日常生活中的印刷電子

徐世垣

Lopec是國(guó)際頂尖的印刷電子展會(huì)和會(huì)議，今年在慕尼黑舉辦，來自全世界的參展商除展示了新的印刷材料和設(shè)備之外，還展出了眾多采用印刷的電子部件的原型和商業(yè)產(chǎn)品。這些展品非常豐富，包括從環(huán)境監(jiān)測(cè)用的傳感器直到采用RFID技術(shù)的3D打印部件。

在印刷的電子產(chǎn)品中肯定不缺少創(chuàng)新：導(dǎo)電的納米墨水、作為基材可卷曲的玻璃、超薄的傳感器和更多的創(chuàng)新完全占領(lǐng)了電子行業(yè)。

在這種背景下，來自不同工業(yè)部門的機(jī)器制造廠、材料制造商和使用者在Lopec 2018展會(huì)上沿著價(jià)值鏈展示他們的創(chuàng)新產(chǎn)品。

例如，你想在路上打個(gè)緊急電話，可是智能手機(jī)的電池沒電了。利用Armor挎包，你總有一個(gè)便攜式能源，因?yàn)樗怯霉夥∧び∷⒌?，白天的?yáng)光越強(qiáng)，電池越充足。

傳感器技術(shù)很需要

近幾年，參展商推出了更多的原型樣機(jī)和商用產(chǎn)品，他們想明確地表示，印刷電子已經(jīng)成功進(jìn)入各種不同的用戶行業(yè)。對(duì)傳感器的需求不斷增長(zhǎng)是印刷電子的驅(qū)動(dòng)力，因?yàn)閭鞲衅鲗?duì)于物聯(lián)網(wǎng)同樣像對(duì)于工業(yè)4.0或未來的醫(yī)療保健一樣是不可或缺的。

印刷的傳感器優(yōu)點(diǎn)是明顯的，不僅很薄、輕和可彎曲以及制造成本低，而且像更多的Lopec參展商想演示的一樣，以高度可靠性完成多種測(cè)量任務(wù)：例如，美國(guó)Brewer Sience公司展示用于監(jiān)測(cè)環(huán)境參數(shù)和工業(yè)過程的印刷傳感器技術(shù)，傳感器可以測(cè)量氣體、濕度、振動(dòng)等。

還有兩家德國(guó)公司也推出了新產(chǎn)品：例如，Hoffmann + Krippner公司展出了一款用于測(cè)量液面的印刷傳感器；此外，Witte PLusprint公司展示了一個(gè)用于物聯(lián)網(wǎng)的傳感器平臺(tái)。瑞士CSEM研發(fā)中心則展示了貼在身上的電子貼片，包括傳感器、顯示器、太陽(yáng)能電池和可充電的電池。特別引人注目的是：高科技的Medilight傷口繃帶，帶有測(cè)量溫度和氧氣的傳感器以及LED，其抗菌作用的光可以愈合慢性的傷口。

其他從智能紡織品到一次性生物傳感器的具有前瞻性的原型和產(chǎn)品開發(fā)，將在Lopec展會(huì)的國(guó)際頂尖研究中心，如葡萄牙的Centi、芬蘭的VTT或荷蘭的Holst Centre展出。

新材料和機(jī)器

印刷設(shè)備和功能性材料的不斷發(fā)展形成了印刷電子增長(zhǎng)的基礎(chǔ)。印刷電路板和其他銀色結(jié)構(gòu)依然在印刷電子中發(fā)揮關(guān)鍵作用?，F(xiàn)在已經(jīng)排除了貴金屬墨水和墨膏的挑戰(zhàn)：Denesink油墨公司己研制成一種具有成本效益的變體，此外，還提供一種用于印刷不耐熱塑料薄膜的低溫銀墨水。

法國(guó)企業(yè)的另一個(gè)亮點(diǎn)是用于印刷有機(jī)發(fā)光二極管和有機(jī)太陽(yáng)能電池的透明導(dǎo)電納米墨水。因此這是對(duì)只限于使用錫銦氫化物的昂貴的高真空鍍層的替代方案。

智能和整合

越來越多的Lopec參展商寄希望于具有集成電子的智能組件上。德國(guó)弗勞恩霍夫制造工藝和應(yīng)用材料研宄所將印刷的元件如傳感器或RFID應(yīng)答器置入三維物體中。

例如，集成的RIFD用來作為針對(duì)產(chǎn)品防偽或組件識(shí)別的真實(shí)性印記。對(duì)于將印刷的電子結(jié)構(gòu)置于熱成型或注塑工具中并后注塑的模內(nèi)電子產(chǎn)品來說，德國(guó)Altana化學(xué)集團(tuán)的子公司Elantas研制成可熱成型的銀色絲網(wǎng)印刷油墨。美國(guó)太陽(yáng)化學(xué)公司也展出—種特殊的銀色墨水：這種墨水適用于3D打印，并有助于將電子器件整合在各種不同形狀的塑料部件中。

大型化學(xué)企業(yè)，如巴斯夫、Merck、杜邦和PCAS同樣以其研發(fā)的新材料產(chǎn)品出現(xiàn)在Lopec展會(huì)上。在承印物方面，Schott公司的玻璃創(chuàng)新令人神往。憑借用于卷到卷印刷的超薄玻璃，德國(guó)技術(shù)集團(tuán)公司已在2017年Lopec展會(huì)上引起轟動(dòng)。除去演示可卷曲的玻璃之外，Schott公司這次展示新的結(jié)構(gòu)性玻璃晶片的產(chǎn)品組合。

許多參展商為客戶的訂單開發(fā)定制的解決方案，因此有助于那些認(rèn)識(shí)到印刷電子具有潛力的企業(yè)進(jìn)入這個(gè)增長(zhǎng)的市場(chǎng)。

（資料來源：《德國(guó)印刷者》2018年第4期）