策划书产品介绍及原理部分11.docx

三、技术介绍及原理
1、柔性电子
柔性电子可概括为是将主动或被动的有机或无机材料电子器件制作在柔性或可延性塑料或薄金属基板上的新兴电子技术，要求柔性电子产品在弯曲、卷曲、压缩或拉伸状态下仍能正常运行，它以其独特的柔性或延展性以及高效、低成本制造工艺，在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景，如柔性电子显示器、有机发光二极管OLED、印刷RFID、薄膜太阳能电池板、电子用表面粘贴(Skin Patches)等。与传统IC技术一样，制造工艺和装备也是柔性电子技术发展的主要驱动力。柔性电子制造技术水平指标包括芯片特征尺寸和基板面积大小，其关键是如何在更大幅面的基板上以更低的成本制造出特征尺寸更小的柔性电子器件。
2、静电纺丝
静电纺丝是电液动力耦合喷印的一种典型方式，是制造亚微米乃至微米纤维的高效技术之一，以其工艺简单、兼容性好、不需要模板、无需曝光等独特优势成为下一代柔性电子制造最有希望的潜在技术，在信息、能源、医疗等领域具有广泛的应用前景。
3、基于近场静电纺丝开发的电纺直写技术
近场静电纺丝（NFES）通过缩短喷头和收集板之间的距离克服射流喷射过程中的不规则鞭动，获得直线稳定射流；利用直线稳定射流实现纳米纤维在收集板上的可控沉积，克服了传统静电纺丝射流螺旋鞭动和纳米纤维无序沉积的缺点，具备设备简易、工艺简单、材料兼容性好等优点。基于近场静电纺丝开发的电纺直写技术可进行纳米纤维、微米薄膜和微米液滴等多种形式微纳结构定位沉积与图案化喷印制造。电纺直写将加速静电纺丝技术在微纳制造领域的推广应用，是柔性电子产业最具潜力的制造技术之一。
4、基于电纺直写的图案化微纳结构喷印技术
这是一种利用电纺直写技术进行图案化微纳结构可控喷印沉积的方法，通过缩短喷头和收集板之间的距离克服射流喷射过程中的不稳定鞭动，利用喷头与收集板间的直线稳定射流进行有序微纳结构的图案化喷印制造。受射流内部应力作用，带电射流沿收集板的运动轨迹产生螺旋鞭动，引导纳米纤维以圈状结构沉积在收集板上。随着收集板速度增大，可克服射流螺旋鞭动的影响获得直线纳米纤维。通过控制收集板的运动轨迹，可以诱导纳米纤维在收集板进行预设图案的直写制造。电纺直写纤维图案定位误差将随着施加电压、喷头至收集板距离、收集板速度、收集板运动距离的增大而增加。微纳结构图案化喷印制造与精确定位工艺的研究为电纺直写技术在微纳系统集成制造中的应用奠定了良好的技术基础。[2]
5、交变电场诱导单射流电纺直写
交变电场的引入为柔性绝缘基底上有序微纳结构的直写提供了一种有效的技术手段。在交变电场作用下，射流表面电荷迁移方向发生周期性变化，降低了射流电荷密度，甚至使其呈电中性，从而有效地减小了射流受到的电荷排斥力，提高了电纺直写射流喷射的稳定性和均匀性，促进电纺纳米纤维在绝缘收集板上的有序沉积。
交变电场还可克服静电场中导电溶液射流电晕放电和电喷雾等不稳定现象，实现PANI导电溶液在PET绝缘基底上的有序沉积。运动速度的提高也将增大收集板对纺丝射流的拉伸作用力，有助于减小直写纤维沉积区域的宽度。[1]

图１ 电纺直写实验装置原理图

图二 多矩形线圈电纺直写纤维图案

图三 电纺直写纤维方波图案

4、利用近场电纺直写技术实现柔性电子的制造
引入交变电场进行电纺直写减弱了绝缘基底与纳米纤维间的电荷排斥力，在绝缘基底上实现了微纳纤维的有序可控沉积，有助于电纺直写技术在柔性电子领域的应用。微纳结构的精确定位沉积与图案化制造，是实现电纺直写在微纳系统和柔性电子制造业应用的关键。利用近场电纺直写技术可以实现柔性电子的制造，将纳米纤维等多种形式微纳结构定位沉积与图案化喷印制作在柔性/可延性塑料或薄金属基板上，实现柔性电子产品在弯曲、卷曲、压缩或拉伸状态下仍能正常运行的目的，从而实现柔性电子的制造。

5、技术对比优势

苯胺印刷
平版胶印
凹版印刷
丝网印刷
喷墨印刷

印刷
形式
Relief
（聚合物板）
平板
（铝板）
凹版圆筒
模板和网格
数字
典型分辨率（线条/cm）
60
100-200
100
50
60-250
油墨粘度(Pas)
0.05-0.5
30-100
0.01-0.2
01-50
0.002-0.1
基板
纸类
电路板
聚合物
纸类
电路板
聚合物
涂布纸
电路板
聚合物
所有类型
所有类型
3D 可用的
膜厚度(µm)
0.5-2
0.5-2
0.5-2
5-25
0.1-3
线宽(µm)
20-50
10-15
10-50
50-150
1-20
Registration
(µm)
<200
>10
>10
>25
<5
吞吐量(m2/sec)
10
20
10
<10
0.01-0.1

传统印刷
电纺直写印刷
驱动力
内部压力
外电场力
分辨率（line/ cm）
60-250
60-1000
油墨粘度（Pas）
0.002-0.1
~15
基板
所有类型
所有类型
厚度（µm）
0.2-2
0.1-2
线宽（µm）
>20
0.2~2
对准精度（µm）
<5
<2
吞吐量（m2/sec）
0.01-0.1
>0.02
印刷速度（m/min）
15-100
0-240
*参考文献：
[1]. 郑高峰，姜佳昕，刘海燕，孙玲玲，孙道恒. 交变电场诱导单射流电纺直写实验研究[A]. 中华人民共和国教育部.中国科技论文.2016
[2] 赵扬，姜佳昕，张 恺，郑建毅，柳娟，郑高峰. 基于电纺直写的图案化微纳结构喷印技术[A]. 中华人民共和国教育部.中国科技论文.2016
六、团队介绍
负责人钟炜政是来自航空航天学院硕士研究学生，负责产品设计与开发。他是一位极具灵性的领队，拥有较强的创新能力和发散思维，适应性强、知识面广，领导团队做出正确决策。他是团队的灵魂人物和主心骨，拥有丰富的技术知识，具有优秀的专业素养。
团队合伙人陈悦是来自航空航天学院的本科二年级学生，负责技术研发与产品分析。在讨论和完善的过程中，她总能把握住论题的实质对大家进行引导，为团队提出重要的想法与概念，并且能迅速梳理新的思路与团队成员共同探寻项目方案的改进和完善。
团队合伙人陈晓宇是来自航空航天学院的本科二年级学生，负责团队协商与产品分析。能结合自身的学科素养对团队管理的高效性和产品的完善性给出建议，在讨论当中积极响应团队成员的改进建议，并且在各成员都提出自己的想法的同时能够客观地给予评判，并且适当地折衷，对不同的想法进行整合。
团队合伙人敖梓渊是来自经济学院的本科二年级学生，负责市场分析与商业规划。他能很好地捕捉市场动态，能够从专业的角度给出客户定位、消费体验、口碑营销方面的营运建议，分析产品市场与前景，认真斟酌并能基于专业眼光给出许多可行性意见和参考，也能够就现实情况提出改进建议对不同的想法进行整合。