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“智能印刷应用”的现状如何?
2015-08-19 16:17:54  来源: 科印网

可弯曲的太阳能电池、互动式药品包装和汽车驾驶舱内的弧形显示器:印刷和有机电子为许多行业开辟了意想不到的技术和设计的可能性。但是,印刷电子在哪些领域已经大面积印刷,用什么和在什么上印刷?本文就此给出答案。

“从现在开始,我们可以谈具体业务。从研究到各项应用直到成为单独的产业,印刷电子行业己采取了另一步。”这句话出自OE-A (有机和印刷电子协会,一家国际行业协会) 主席Stephan博士和Heraeus公司营销经理之口。2014年,OE-A作为德国机器和设备制造协会/VDMA的工作组而建立。VDMA拥有来自资本货物工业的3100多家成员,属于欧洲最大的行业协会。

OE-A主席Stephan博士3月份在慕尼黑举行的第7届国际印刷电子展览和会议上准确地表达了这一点,看来这己经实现。现在印刷电子产品已经进入我们日常生活领域,以致于即使非电子专家和最终用户也能够详细地看出变化。

未来是“混合”系统吗?根据最近介绍的OE-A路线图显示,所谓的混合系统在短期和中期获得重要意义。混合系统是由有机或印刷电子应用和传统的硅电子元件组合而成。在短至中期内,由两种技术组合的产品有助于使印刷电子在市场上确立地位。

路线图显示印刷电子的主要发展,但也面临技术挑战。OE-A有机和印刷电子路线图每两年更新一次。它总结了全球有机和印刷电子领先专家的知识和意见,并描述在有机发光二极管照明、有机光伏、有机发光二极管和柔性显示器、电子器件以及集成智能系统领域的技术和应用。OE-A用第6版路线图将其在该领域发展的看法更新和扩大 (详细信息登录:info@oek-a.org)。

进步是明显的。有机和印刷电子在过去的几年内取得较大的进步,这是事实。有机发光二极管显示器已是真正的大批量产品。印刷电子在许多重要的行业受到欢迎。例如,在汽车工业、电子消费品、家用电器,主要在制药/卫生保健和最后但并不是最不重要的-在包装领域,许多企业把采用这种技术的产品投入市场。

对于采用所谓互动式药品包装发展的“智能包装”课题已是众所周知。您是否注意到,例如,什么时候挤出一粒药片,将数据传给医生。这已经在试用。

但是,印刷电子不能实现所有功能。以前人们在等待,这种技术达到所期待的程度。今天人们不再等待了,而是印刷电子与传统的部件如硅芯片相组合。

可存储数据和可改写的电子产品标签可以保护品牌商标。制作标签的印刷方法成本低,可以简单地整合在常见的生产过程中。这样例如,药品泡罩包装可以防止伪造。

对于新鲜食品和其他易变质产品的包装已有印刷极薄的温度传感器。通过智能手机调用地点、仓库温度和时间的数据。智能标签在温度过高或过低时,用整合的温度指示器或发光信号显示。

OE-A经理Klaus博士说,“工业用户对印刷电子产品提出各种要求。对于汽车部门必须研发特别长期稳定和操作安全的部件,在包装领域是降低生产成本问题”。

图1:爱立信、Acreo Swedish ICT信息和通信技术和瑞典林雪平大学合作的项目:只要通过接触印刷的智能标签,智能手机便可以存取信息和分析这些信息,为此人体用来作为信息发射器。

今天的新市场。Klaus博士继续说,“在电子消费品中,手机的发光二极管和电子阅读器的显示器己发展成大众化市场,除去电子消费品外,在许多领域还出现市场突破。OE-A的专家期望未来几年出现增长,通过新改进的材料、机器、改良的过程和新的器件设计促进这种增长。

此外,也有些部门要克服所谓“红砖墙”的基础技术障碍。Lopec展览会主席和OE-A欧洲副主席Wolfgang认为,电子器件已在不同的领域大面积应用印刷。

图2:带有达到发光效应的电致发光元件的包装样品。

图3:新式安全标签,这种标签可以显示溢出的有毒气体

印什么? 在电子消费品方面已部分印刷显示器。在自动化方面有印刷的天线和传感器,在包装行业利用这项技术设计创新的和交互式的包装。但是,在汽车领域发光二极管也在广泛传播。不同于已经整合在车辆照明的发光二极管,有机发光二极管照明不是点状,而是平面。因此它给设计师带来意想不到的设计可能性。透明的导电薄膜也可以用于导航系统的触摸屏和控制空调器、车窗玻璃升降器等。

另一个细分市场:可在透明薄膜上印出任意形状的装饰性有机太阳能电池。这种电池只有五分之一毫米薄,可以放置在窗玻璃、墙壁和许多其他平面上。连接智能手机的二氧化碳传感器和一次性美容面膜是有发展前途的应用,通过低电流增强化妆品活性物质渗入皮肤。

但在治疗和其他方面也应用,例如,用于便携式仪器的带有整合电极和电致发光薄膜的诊断试纸条。通常这在聚酯薄膜或其他塑料上印刷。虽然纸对包装具有吸引力,但在这方面首先是在薄膜上印刷,然后通过层压与纸张结合。几年前主要用有机材料印刷,现在也使用无机的承印物直到金属材料。关键是这些材料可以在印刷和涂布过程中加工。

图4:在制药行业功能和防伪安全是完全重要的要求。

市上没有一项技术好到不能改进的程度。这也适合整个附加价值链。例如,如果用印刷技术制作晶体管,那就需要一套材料,其中包括半导体材料。通常印刷电子使用p型半导体,这种半导体缺少电子。OE-A欧洲副主席Wolfgang在报告中说,“人们喜欢使用n型半导体,这种半导体电子过剩。人们可以把p型和n型半导体组合,这样可以很快实现稳定的电路。”但是印刷电子目前还达不到这个地步。

德国已经很好地建立起印刷电子市场。Wolfgang最后说,“亚洲的企业很快使用显示器和有机发光二极管,但德国在制造和市场成熟方面也干得不错。德国不仅是技术提供者,而且也使用机器和工艺过程制造印刷电子产品。”

目前,德国己有12家以上的印刷企业作为先驱者印刷大面积电子产品或在包装技术方面实现有机或印刷电子应用。

链接:印刷电子行业不断增长

OE-A (有机和印刷电子协会)对于有机和印刷电子行业的经济形势反复进行民意调查。

最近的经济形势调查显示,行业乐观地看待2015年: OE-A 期望今年行业的销售额增加11%。有迹象表明继续增长。受访者的看法基本一致:88%的参与调查者认为,印刷电子行业将继续增长。对于2015年积极的销售额前景也反映在其他方面。在生产方面继续投资。甚至三分之一的企业想提高投资额。行业雇员的机会也很好。32%的企业想今后继续雇用员工。参与调查者很想在研究和开发方面投入更大的能力。正如OE-A继续在报告中所说,我们有理由乐观地展望2016年。

 

责任编辑: 海闻