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      印刷電子技術(shù):為電子產(chǎn)業(yè)帶來(lái)更多可能

      2014-04-04 14:45 來(lái)源: 科技日報 責編:劉曉燕

      摘要:
      設想一下,一張輕薄柔軟、摸起來(lái)就像一張紙的觸摸屏,用起來(lái)是什么奇妙感受?家中某處電路斷了,不求電工,自己用筆“畫(huà)”一下,就能完成接駁……

          盡管有機電子從上世紀80年代開(kāi)始研究,但與印刷電子有關(guān)的研究論文從2005年以后才開(kāi)始出現,并在過(guò)去幾年迅速增加。其中一個(gè)重要原因是無(wú)機納米材料開(kāi)始應用于印刷電子——這種材料具有遠遠高于有機電子材料的電荷遷移率。


          無(wú)機納米材料的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是環(huán)境穩定,不受空氣中水氧的影響,電子器件可以在自然環(huán)境下印刷制備。只要將無(wú)機納米材料(納米粒子、納米線(xiàn)、納米管等)制成墨水或油墨,就可以用傳統印刷方式制成各種結構。納米材料本身的性質(zhì)賦予了這些結構以電荷傳輸、光電轉換,傳感、發(fā)光與顯示等特性,從而形成各種新型半導體器件、光電與光伏器件、顯示器件與傳感器件,大大增強了印刷制備電子器件的實(shí)用性,拉近了印刷電子與市場(chǎng)的距離。


          國外對有機、柔性與印刷電子技術(shù)的發(fā)展一直非常關(guān)注,主要工業(yè)發(fā)達國家在政府層面已經(jīng)推行了多項研究計劃,包括建立國家層面的研發(fā)中心。

       

          英國在2009年投資2千萬(wàn)英鎊建立國家印刷電子中心并啟動(dòng)國家印刷電子發(fā)展計劃,相繼建立6個(gè)與印刷電子塑料電子相關(guān)的研究中心與多家企業(yè);德國涉及有機與印刷電子的科研單位與企業(yè)超過(guò)90余家,2004年就已經(jīng)成立有機電子協(xié)會(huì );日本在2011年成立先進(jìn)印刷電子技術(shù)研發(fā)聯(lián)盟,以印刷與薄膜技術(shù)企業(yè)主導印刷電子產(chǎn)業(yè)。


          尤其值得一提的是韓國。韓國知識經(jīng)濟部于2011年提出了一個(gè)發(fā)展印刷電子技術(shù)的6年計劃,從2012年到2018年,韓國政府將與工業(yè)界共同投資1725億韓元(約合10億元人民幣),研究開(kāi)發(fā)印刷電子的全面解決方案。韓國政府認為,在過(guò)去的20年中已經(jīng)在移動(dòng)通信與平板顯示領(lǐng)域取得了世界矚目的成績(jì),平板顯示全球老大,移動(dòng)通信全球第二。他們看到印刷電子是一個(gè)新的機會(huì ),可能會(huì )帶動(dòng)一大批新的產(chǎn)業(yè),因此政府出面主導大力推動(dòng)。同時(shí),韓國有三星、LG這樣的電子信息產(chǎn)業(yè)巨頭,這些大型企業(yè)都對印刷電子極為關(guān)注,都已有內部研究計劃。去年由韓國主辦的國際柔性與印刷電子大會(huì )(ICFPE),會(huì )議主席就是三星顯示公司的CEO。LG則已在其顯示面板生產(chǎn)線(xiàn)上開(kāi)始采用噴墨打印工藝。


          我國的創(chuàng )新機遇


          “在無(wú)機納米材料應用于印刷電子技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化方面,中國與國外基本處于同一起跑線(xiàn)上!敝匀绱,有關(guān)專(zhuān)家認為是因為國外也是在近幾年才開(kāi)始這方面的研究,產(chǎn)業(yè)化也剛剛開(kāi)始,“應該說(shuō),中國抓住了這一機遇!


          實(shí)際上,中國工業(yè)界從2009年以來(lái)已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注印刷電子。中國印制電路行業(yè)協(xié)會(huì )(cpca)于2009年11月成立了印制電子分會(huì )。2010年4月,國內柔性電路版企業(yè)安捷利公司與復旦大學(xué)成立了“復旦—安捷利全印制電子研發(fā)中心”。昆山海斯電子于2010年開(kāi)發(fā)出了可用于噴墨打印的納米銀導電墨水。上海銳比利機電公司于2010年完成了第一代印刷電路板字符噴印機。


          在科技界,中科院蘇州納米所于2009年10月開(kāi)始籌建印刷電子技術(shù)研究中心,這是國內第一個(gè)完全致力于印刷電子科研開(kāi)發(fā)的團隊。自2010年以來(lái),印刷電子開(kāi)始在中國成為一個(gè)迅速發(fā)展的新興技術(shù)領(lǐng)域。自中科院蘇州納米所的印刷電子中心之后,北京印刷學(xué)院、天津大學(xué)、華中科技大學(xué)等高校相繼建立印刷電子研究中心。北印中源、中科納通、蘇州納格,昆山恩幅賽等以印刷電子為主營(yíng)業(yè)務(wù)的公司也相繼成立。一些基于印刷電子技術(shù)的產(chǎn)品開(kāi)始出現。例如,北印中源的納米銀漿,中科納通的印刷RFID標簽與地鐵票,蘇州納格開(kāi)發(fā)的用于觸摸屏的柔性透明導電膜,昆山恩福賽的印刷紙電池等。2011年10月,由北京印刷學(xué)院、中科院蘇州納米所與中科院化學(xué)所等單位發(fā)起了全國印刷電子產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新聯(lián)盟。


          2010年7月,由中科院蘇州納米所印刷電子中心發(fā)起組織了首屆全國印刷電子研討會(huì ),該研討會(huì )至今已連續舉辦4屆,參加人數逐年增加。首屆研討會(huì )只有20余人到會(huì ),2013年舉辦的第4屆研討會(huì )上參會(huì )人數已達150余人。2012年5月,中國應邀出席首屆國際印刷電子標準工作委員會(huì )。中國還爭取到了2014年國際柔性與印刷電子大會(huì )(ICFPE)的主辦權,說(shuō)明中國印刷電子的發(fā)展已受到全球的關(guān)注,我國正面臨前所未有的極好機遇,發(fā)展印刷電子技術(shù)應成為在今后5—10年科技規劃布局的重要方向與重要領(lǐng)域之一。


          “印刷電子作為一個(gè)新興領(lǐng)域,仍然有巨大的創(chuàng )新空間,如果國家盡快開(kāi)始對印刷電子新材料及應用技術(shù)加以重視,加強政策引導,完全有可能搶占先機,走出一條自己的創(chuàng )新之路!睂(zhuān)家表示。

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