印版及印刷装置的制作方法

本技术涉及印刷电子和微纳制造，尤其涉及一种印版及印刷装置。

背景技术：

1、伴随着电子制造业的不断增长，印刷电子技术也取得了快速发展。印刷电子采取适当的印刷方式将特定的功能性油墨印刷在不同种类的基底材料上，有低能耗、高利用率、可大面积规模化制造等特点，具有十分广阔的发展前景和潜力。常见的印刷电子工艺包括丝网印刷、凹版印刷、喷墨打印等，其中丝网印刷最为普遍，广泛应用在印制电路板、厚膜电路、显示屏、光伏电池等众多领域。

2、日益发展的产业应用对印刷电子提出了更高的工艺要求。例如，光伏电池金属栅线要求更细、高宽比更高、表面形貌更好，现有的印刷方式实现比较困难。

3、在精度要求更高的一些产业领域如高密度电路板、半导体封装等，现有印刷技术不能满足工艺要求，一般采用光学曝光或激光直写等技术完成图形化，需要引入光化学材料和工艺，成本较高。

4、卷对卷纳米压印具有高分辨率、高产率、低成本的优点，在光学器件、微流控等微纳制造领域应用广泛，但因良率问题、跨尺度加工能力和可压印材料有限等原因，较少应用于印刷电子，在微纳制造领域应用也有限制。

5、因此，亟待一种新的印刷技术，能够解决现有的印刷技术中存在的至少一个问题，以期实现高分辨率、大高宽比的印刷图案或微结构，能够大量且连续的生产，印刷材料选择多样，可适用于较大范围的印刷电子和微纳制造领域。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种印版及印刷装置，能够解决现有的印刷技术中存在的至少一个问题，以期实现高分辨率、大高宽比的印刷图案或微结构，能够大量且连续的生产，印刷材料选择多样，可适用于较大范围的印刷电子和微纳制造领域。

2、为了达到上述目的，本实用新型提供了一种印版，包括图形层、隔离层、支撑层及至少一条气体通道，所述图形层位于所述支撑层上，所述隔离层位于所述图形层和所述支撑层之间，所述隔离层用于阻挡印刷材料且能够透过气体，所述气体通道位于所述支撑层内且与所述隔离层连通，所述图形层设有用于制造图形化结构的至少一个模腔，所述模腔的一端向外开口，另一端经所述隔离层及所述气体通道连通外部气压系统。

3、可选的，每个所述模腔连通至少一个所述气体通道。

4、可选的，所述气体通道的接口位于所述支撑层的表面或所述图形层表面的非制版图案区域。

5、可选的，所述气体通道的接口与所述外部气压系统的气嘴可分离式地连通。

6、可选的，各所述气体通道的接口按预设规则排布，以使各条所述气体通道能够依次连通所述外部气压系统的气嘴。

7、可选的，所述图形层可更换地设置在所述支撑层上。

8、可选的，所述印版为轮转结构。

9、可选的，所述印版为滚筒结构。

10、可选的，所述气体通道平行于所述滚筒结构的轴向设置。

11、基于同一技术构思，本实用新型还提供了一种印刷装置，包括：

12、如上所述的印版；以及，

13、外部气压系统，具有至少一个气嘴，所述气嘴用于连通所述印版的气体通道。

14、可选的，所述印版与承印物具有间隙。

15、可选的，所述外部气压系统具有多个气嘴，至少两个所述气嘴能够分别与同一条所述气体通道的接口可分离式地连通。

16、可选的，所述至少两个所述气嘴提供的气压不同。

17、可选的，所述外部气压系统通过所述气嘴提供正压或负压。

18、可选的，所述印刷装置包括合印版及至少两个分料印版，所述合印版及所述至少两个分料印版均采用所述印版的结构，所述至少两个分料印版用于向所述合印版的模腔转移不同的印刷材料，所述合印版用于将所述模腔内的所有印刷材料转移至承印物。

19、可选的，所述合印版上的制版图案为所述至少两个分料印版的制版图案的并集；其中，各所述分料印版的制版图案不重合的部分在所述合印版上形成镶嵌图案，各所述分料印版的制版图案的重合的区域在所述合印版上形成层叠图案。

20、本实用新型提供的印版及印刷装置中，至少具有以下有益效果之一：

21、1)本实用新型结合了凹版印刷的进料方式、孔板印刷的施压方式和纳米压印的高分辨率模板，从模腔开口向内填充印刷材料，通过气体通道施加压力，以使印刷材料被推出模腔并转移到承印物上。由于印刷材料的脱模来自气体通道传递的压力，从而可以使得印刷高度更高，材料选择范围更大；

22、2)可以通过气体通道向模腔提供负压，以使模腔能够更好的接收供料系统提供的印刷材料，以及印版接收印刷材料之后且转移至承印物之前，使印刷材料被紧紧地吸附在模腔内；

23、3)印刷材料完全填充模腔，转移后无需流平，图形精度高且表面形貌好；

24、4)区别于其它的印刷技术，本实用新型的技术方案可以控制印版的图形层和承印物之间的接触程度，甚至使图形层和承印物之间无接触的，能够消除压力和减小承印物和印版损伤概率；

25、5)非图形区的轻微材料沾污不会转移，可以降低如压辊或刮刀对印版的压力，使得印版的版面损伤小，耐印力高，同时不容易发生材料堵塞，停机时间少、维护成本低；

26、6)当多种印刷材料被转移至印版上的不同区域时，能够在承印物上形成镶嵌图案；当多种印刷材料被填充至印版上的同一区域时，能够在承印物上形成层叠图案，满足不同的印刷需求；

27、7)能够实现高分辨率、大高宽比的印刷图案或微结构，能够大量且连续的生产，印刷材料选择多样，可适用于较大范围的印刷电子和微纳制造领域。

技术特征：

1.一种印版，其特征在于，包括图形层、隔离层、支撑层及至少一条气体通道，所述图形层位于所述支撑层上，所述隔离层位于所述图形层和所述支撑层之间，所述隔离层用于阻挡印刷材料且能够透过气体，所述气体通道位于所述支撑层内且与所述隔离层连通，所述图形层设有用于制造图形化结构的至少一个模腔，所述模腔的一端向外开口，另一端经所述隔离层及所述气体通道连通外部气压系统。

2.根据权利要求1所述的印版，其特征在于，每个所述模腔连通至少一个所述气体通道。

3.根据权利要求1所述的印版，其特征在于，所述气体通道的接口位于所述支撑层的表面或所述图形层表面的非制版图案区域。

4.根据权利要求1或3所述的印版，其特征在于，所述气体通道的接口与所述外部气压系统的气嘴可分离式地连通。

5.根据权利要求4所述的印版，其特征在于，各所述气体通道的接口按预设规则排布，以使各条所述气体通道能够依次连通所述外部气压系统的气嘴。

6.根据权利要求1所述的印版，其特征在于，所述图形层可更换地设置在所述支撑层上。

7.根据权利要求1所述的印版，其特征在于，所述印版为轮转结构。

8.根据权利要求7所述的印版，其特征在于，所述印版为滚筒结构。

9.根据权利要求8所述的印版，其特征在于，所述气体通道平行于所述滚筒结构的轴向设置。

10.一种印刷装置，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的印刷装置，其特征在于，所述印版与承印物具有间隙。

12.根据权利要求10所述的印刷装置，其特征在于，所述外部气压系统具有多个气嘴，至少两个所述气嘴能够分别与同一条所述气体通道的接口可分离式地连通。

13.根据权利要求12所述的印刷装置，其特征在于，所述至少两个所述气嘴提供的气压不同。

14.根据权利要求13所述的印刷装置，其特征在于，所述外部气压系统通过所述气嘴提供正压或负压。

15.根据权利要求10所述的印刷装置，其特征在于，所述印刷装置包括合印版及至少两个分料印版，所述合印版及所述至少两个分料印版均采用所述印版的结构，所述至少两个分料印版用于向所述合印版的模腔转移不同的印刷材料，所述合印版用于将所述模腔内的所有印刷材料转移至承印物。

16.根据权利要求15所述的印刷装置，其特征在于，所述合印版上的制版图案为所述至少两个分料印版的制版图案的并集；其中，各所述分料印版的制版图案不重合的部分在所述合印版上形成镶嵌图案，各所述分料印版的制版图案的重合的区域在所述合印版上形成层叠图案。

技术总结本技术涉及印刷电子和微纳制造技术领域，尤其涉及一种印版及印刷装置，印版包括图形层、隔离层、支撑层及至少一条气体通道，所述图形层位于所述支撑层上，所述隔离层位于所述图形层和所述支撑层之间，所述隔离层用于阻挡印刷材料且能够透过气体，所述气体通道位于所述支撑层内且与所述隔离层连通，所述图形层设有用于制造图形化结构的至少一个模腔，所述模腔的一端向外开口，另一端经所述隔离层及所述气体通道连通外部气压系统。通过气体通道施加压力，能够将印刷材料推出模腔并转移到承印物上，使得印刷材料的脱模来自气体通道传递的压力，进而可以使得印刷高度更高，材料选择范围更大，从而得到高分辨率、大高宽比的印刷图案或微结构。技术研发人员：谯飞受保护的技术使用者：上海九赛科技有限公司技术研发日：20230914技术公布日：2024/4/17