Desenvolvimento e fabricação de protótipo de impressão roll-to-roll para estudos de produção em série de dispositivos orgânicos

• Autor(a) principal: Cagnani, Leonardo Dias
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/88/88131/tde-24042013-151333/
• topic: Roll-to-roll; Eletrônica orgânica; Organic electronic; PLEC; PLEC; Protótipo; Prototype; Roll-to-roll

Para que a tecnologia de eletrônica orgânica alcance todo o seu potencial é primordial que o processo de fabricação seja rápido e barato, e uma das maneiras de alcançar isto é com a utilização de processos gráficos especialmente adaptados para a produção de eletrônica, processo esse conhecido por roll-to-roll. Uma grande carência mundial se encontra em equipamentos de produção roll-to-roll de porte laboratorial, que possam ser utilizados para estudos de construção dos dispositivos e, mais importante, a transferência das tecnologias desenvolvidas em laboratório para processos que possam ser facilmente expandidos para a indústria. Neste sentido, durante este trabalho foi desenvolvido um sistema roll-to-roll compacto para produção e estudo de dispositivos orgânicos que apresenta as técnicas de deposição por rotogravura, wire-bar e knife-over-edge comutáveis, sendo empregada uma técnica por vez. O equipamento foi projetado e fabricado de forma a permitir a maior quantidade possível de ajustes das variáveis, com um pequeno consumo de material polimérico e de substrato. Além disto, desenvolveu-se um software de controle operado empregando-se o programa LabVIEW para regulagem da temperatura de secagem, velocidades do substrato e impressão. Como primeiro dispositivo fabricado optou-se por células eletroquímicas emissoras de luz (PLEC) por estas apresentarem baixa tensão de operação e uma baixa influência da espessura e dos eletrodos em suas propriedades optoeletrônicas. Desta forma, foi produzido um dispositivo luminescente sobre papel alumínio, flexível, de baixo custo, sem ITO e todo fabricado no equipamento roll-to-roll aqui desenvolvido. Além disto, o processo foi projetado para ser executado no ambiente, isto é, sem etapas que necessitem vácuo ou atmosfera controlada. Estes dispositivos comprovaram a aplicabilidade do sistema desenvolvido para a produção e desenvolvimento da eletrônica orgânica em laboratório visando a produção industrial final.