Printable electronics is a promising manufacturing technology for the potential production of low-cost flexible electronic devices, ranging from displays to active wear. It is known that rapid printing of conductive ink on a flexible substrate is vulnerable to several sources of variation during the manufacturing process. However, this process is still not being subjected to a quality control method that is both non-invasive and in situ. To address this issue, we propose controlling the printing accuracy by monitoring the spatial distribution of the deposited ink using terahertz (THz) waves. The parameters studied are the printing speed of an industrial roll-to-roll press with flexography printing units and the pre-calibration compression, or expansion factor, for a pattern printed on a flexible plastic substrate. The pattern, which is carefully selected, has Babinet’s electromagnetic transmission properties in the THz frequency range. To validate our choice, we quantified the geometric variations of the printed pattern by visible microscopy and compared its accuracy using one-dimensional THz spectroscopy. Our study shows a remarkable agreement between visible microscopic observation of the printing performance and the signature of the THz transmission. Notably, under specific conditions, one-dimensional (1D) THz information from a resonant pattern can be more accurate than two-dimensional (2D) microscopy information. This result paves the way for a simple strategy for non-invasive and contactless in situ monitoring of printable electronics production.

可印刷电子产品是一种有前途的制造技术，可用于潜在的低成本柔性电子设备的生产，从显示器到主动佩戴。众所周知，在柔性基板上快速印刷导电油墨容易受到制造过程中多种变化来源的影响。但是，该过程仍未受到非侵入性和现场质量控制方法的约束。为了解决这个问题，我们建议通过使用太赫兹（THz）波监视沉积墨水的空间分布来控制打印精度。研究的参数是带有柔性版印刷设备的工业辊对辊印刷机的印刷速度以及在柔性塑料基材上印刷的图案的预校准压缩或膨胀系数。图案 精心选择的Babinet在THz频率范围内具有电磁传输特性。为了验证我们的选择，我们通过可见显微镜对印刷图案的几何变化进行了量化，并使用一维太赫兹光谱比较了其准确性。我们的研究表明，在可见的显微镜下观察到的印刷性能与THz传输的特征之间有着显着的一致性。值得注意的是，在特定条件下，来自共振模式的一维（1D）THz信息可能比二维（2D）显微镜信息更为准确。该结果为可侵入电子产品的非侵入性和非接触式原位监测的简单策略铺平了道路。我们通过可见显微镜对印刷图案的几何变化进行了量化，并使用一维太赫兹光谱比较了其准确性。我们的研究表明，在可见的显微镜下观察到的印刷性能与THz传输的特征之间有着显着的一致性。值得注意的是，在特定条件下，来自共振模式的一维（1D）THz信息可能比二维（2D）显微镜信息更为准确。该结果为可侵入电子产品的非侵入性和非接触式原位监测的简单策略铺平了道路。我们通过可见显微镜对印刷图案的几何变化进行了量化，并使用一维太赫兹光谱比较了其准确性。我们的研究表明，在可见的显微镜下观察到的印刷性能与THz传输的特征之间有着显着的一致性。值得注意的是，在特定条件下，来自共振模式的一维（1D）THz信息可能比二维（2D）显微镜信息更为准确。该结果为可侵入电子产品的非侵入性和非接触式原位监测的简单策略铺平了道路。我们的研究表明，在可见的显微镜下观察到的印刷性能与THz传输的特征之间有着显着的一致性。值得注意的是，在特定条件下，来自共振模式的一维（1D）THz信息可能比二维（2D）显微镜信息更为准确。该结果为可侵入电子产品的非侵入性和非接触式原位监测的简单策略铺平了道路。我们的研究表明，在可见的显微镜下观察到的印刷性能与THz传输的特征之间有着显着的一致性。值得注意的是，在特定条件下，来自共振模式的一维（1D）THz信息可能比二维（2D）显微镜信息更为准确。该结果为可侵入电子产品的非侵入性和非接触式原位监测的简单策略铺平了道路。