21.1  简介

微电子学、化学、印刷学三个技术领域的融合具有很高的可行性和创新性，并且可以预见其在未来每年可以创造超过2000亿欧元的市场价值。导电聚合物、无机材料与印刷技术的结合，可以获得很薄、重量轻且极具成本效率的电子设备。当前市场驱动器有机光伏^[1]、柔性电池^[2]、电光装置^[3]、显示器和逻辑存储器器件以及场效应晶体管（FET）和薄膜晶体管（TFT）^[4]、传感器阵列^[5]和射频识别（RFID）标签^[6]。尽管上述设备的功能差异很大，但是都需要基板和传导结构。

目前，由于喷墨打印具有精确的亚纳米沉积能力，以及在皮升体积的功能性墨水在良好的定义模式相对高的速度下具有高的分辨率，它在很多应用领域中已经成为一种很重要的点胶技术，如塑料电子、纳米技术和组织工程^[7，8]。而且，喷墨打印提出了用卷对卷（R2R）方法增加了生产复杂电子产品的可能性。

易溶性材料的导电性聚合物被发现后，相应的印制电子装置很快就被制造出来了^[9]。有机电子材料具有柔软和脆弱的性质，而相比之下无机材料硬而脆，当暴露在潮湿或者腐蚀性等恶劣环境中时也具有相对稳定的性质，这种器件在生产过程中通常需要等离子气体处理。聚合物电子设备的可塑性已经开辟了一个新的领域，如柔性和延展性，在当前的应用中已经超过了传统的硅基器件^[10]。

电子线路中必需的基板和连接器可以由聚合物或含金属的材料来制备。尽管这种基板已经可以通过光刻技术成功获得，但是具有非接触式和只写能力的喷墨打印在显著减少工艺步骤方面具有很大的吸引力^[11]。尤其是使用含金属的墨水打印基板和连接器，相比于导电聚合物材料它能够获得更高的电导率，然而，基板一般通过导电聚合物聚（3，4-亚乙二氧基噻吩）-聚（苯乙烯磺酸）（PE-DOT：PSS）制备^[12]。

本章首先论述了在微电子应用领域中作为一种先进的点胶技术喷墨打印如何被用于制备基板和连接器；第二部分讨论了各种改善喷墨打印导电功能的分辨率的方法；最后，小结观点并给出了关于该领域未来发展的一些意见。