绿色制造技术“受宠” 印刷电子演绎时代传奇
- 2016-03-07 13:03:457037
印刷电子就是在塑料薄膜上印刷电路，这是一种绿色制造技术，具有用材少、成本低、无污染、柔性化等优势。借助在印刷行业已经成熟的丝网印刷或者滚筒印刷技术，只需找到合适的基板和可以导电的“墨水”，工程师就可以大批量地印刷出电路板来。
印刷电子是一个综合性、交叉性、战略新兴产业，被誉为电子学技术领域的第三轮技术浪潮，前景广阔。印刷电子具有大大简化电子产品的制造工艺；产品可以很轻薄，可弯曲，体积可小可大，重量减轻；省料省工，成本减少，绿色环保等优势。
国内外发展现状
印刷电子早可以追溯到20世纪70年代的薄膜开关，因为其应用范围的不断拓宽，技术难关不断被攻克，得到欧美、日本等发达地区的关注。为了研发电子功能印刷技术及产品，专门成立了研发、制造联合体，并得到了政府的资助。例如，英国就建有印刷电子技术中心（PETEC:PrintableEleetronicsTechnologyCentre），专门从事电子功能印刷产品的开发和商业化。其他一些*国家将印刷电子的产业化作为提高国家和企业竞争力的主要方向。通过下面的案例，我们也许能了解到关印刷电子的一些特点。
英国时尚杂志Esquire在2008年庆祝其75周年时做了一个新颖的设计，其在杂志的封面上附上了一个小小的由一个线路板控制的电子油墨显示屏。这些部件由6个电池驱动，电池卡在两页纸中间，外封面上装饰了一个主题为“21世纪从现在开始”的拼贴，其背面是一个广告。虽然杂志上粘附的这个显示屏功能有限，不过这种方式却使得人们对这一杂志留下了深刻的印象。杂志当期卖出10万册。
5年前，印刷电子在中国还是一个相当陌生的名词，特别是印刷电子技术。然而就在2014年，第五届柔性与印刷电子大会在北京召开，此次大会收到来自20个国家的237份摘要，甚至韩国国家印刷电子发展计划总负责人也亲自到场参加讨论。大会主席崔铮研究员表示，2012年当他在日本东京为中国争取到2014年该会议的主办权时，他对承办这个会议特别是对国内的参会论文与人数并没有太大把握。但过去的两年中国印刷电子的发展大大超出预期。越来越多的人开始了解印刷电子，越来越多的人开始进入这一领域。
在2014年8月国家*颁布的“十三五”科技发展预测中，印刷电子材料与技术列入预测领域之一。因此，由中国举办的第五届柔性与印刷电子大会引起国内相关领域科研人员与企业的广泛关注，并吸引了大批国内科技人员参会。在投到会议的237份摘要中有138份来自中国，在注册参会的351人中，有209人来自中国。崔铮高兴地表示，“中国本土科研人员的参会人数与参会论文大大超出预期”。在会议期间到处可以看到中国参会人员与同行的积极交流。这说明我国对印刷电子的重视不断加强，越来越多的科研人员投入到这个领域，国家更加重视，使得我国印刷电子取得了*的进展。
印刷电子的应用前景
随着智能产品市场日趋成熟，我们发现消费者对于有创造力的产品设计元素越来越看重。而作为可塑性极强的印刷电子，无疑将在其中扮演极为重要的角色。目前印刷电子的主要用途即是制造柔性电子器件。2014年印刷电子的市场规模为11.5亿美元，到2019年预计将达167亿美元，复合年均增长率约为58%，未来印刷电子将在更多领域发挥更大的作用。
1.可穿戴设备，弯曲屏幕成为可能
*的热门领域，必然是来自于可穿戴设备。根据IMS报告研究，智能穿戴设备的市场有望在2016年达到1.71亿的出货量，而2011年出货量仅为0.14亿。可穿戴设备正在成为人们日常生活的必需品。而当印刷电子可穿戴设备，将会使目前千篇一律的可穿戴设备外观出现百花齐放的情景。由于印刷电子良好的弯曲性，决定了它将促进柔性显示屏的普及。柔性显示屏是由柔软的材料制成、使用了PHOLED磷光性OLED技术的可变型可弯曲的显示装置。因为它像纸一样薄，即使切掉电源内容也不会消失，因此也被叫做“电子纸”。正如前文所言，使用印刷电子技术的柔性屏幕，将打破目前显示屏平整的外观，弯曲的形状将帮助智能设备生产商发挥出更多全新产品，比如更加贴合手腕的智能手环，比如外观更加时尚的智能手机。同时，印刷电子天生轻薄的属性，也将大大减小可穿戴设备的屏幕厚度和重量，对于微型化的可穿戴设备来说，将给人们的佩戴带来更加轻便的体验。
2.物联网需求，柔性传感器潜力无限
据通讯巨头思科公司估计，到2020年，*约有150亿至500亿的连接设备。而英特尔公司则更加乐观，认为至少有2万亿的智能设备将接入互联网。研机机构IDC认为，传感器及功能模块等设备的产值将达到整个物联网产业的32%。这将促使专门的物联网平台、软件及云服务等成熟。
当物联网＋印刷电子技术，将帮助我们进一步丰富传感器的类型和应用范畴。2011年，一种可以像人类皮肤一样感知外部压力和传导触觉信号的电子皮肤在美国问世。经实验室测试，这种电子皮肤几乎可以和人体皮肤一样感知不同的外部压力，以相同速度传导触觉信号，毫无疑问这都得益于印刷电子技术的功劳。由于印刷电子丰富的材料选择和良好的弯曲性，目前各大传感器厂商及科学机构都在加大投入研发，正在全面拓展柔性传感器的应用领域。我们不妨大胆设想一下，在未来柔性传感器将可以当做服装首饰材料、作为建筑材料的一部分甚至于融入人体。这将大大提高物体与物体，物体与人体之间的互联互通，物联网将因此产生更多全新的应用方向，*帮助智能城市的构建。
对印刷行业的影响
印刷电子可以大大降低制造业的成本，而且是环境友好型，对于制造业有着深远的影响。但是对于印刷业来说影响也是不容小觑的。对比分析国内外发展现状和历程，通过对印刷电子的优劣势进行分析，我们可以得出印刷企业在参与竞争时的优势和劣势，从而得出应对策略。
相对于传统印刷的低回报率，印刷电子是一个*的行业。相对于现在传统印刷行业中的订单数量不断减少，淡旺季明显等问题，印刷电子则不存在这些问题。而且由于科学技术以及自动化技术的发展，人们对移动设备和制造业的要求越来越高，需求越来越大。但与此同时也可以看出人们现在愿意把更多的消费花在这个行业上，这给印刷电子提供了机会。而且，由于是新兴行业，并且市场前景好和未来影响大，还有可能会形成新的经济拉动力量，成为国家重点扶植的行业。
同时，更重要的是，相对于传统印刷的“红海”，印刷电子或许就是印刷行业中的“蓝海”。当前，印刷电子的一些技术已达到实用化水平，整个产业或将迎来大规模生产模式。有专家称，未来3到5年，印刷电子将进入高速发展期。
但是我们在看到优势的同时也必须看到劣势，就是印刷电子的行业准入门槛较高，需要一定资金和技术支持。因为印刷电子并不只是印刷行业自身技术的研究，甚至还要涉及到新型材料和计算机等。同时，对设备和人员素质亦都有较高的要求。因此，对印刷业来说，印刷电子是一个新的机会。印刷的电子产品可以使各类电子元器件的制造变得更便宜，与电子工业的新生产工艺有关，但印刷业要想渗透进该领域却不是件容易的事情。如果计算机的显示器、电路板都通过印刷来制作，一定需要专有技术，印刷业的成员也必须首先开发相应的工艺和设备。但是毫无疑问，经验丰富的印刷者更具优势，更容易进入新领域。因为他们在印前、印刷以及印后等方面的发展比较均衡。据预测，伴随着印刷业服务领域向印刷电子、功能材料印刷领域的扩展，印刷将作为一种新型制造手段服务于现代新型制造业。
处于微利时代，的印刷企业都在寻找新的商机，电子功能印刷作为一个新的市场，或许是印刷企业苦苦追寻的赢利点之一。相关人士认为，印刷企业不应只局限于技术工艺趋同、竞争日益惨烈的传统图文印刷，企业或者可以结合自身实际情况，努力将自己定位于采用印刷技术装配和制造功能元件的生产者，在印刷电子领域努力扩大自己的优势。
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