日常生活中的印刷電子

徐世垣

Lopec是國際頂尖的印刷電子展會和會議，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備之外，還展出了眾多采用印刷的電子部件的原型和商業產品。這些展品非常豐富，包括從環境監測用的傳感器直到采用RFID技術的3D打印部件。

在印刷的電子產品中肯定不缺少創新：導電的納米墨水、作為基材可卷曲的玻璃、超薄的傳感器和更多的創新完全占領了電子行業。

在這種背景下，來自不同工業部門的機器制造廠、材料制造商和使用者在Lopec 2018展會上沿著價值鏈展示他們的創新產品。

例如，你想在路上打個緊急電話，可是智能手機的電池沒電了。利用Armor挎包，你總有一個便攜式能源，因為它是用光伏薄膜印刷的，白天的陽光越強，電池越充足。

傳感器技術很需要

近幾年，參展商推出了更多的原型樣機和商用產品，他們想明確地表示，印刷電子已經成功進入各種不同的用戶行業。對傳感器的需求不斷增長是印刷電子的驅動力，因為傳感器對于物聯網同樣像對于工業4.0或未來的醫療保健一樣是不可或缺的。

印刷的傳感器優點是明顯的，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量任務：例如，美國Brewer Sience公司展示用于監測環境參數和工業過程的印刷傳感器技術，傳感器可以測量氣體、濕度、振動等。

還有兩家德國公司也推出了新產品：例如，Hoffmann + Krippner公司展出了一款用于測量液面的印刷傳感器；此外，Witte PLusprint公司展示了一個用于物聯網的傳感器平臺。瑞士CSEM研發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品開發，將在Lopec展會的國際頂尖研究中心，如葡萄牙的Centi、芬蘭的VTT或荷蘭的Holst Centre展出。

新材料和機器

印刷設備和功能性材料的不斷發展形成了印刷電子增長的基礎。印刷電路板和其他銀色結構依然在印刷電子中發揮關鍵作用。現在已經排除了貴金屬墨水和墨膏的挑戰：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。

法國企業的另一個亮點是用于印刷有機發光二極管和有機太陽能電池的透明導電納米墨水。因此這是對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。德國弗勞恩霍夫制造工藝和應用材料研宄所將印刷的元件如傳感器或RFID應答器置入三維物體中。

例如，集成的RIFD用來作為針對產品防偽或組件識別的真實性印記。對于將印刷的電子結構置于熱成型或注塑工具中并后注塑的模內電子產品來說，德國Altana化學集團的子公司Elantas研制成可熱成型的銀色絲網印刷油墨。美國太陽化學公司也展出—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。

大型化學企業，如巴斯夫、Merck、杜邦和PCAS同樣以其研發的新材料產品出現在Lopec展會上。在承印物方面，Schott公司的玻璃創新令人神往。憑借用于卷到卷印刷的超薄玻璃，德國技術集團公司已在2017年Lopec展會上引起轟動。除去演示可卷曲的玻璃之外，Schott公司這次展示新的結構性玻璃晶片的產品組合。

許多參展商為客戶的訂單開發定制的解決方案，因此有助于那些認識到印刷電子具有潛力的企業進入這個增長的市場。

（資料來源：《德國印刷者》2018年第4期）