Formulierung von Tinten

Wie wird ein Material druckbar?

Wie funktioniert Druck?

Kurz erklärt: Inkjet-Druck

Inkjet ist eine etablierte Technologie in der Druckindustrie und wird in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt. Es handelt sich um eine digitale Drucktechnologie, die einen schnellen Wechsel von Layout und Designs ermöglicht. Als solches verwenden auch einige Heimdrucker Piezo- statt Heizelemente. Der Tintenstrahldruck ist berührungslos und kann auf fast allen Substraten eingesetzt werden, sogar auf klebrigen oder zähflüssigen Oberflächenbeschichtungen. Tröpfchen bis zu 1 Pikoliter werden aus Düsenkammern in Mehrdüsendruckköpfen durch mechanische Betätigung ausgestoßen. Die gezielte Bewegung eines Piezo-Elements in jeder Düsenkammer (die Wellenform) bringt die Tinte in Schwingung. Die Tröpfchengröße wird durch die Düsenöffnung bestimmt.  

Es besteht ein großes Interesse an der Lösungsprozessierung von OLED- oder QD-LED-Bauelementen für TV- und Monitoranwendungen durch Tintenstrahldruck. Die Vorteile sind hier die Skalierbarkeit auf größere Flächen, der hohe Grad an möglicher Individualisierung und die Materialeinsparung im Vergleich zu Verdampfungstechnologien. Am Fraunhofer IAP haben wir Erfahrung im Inkjet-Druck von OLED- und QD-LED-Bauelementen und bieten Prozessentwicklung an. 

Kurz erklärt: ESJET-Druck

Der elektrostatische Strahldruck (ESJET), auch als elektrohydrodynamischer Strahldruck (EHDJET) oder Super Inkjet (SIJ) bezeichnet, ist eine sich entwickelnde neue Technologie zum Drucken von Strukturen mit sehr hoher Auflösung und hohem Aspektverhältnis. Hier werden Tröpfchen oder kontinuierliche Strahlen durch angelegte elektrische Felder anstelle einer mechanischen Betätigung ausgestoßen. Auf diese Weise sind Tinten in einem sehr breiten Viskositätsbereich von 1 bis 10000 cP druckbar: 

• Niedrigviskose Tinten können durch sehr kleine Düsenöffnungen von nur wenigen µm Durchmesser gedruckt werden, bei denen eine mechanische Betätigung keine ausreichend großen Kräfte aufbringt. Auf diese Weise sind Tröpfchen und durchgehende Linien mit einem
  Durchmesser von 1 - 10 µm druckbar.  
• Hochviskose Tinten können durch größere Düsenöffnungen von 50 µm - 100 µm Durchmesser gedruckt werden. Der Tintenausstoß erfolgt an der Spitze eines Taylor-Kegels, der sich aufgrund der einwirkenden Kräfte am Meniskus bildet. Auf diese Weise sind wesentlich kleinere Tröpfchen und durchgehende Linien von 10 µm - 100 µm und hohem Aspektverhältnis druckbar. 

Bisher sind nur Einzeldüsen-ESJET-Systeme auf dem Markt erhältlich. Mehrere Unternehmen treiben diese Technologie weiter voran, um einen höheren Durchsatz und ein breiteres Anwendungsfeld zu erreichen, zum Beispiel für Smartphone- oder Mikrodisplay-Anwendungen. Am Fraunhofer IAP kennen wir die spezifischen Anforderungen an Tinte und Substrat und entwickeln entsprechende Prozesse nach Kundenanforderungen.