„Opracowanie i wdrożenie procesu wielowarstwowego wydruku Ink-Jet na potrzeby elektroniki elastycznej”
Głównym celem projektu jest opracowanie innowacyjnej technologii druku wielowarstwowego z wykorzystaniem techniki Ink-Jet na potrzeby produkcji elektroniki elastycznej.
Dzięki ścisłej współpracy ośrodka badawczego i doświadczonego partnera przemysłowego zostaną pokonane istotne bariery występujące obecnie w procesie wytwórczym. Poznane zostaną procesy fizyczne i chemiczne zachodzące na granicach kolejnych warstw/faz w wielowarstwowych drukowanych układach elektronicznych. Umożliwi to zaproponowanie, rozwinięcie i wdrożenie rozwiązań technologicznych, które w sposób przełomowy rozszerzą możliwości druku wielowarstwowego pozwalając na optymalizację obecnych i wytworzenie szeregu nowych układów elektroniki elastycznej. Planowane jest opracowanie innowacyjnej technologii BEZPOŚREDNIEGO druku wielowarstwowego.
W tym celu zaprojektowane zostaną odpowiednie atramenty zawierające poszczególne materiały funkcjonalne oraz stworzony zostanie proces technologiczny umożliwiający łączenie wielu warstw podczas jednej operacji wydruku z jednoczesną kontrolą struktury poszczególnych interfejsów. Nowo opracowana technologia i sposoby produkcji pozwolą na wytwarzanie metodami druku nowych klas urządzeń, takich jak drukowane ogniwa fotowoltaiczne, organiczne diody elektroluminescencyjne i sensory. Urządzenia te przy obecnie stosowanych technologiach nie mogą być drukowane w sposób zapewniający ich progową efektywność pracy. Proponowana technologia będzie pozwalać na energooszczędne łączenie materiałów o różnych właściwościach w celu nadania im konkretnych funkcji i może być wykorzystywana do wytworzenia całej gamy nowych produktów w segmencie elektroniki elastycznej.
Rozpoczęcie badań przemysłowych: ETAP NR 1 – Badanie interfejsów

Rozpoczęcie pomiarów ze studentem Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Łódzkiego, do pracy magisterskiej w tematyce projektu


Podsumowanie postępu rzeczowego z pierwszego kwartału
W ramach ETAPU NR 3 przedsiębiorstwo QWERTY rozpoczęło prace projektowe nad opracowaniem linii technologicznej do druku wielowarstwowego.

Rozpoczęcie pomiarów ze studentem Wydziału Fizyki i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Łódzkiego, do pracy licencjackiej w tematyce projektu.

Zakończenie inwentaryzacji i analiza stanu wiedzy dotyczącej kluczowych zjawisk występujących na granicy warstw nanoszonych z fazy ciekłej.
Rozpoczęcie badań wydruków kolorowych.


Podsumowanie postępu rzeczowego z drugiego kwartału.


Kontynuacja prac nad prototypem linii technologicznej do druku wielowarstwowego

Rozpoczęcie badań z atramentami fotoaktywnymi.

Podsumowanie postępu rzeczowego z trzeciego kwartału.

Kontynuacja badań.

Podsumowanie postępu rzeczowego z czwartego kwartału.
Test różnych koncepcji atramentów.

Analiza wpływu rozpuszczalników na nadrukowany atrament srebrny.


Nadruk atramentu GO na atramencie kolorowym.

Analiza nadruków atramentów kolorowych z warstwą blokera.

Warstwy srebra przygotowane do badań chemicznych.

Proces dopracowania nieprzenikania się drukowanych warstw z wykorzystaniem dielektrycznego lakieru z dwutlenkiem tytanu.

Proces dopracowania nieprzenikania się drukowanych warstw z wykorzystaniem dielektryka PMMA.

Proces dopracowywania parametrów nadruku wielowarstwowego dla atramentu Super-Yellow.


Trudny proces dobierania rozpuszczalników nie powodujących degradacji związku Super-Yellow w atramencie oraz dopracowywania parametrów nadruku. Rozpad Super-Yellow można zaobserwować po zmianie koloru atramentu z żółci pomarańczowej na zieloną. Jakość nadruku zależy od doboru rozpuszczalników w atramencie.


Wewnętrzna struktura płatkowa atramentu nanosrebrnego. Poszukiwanie pojedynczych nanopłatków.


Przeprowadzono badania adhezji, wytrzymałości mechanicznej i odporności chemicznej wielowarstw nadrukowanych na podłożu elastycznym. Między innymi testowano przyczepność powłoki nadruku do podłoża stosując metodę siatki nacięć i metodę odrywową (Pull-Off) zgodnie z opracowaną technologią.

W ramach testów odporności chemicznej nadruki były zanurzane w rozpuszczalnikach alkoholowych i solwentowych. Stosowanie rozpuszczalników solwentowych powodowało zmiany morfologiczne druków jak np. wzrost chropowatości powierzchni dla warstw PMMA.


W celu zabezpieczenia druków przed niekorzystnym działaniem czynników klimatycznych (powietrze, woda, temperatura) wykazano potrzebę zastosowania metody kapsułkowania. Przykładowo na warstwy atramentu nanosrebrnego podatnego na uszkodzenia wywołane czynnikami klimatycznymi drukuje się cienkie, 15 nm warstwy atramentu izolującego PMMA.


W ramach podzadania 6.3 dostosowywano i optymalizowano parametry wydruku atramentu zawierającego PMMA w układach wielowarstwowych. Udało się uzyskać pojedynczą izolującą warstwę PMMA poprzez optymalizację ilości nanoszonego atramenu, optymalizację współczynnika wypełnienia wydruków czy optymalizację metod i czasów suszenia wydruku pomiędzy poszczególnymi sekcjami drukującymi.

Prowadzono dalsze prace optymalizacyjne parametrów wydruku dla układów nanosrebro-PMMA-nanosrebro i nadruków tlenków grafenu w układzie z nadrukami atramentem redukującym oraz nadruków grafenowych jako warstw zabezpieczających.


