二、考察效果1.丝网的特性对压延加工是前是后,Vecry丝的截面形状变化是不同的,为了容易理解变化,用100μm丝径的Vecry丝来说明。根据压延加工,截面形状存在的塑性变形是构成长轴约35倍、短轴约1/4的椭圆形。Vecry采取了高度定向的纤丝结构,估计纤丝间的内聚力较弱,面对取向的方向,用垂直方向的压力,估计会发生错离和滑移,造成纤维截面形状塑性变形成为椭圆形而使丝网变薄。单凭液晶聚合体,根据编织时的摩擦,会发生表面纤丝化,所以Vecry采用了芯鞘结构。这种芯鞘结构,即便在芯部发生偏离和滑移的变形,鞘部跟随芯部的塑性变形,认为可以具有抑制出现纤丝剥离的效果。
表1说明丝网后压延的物性,表示因压延加工得到的丝网的物性。编织密度愈小,丝网愈薄,例如编织密度为130时厚度为15μm,丝网厚度的变化率可达到65%。如果编织密度大,由于经丝和纬丝的交叉部数目增多,厚度的变化率就会变成55%,两者都显示了根据取向的纤丝之偏离或滑移,具有稳定的塑性变形。编织密度愈高,压延加工前后的开口率降低的比例愈大。随着纤维的塑性变形,开口部也跟着变小。编织密度愈高,开口部的尺寸愈小,大大地影响开口率,因此,可以认为编织密度愈小,开口率的变化就愈少。
断裂强度随编织密度降低而降低。在实用的印刷条件下,作为丝网的强度,至少需要40N/cm,这相当于编织密度为130时的强度。Vecry比起以往的纺织的纤维,因为具有约2倍以上的断裂强度,从而可以制出有一定强度的丝网。比如,换为聚酯纤维来说,要制出同等编织密度的丝网,丝径最低要34μm,所以从厚度和开口率来说,供作薄膜印刷用是有一定困难的。
因压延加工而得出的断裂强度,针对所有的样品试料都维持在加工前的93%。加工有温度、压力、进给速度三个条件,将进给速度固定下来,对其他2个条件做种种变更,选出断裂强度降低较少、薄型化又可能的加工条件。确定这个加工条件不会引起聚合物主键的断开等晶体结构的大变化,而又能仅产生纤丝的偏离和滑移。压延加工前后的丝网表面变化的扫描电子显微镜(SEM)。这是以编织密度200,丝径23μm作为例子。经丝和纬丝的所有交叉部都产生一样的塑性变形。可以看出在薄膜印刷条件下可以达到尤为重要的印刷表面的平滑度。
2.丝网的厚度和开口率与印刷膜厚的关系丝网的厚度与开口率之积用cm 3/m 2表示,表示透过体积与印刷膜厚有关,这点早有定论。为了探讨丝网的厚度和开口率的影响,将刮板速度和实际印压各定为200mm/s、269mN/mm.丝网的厚度和印刷膜厚的关系,先分别采用厚度15μm、19μm、23μm、38μm的丝网进行印刷。随着丝网厚度的增加,印刷膜厚亦有增加。这可以认为是填充在丝网中的油墨厚度反映到印刷膜厚上。
进而,使用质量分数为6.7的油墨,用未经压延加工的聚酯丝网来印刷,结果是印刷膜厚达到500nm.使用的油墨质量分数为12,用厚为15μm的丝网,得到印刷膜厚为135nm.据此,采用压延加工降低丝网的厚度的技术,是形成薄膜的重要因素,Vecry正是符合此目的的最佳原材料。
关于丝网的开口率与印刷膜厚的关系,采用开口率各为53%、43%、19%的丝网进行印刷。试验结果没有发现与开口率有密切关系,印刷膜厚大体上都是135nm.印刷膜厚相对于开口率来说,若开口率高,转印的油墨面积则大,形成连续的薄膜所需的调平便小,因此可以认为开口率愈高,印刷膜的均匀性愈好。
3.刮板速度与印刷膜厚的关系这与油墨的特性有一定关系,刮板速度愈大,其透过量愈大,即印刷膜变厚,随着刮板速度的增加,油墨的表面黏度便降低,从而使透过丝网开口部的油墨量增加。如果刮板速度慢,开口部的油墨受刮板的作用增强,油墨的透过量便减少。由此可见,刮板速度即便变化很大,印刷膜厚的均匀性依然可以保持稳定。此外,在使印刷条件最佳化时,有机EL的发光层所达到的印刷膜厚为100nm,膜厚误差在±10%以下。
结束语据以上所述,使用热熔液晶聚合体纤丝的Vecry,其塑性变形简易,根据其变形而变薄。利用这个特长,因压延加工导致塑性变形的丝网,几乎没有因变形而对断裂强度造成影响,做到了可生产供网版印刷用的保持高开口率、薄而又平滑性高的丝网。只要使用这种丝网制版印刷即可获得均匀的薄膜。它与自旋涂膜(spin-coated thinfilm)有同等的表面形状,而且印刷不拘于低速度还是高速度,印刷膜始终可维持均匀性。
本文讲到的丝网,可以维持高开口率,且薄而平滑度又高,期待着将应用于过去认为实现有困难的一些产品,如应用于有机EL、有机薄膜太阳能电池、有机晶体管、电容器、聚合物电池等的超薄膜印刷。















