [SC-8, S. 389] SAM-Bildungsreaktion mit HDT auf Au und OTS auf SiO 2 Drucken von TCO-Dünnschichten

11 Vergleich der Leitfähigkeiten von TCO-Dünnschichtsystemen Inkjet-Drucken: Verfahrensprinzip Inkjet-Printing: Trocknung gedruckter Schichten

12 Inkjet-Drucken: Trocknung mit Überschuss an Dispersionsmittel Industrielle Anwendungen des Inkjet-Druckens Aerosol-Jet-Drucken: Aerosol-Druckanlage

13 Strukturgrößen mit Hilfe des Aerosol-Jet-Druckens Vergleich von Siebdruck - Inkjet-Drucken und Aerosol-Jet-Drucken Verfahrensprinzip des LIFT Druckens (Laser Induced Forward Transfer Printing)

Vergleich der Verfahren Aerosol-Jet-Drucken

14 Vergleich der Verfahren Aerosol-Jet-Drucken und LIFT Prinzip der Elektrophotographie mit Flüssigentwickler (nach R. Clasen) Vergleich der Ortsauflösung der elektrophoretischen Abscheidung mit strukturierten Elektroden (rechts) und der Elektroradiographie (links) (nach R. Clasen)

15 Beschichtung mit Kontaktaufladung Homogene Flächenbeschichtung mittels Elektrophoretsicher Beschichtungen Elektrotauch lierung nach dem ETE-Verfahren

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