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印刷電子技術(shù)（printedelectronics）是采用印刷工藝制造電子產(chǎn)品的技術(shù)，即將電子材料配成流動(dòng)性的“油墨”，并采用印刷的方式制 備成電子器件與系統(tǒng)。它與傳統(tǒng)印刷技術(shù)、電子印刷以及傳統(tǒng)的印刷電路板都不同：傳統(tǒng)印刷是可視圖文的印刷；電子印刷是在傳統(tǒng)平面媒體印刷中更多地應(yīng)用了電 子排版等手段；傳統(tǒng)的印刷電路板也不是印刷制造的，而是通過(guò)光刻、腐蝕等工藝制作。
相比較于傳統(tǒng)的硅基半導(dǎo)體微電子加工技術(shù)，印刷電子技術(shù)省去了涂膠、光刻、刻蝕、濺射、真空沉積等高成本的工序，大幅簡(jiǎn)化了生產(chǎn)過(guò)程，具有節(jié)約原料、降低成本、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。盡管性能目前無(wú)法與硅基微電子 技術(shù)相比，但憑借批量化能力與低成本特點(diǎn)，以及大面積、柔性化等優(yōu)勢(shì)，印刷電子技術(shù)已經(jīng)成為一個(gè)獨(dú)立于傳統(tǒng)硅基微電子技術(shù)的新興領(lǐng)域，蘊(yùn)含著巨大發(fā)展機(jī) 遇。英國(guó)一家市場(chǎng)調(diào)查公司預(yù)測(cè)，到2020年各類非硅基電子產(chǎn)品的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到近570億美元，其中83%的產(chǎn)品將基于印刷制造技術(shù)。為此，世界許多國(guó) 家和地區(qū)紛紛制定發(fā)展戰(zhàn)略與科技計(jì)劃，建立研究中心與技術(shù)聯(lián)盟，以推動(dòng)印刷電子研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。
政府資助是推動(dòng)印刷電子發(fā)展的主力
2010 年2月，歐盟委員會(huì)宣布在第七框架計(jì)劃下資助BIOEGOFET（Electrolyte-GatedOrganicField- EffectBiosensors）項(xiàng)目，重點(diǎn)發(fā)展便捷診斷傳感器，通過(guò)有機(jī)晶體管提供電轉(zhuǎn)換，并采用印刷技術(shù)在柔性塑料或紙基底上進(jìn)行制備。同年6月， 在第七框架計(jì)劃下發(fā)起CLIP（ConductiveLow-CostInkProject）項(xiàng)目，主要目標(biāo)是發(fā)展一系列低成本油墨，以確保中小規(guī)模企業(yè) 滿足印刷電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。為加強(qiáng)歐盟各成員國(guó)不同行業(yè)間的交流和協(xié)作，歐盟撥專款成立了4個(gè)合作平臺(tái)，其中之一是聚合物和印刷電子制造生產(chǎn)設(shè)備與系 統(tǒng)，資助經(jīng)費(fèi)達(dá)75萬(wàn)歐元。
2008年3月，由德國(guó)PolyIC、巴斯夫、贏創(chuàng)工業(yè)、西門子、ELANTASBeck等企業(yè)以及德國(guó)聯(lián)邦 教育研究部共同投資的科技項(xiàng)目MaDriX正式啟動(dòng)，用以開發(fā)下一代可印刷的無(wú)線射頻識(shí)別標(biāo)簽。其中企業(yè)投資150萬(wàn)歐元，聯(lián)邦教育研究部投資80萬(wàn)歐 元。通過(guò)MaDriX項(xiàng)目形成的企業(yè)聯(lián)盟，將得到德國(guó)政府在可印刷電子技術(shù)方面的支持。
日本新能源和工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織的項(xiàng)目“超柔性顯示 器元件材料技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目”中的“基于卷到卷方式的高生產(chǎn)—連續(xù)—高精度層疊技術(shù)與相關(guān)材料技術(shù)的開發(fā)”的分項(xiàng)目，投入約43億日元。眾多企業(yè)參與該項(xiàng)目的 研究，包括：可樂(lè)麗、柯尼卡美能達(dá)、住友化學(xué)、住友電木、大日本油墨化學(xué)工業(yè)、大日本印刷、東亞化成、東麗、凸版印刷、日本電氣、日立化成工業(yè)、夏普和日 立顯示器等。
2005年，臺(tái)灣地區(qū)將柔性電子產(chǎn)業(yè)定為未來(lái)三大重點(diǎn)發(fā)展的便利新科技之一，主要方向?yàn)橛∷⑹綗o(wú)線標(biāo)簽和柔性顯示器。 2009年，在臺(tái)灣經(jīng)濟(jì)部的科專計(jì)劃支持下，制定了一個(gè)為期三年的研究計(jì)劃“柔性電子設(shè)備及模組技術(shù)開發(fā)三年計(jì)劃”。該計(jì)劃把發(fā)展柔性電子顯示器作為開發(fā) 重點(diǎn)，開發(fā)方式是以卷到卷的制造設(shè)備為基礎(chǔ)。
研究中心是促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的中堅(jiān)力量
韓國(guó)以電子技術(shù)研究所為支 撐，于2006年成立了韓國(guó)印刷電子中心，目標(biāo)是提供過(guò)程制造、設(shè)備和分析服務(wù)，建立印刷電子領(lǐng)域研究開發(fā)計(jì)劃以及下一代顯示器的合作計(jì)劃，同時(shí)推動(dòng)工業(yè) 界與學(xué)術(shù)界的合作研究與開發(fā)。該研究中心積極舉辦各種各樣的商業(yè)活動(dòng)，致力于把韓國(guó)建設(shè)為印刷電子的世界中心，目前已投資740億韓元用于前沿核心設(shè)備和 基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。
英國(guó)成立印刷電子科技中心以推動(dòng)研究成果商業(yè)化，希望通過(guò)概念驗(yàn)證性的設(shè)備和大規(guī)模的試點(diǎn)生產(chǎn)，把研究領(lǐng)域的創(chuàng)新者與商 業(yè)活動(dòng)結(jié)合起來(lái)，幫助客戶確定把產(chǎn)品迅速推向市場(chǎng)所需要的材料、工業(yè)步驟和投資。該中心獲得來(lái)自區(qū)域發(fā)展委員會(huì)、中央政府和歐盟的2300萬(wàn)英鎊，以及英 國(guó)商業(yè)創(chuàng)新與技能部、新加坡國(guó)際基金會(huì)和歐洲地區(qū)發(fā)展基金會(huì)的2000萬(wàn)英鎊的資金支持。印刷電子技術(shù)中心麾下的杰出專家來(lái)自多個(gè)行業(yè)和研發(fā)領(lǐng)域，包括印 刷電子的設(shè)計(jì)、開發(fā)和樣機(jī)研究等各個(gè)方面。
2011年5月，日本高級(jí)印刷電子技術(shù)研究協(xié)會(huì)宣布成立并召開首次會(huì)議。該協(xié)會(huì)以位于茨城縣筑 波市的產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所為依托，以探索加快薄膜、柔性印刷電子設(shè)備制造技術(shù)的早期商業(yè)化模式為主要目的。這些設(shè)備主要是指制造低能耗、低成本的顯示器、 傳感器、電池等柔性設(shè)備和印刷設(shè)備。在新能源和工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織的委托下，高級(jí)印刷電子技術(shù)研究協(xié)會(huì)展開了名稱為“下一代印刷電子材料和制造過(guò)程的基礎(chǔ)工 藝開發(fā)”五年計(jì)劃，計(jì)劃的執(zhí)行時(shí)間是2011年至2015年。
芬蘭的奧盧區(qū)域具備印刷產(chǎn)品原型化的充分設(shè)備，位于奧盧的 PrintoCent中心是印刷電子領(lǐng)域的商業(yè)發(fā)展中心，具備世界級(jí)的卷對(duì)卷和雜交生產(chǎn)、光學(xué)測(cè)量、多元應(yīng)用的生產(chǎn)環(huán)境。PrintoCent與同位于奧 盧區(qū)域的芬蘭VTT中心保持著密切的聯(lián)系。VTT中心為印刷電子提供了獨(dú)特的卷對(duì)卷試生產(chǎn)服務(wù)。有了這種獨(dú)特的試運(yùn)行環(huán)境，VTT中心及其合作伙伴能夠以 第一產(chǎn)業(yè)的規(guī)模開發(fā)和制造出原創(chuàng)產(chǎn)品。
技術(shù)聯(lián)盟是加強(qiáng)合作、助推發(fā)展的重要力量
2008年7月，美國(guó)顯示 器聯(lián)盟宣布更名為柔性技術(shù)聯(lián)盟，主要致力于推動(dòng)北美柔性印刷電子和顯示器行業(yè)發(fā)展。柔性技術(shù)聯(lián)盟充分利用美國(guó)顯示器協(xié)會(huì)在促進(jìn)顯示器技術(shù)發(fā)展方面的悠久歷 史，與工業(yè)界、學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和研究組織開展廣泛的雙邊或多邊合作，推動(dòng)顯示器、柔性顯示器和印刷電子產(chǎn)品從研發(fā)到商品化的進(jìn)程。該聯(lián)盟與行業(yè)、學(xué)術(shù)界、投資銀 行、風(fēng)險(xiǎn)資本公司以及聯(lián)邦機(jī)構(gòu)建立強(qiáng)大合作關(guān)系。其中，包括美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所在內(nèi)的聯(lián)邦機(jī)構(gòu)，為聯(lián)邦政府早期設(shè)立的印刷電子發(fā)展 計(jì)劃籌集資金。同時(shí)，柔性技術(shù)聯(lián)盟也與亞利桑那州立大學(xué)柔性顯示器中心，以及由亞利桑那州立大學(xué)和賓漢姆頓大學(xué)（紐約）領(lǐng)導(dǎo)的高級(jí)微電子制造中心在印刷電 子領(lǐng)域展開緊密合作。
2007年，澳大利亞成立維多利亞有機(jī)太陽(yáng)能電池聯(lián)盟。該聯(lián)盟由科學(xué)家和業(yè)內(nèi)人士團(tuán)隊(duì)構(gòu)成，協(xié)作開展一個(gè)世界領(lǐng)先的 綜合研究項(xiàng)目，目標(biāo)是開發(fā)出可以用印刷工藝制造的低成本高效率的柔性聚合物太陽(yáng)能電池。這一項(xiàng)目也是澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織“未來(lái)制造旗艦計(jì)劃” 的一部分。該聯(lián)盟在國(guó)際頂級(jí)競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地，獲得了為期3年1200萬(wàn)澳元的投資，其中50%是來(lái)自維多利亞州政府的能源技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略的可持續(xù)能源研 發(fā)資金。維多利亞有機(jī)太陽(yáng)能電池聯(lián)盟的參與單位有墨爾本大學(xué)、澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織、莫納什大學(xué)、博思格鋼鐵公司、Securency國(guó)際公 司、英諾薄膜公司等。
我國(guó)在印刷電子領(lǐng)域起步相對(duì)較晚。2010年，中科院蘇州納米所的“印刷電子技術(shù)研究中心”成立，這是國(guó)內(nèi)首個(gè)致力 于印刷電子技術(shù)研究的中心。該中心由中組部“千人計(jì)劃”崔錚研究員領(lǐng)銜組建，致力于在柔性塑料基體材料上的大面積印刷電子技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究。 2011年，北京印刷學(xué)院與天津大學(xué)共建的“印刷電子研究中心”正式成立，中心隸屬于北京綠色印刷包裝產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院，聘請(qǐng)?zhí)旖虼髮W(xué)的中國(guó)國(guó)家工程院院士 鄒競(jìng)為研究中心主任。南北兩個(gè)中心成為推動(dòng)中國(guó)印刷電子技術(shù)發(fā)展的中堅(jiān)力量。同年，在蘇州成立了“印刷電子產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟”。
未來(lái)幾 年，全球印刷電子產(chǎn)業(yè)將有可能進(jìn)入高速成長(zhǎng)期。這將是我國(guó)突破硅基微電子產(chǎn)業(yè)的“低端鎖定”，走向電子強(qiáng)國(guó)的難得機(jī)會(huì)。作為全球最大的電子產(chǎn)品的生產(chǎn)國(guó)與 消費(fèi)國(guó)，我國(guó)也極有可能成為未來(lái)全球印刷電子產(chǎn)品最大的市場(chǎng)。我們不能坐等國(guó)外將技術(shù)開發(fā)成熟后大舉占領(lǐng)我國(guó)市場(chǎng)，而應(yīng)當(dāng)積極行動(dòng)起來(lái)，提前布局，全面推 動(dòng)我國(guó)印刷電子技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 |
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