中科院老科协电子所分会  申功烈 

　　电子产品可以印刷生产这究竟是怎么一回事？让我们先来看看哪些产品可以印刷生产？ 

　　能印刷制造的电子器件涉及到消费电子，医疗保健，宇宙航空，媒体和运输等领域。具体产品包括显示器和微显示，电子报纸和电子书阅读器，电子标牌，电子货架标签，射频标签RFID，智能标签，光伏电池，薄膜电池，能量存储器，传感器，逻辑存储器，装饰品，医疗电子器件，动画广告牌和OLED有机发光照明灯和显示器等电子器件。以下列出的仅是一些主要产品实例： 

      

　　　　　　　　　　　　GE公司的电池驱动柔性OLED有机发光灯　　三星OLED柔性弯曲形手机显示屏

　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　可卷进出的显示器柔性　　　　　　RFID 射频标签 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　印刷的温度传感器　　　　　　　印刷的单片能量贮存器

　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　丝网印刷触摸板作卷帘式计算器　　　　　　印刷智能卡

　

　　　　　　　　　　　　　　　　喷墨印刷单壁碳纳米管柔性场效应晶体管　　　卷绕印刷的有机光伏 

　　  

　　上述应用实例究竟是什么学科领域的成果呢？ 

　　事实上这些产品涉及到当今电子器件十分重要的崭新领域，即：印刷电子学Printed Electronics，包括有机电子学Organic Electronics，柔性电子学Flexible Electronics和可伸展的电子学Stretchable electronics。 可以说印刷电子学是基于新型有机或无机电子材料和用各种印刷技术，廉价制造柔性（可卷曲和折叠）、超薄、轻重和低能耗的各种电子元器件。印刷电子学另一优势是电和电子元件可印刷到彼此的层顶面，可节省空间和增加可靠性，有时全透明。 

　　那末印刷电子器件的主要优点是什么？ 

　　1. 材料和制造成本低，下订单快，可经济地批量生产，甚至可以用家用计算机印刷制造。 

　　2. 电子元、器件和线路可以沉积到超大面积柔性塑料膜或箔，产品甚至可卷进卷出，可弯曲、伸展和折叠。 

　　3. 轻重、超薄，导致比较容易安装和维修，并有卓越的容错功能和非常宽广的应用领域。 

　　4. 许多元件可共印刷到衬底，减小了制造价格，增加了可靠性(较少内联)。 

　　5. 产品非常便宜，使用寿命终止后可随即丢弃和处置，并有环境友好的优势。 

　　既然有如此优势，则印刷电子学所用的结构材料，印刷用墨水和制造技术又是什么呢？ 

　　印刷电子器件的衬底材料用聚醚醚酮，聚酰亚胺，聚醚亚胺等有机聚合物。而印刷墨水材料包括用导电聚合物，金属屑，金属纳米颗粒 (例如银，铜，金)，金属-有机物/金属-盐前体物，碳纳米管，无机氧化物，催化材料等。至于制造技术就是公众熟知的多种通用廉价印刷设备，包括丝网印刷，胶印，苯胺印刷，凹板印刷，喷墨印刷和纳米压印蚀刻等工艺，并能在合适衬底材料上制造有确定图形的电子器件。 

　　进而，目前全球有多少机构正在进行研发？它的生产规模多大？经济效益和市场又多大？ 

　　目前全球硏发的机构有2205个，其产值规模2009年为19亿美元，到2019年将达570亿美元。据报告称，印刷电子器件、元件和系统在未来的15年世界规模将达3000亿美元。其中2015年印刷薄膜充电电池市场可达56亿美元，2016年印刷传感器将产生54亿美元的收益。 

　　关于印刷电子技术还有什么值得要说？ 

　　值得注意目前市场的通用电子器件需用大量贵金属和稀有金属，其中含有大量有害化学元素，例如铅、镉、铍、汞，和溴化阻燃剂等成分，复杂的电子设备甚至含有高达60种化学元素。另外全世界废弃的电子产品堆积如山，据测算全球每年新产生约5,000万吨的电子垃圾，严重污染环境。而印刷电子产品大多用有机聚合物材料可溶化再加工，废弃时也很易化解处置，极少造成环境污染。