設想一下，一張輕薄柔軟、摸起來就像一張紙的觸摸屏，用起來是什麽(me) 奇妙感受？家中某處電路斷了，不求電工，自己用筆“畫”一下，就能完成接駁……這些聽著比較科幻的應用目前幾近走進現實，而且它們(men) 都與(yu) 印刷電子技術息息相關(guan) 。

    印刷電子技術非常新、非常熱——與(yu) 其有關(guan) 的論文2005年後才開始出現，並在過去幾年內(nei) 迅速增加，國際有機與(yu) 印刷電子協會(hui) 組織還在去年發布了最新版“路線圖”。印刷電子技術預示著變革性發展，包括傳(chuan) 統印刷、印製電路版、光伏、顯示、物聯網在內(nei) 的相關(guan) 產(chan) 業(ye) ，將隨著此技術的開發駛入轉型升級的快車道。

    前不久，國內(nei) 相關(guan) 領域的頂尖專(zhuan) 家齊聚“西苑沙龍”，在這場高端討論中記者得知，我國的研究並不過分落後於(yu) 國外，我們(men) 有著自己的未來。

    印刷與(yu) 電子的結合？

    “印刷製造本質上與(yu) 3D打印一樣，是一種增材製造。”中國科學院半導體(ti) 研究所專(zhuan) 家說，印刷電子就是將印刷製造方法應用於(yu) 電子器件的製造，是繼矽基集成電路微電子技術之後電子學領域的一個(ge) 新的發展方向。

    “印刷電子可以簡單理解為(wei) 印刷與(yu) 電子的結合。”中科院蘇州納米所專(zhuan) 家介紹，將印刷方法成功應用於(yu) 電子製造涉及5個(ge) 主要技術領域：基底材料、可印刷電子材料、印刷方法、印前與(yu) 印後處理工藝、係統設計，其中可印刷電子材料是整個(ge) 印刷電子技術賴以存在的基礎。

    由於(yu) 低能耗、低材料消耗、無腐蝕工藝，印刷製造技術的特征就是綠色環保。與(yu) 矽基微電子器件不同的是，印刷加工的電子學器件與(yu) 基底材料無關(guan) ，可以在各種基材上製備電子器件，包括各種柔性基底材料，而且印刷電子製造投資低，因為(wei) 所需要的設備與(yu) 傳(chuan) 統印刷設備基本相同，大大低於(yu) 矽基微電子器件加工所需要的設備，另外，與(yu) 傳(chuan) 統印刷有相同特征的是，印刷電子製造可以實現大麵積批量化製造，尤其是卷對卷連續生產(chan) 製造，可以大大降低製造成本。

    但印刷電子技術也不是完美無缺。首先其不具備傳(chuan) 統矽基微電子製造技術的高精度與(yu) 高密度，而且可印刷的電子材料的性能也要比傳(chuan) 統矽基微電子所依賴的晶體(ti) 材料差。另外，就性能而言，印刷電子不如矽基微電子，但印刷電子器件與(yu) 產(chan) 品的大麵積、柔性化與(yu) 低成本是矽基微電子所不具備的。

    2013年，市麵上相繼出現了可彎曲手機、透明手機與(yu) 電視、大尺寸弧形屏電視、柔軟如紙的顯示屏、半透明薄膜太陽能電池、全印刷的電子標簽、穀歌眼鏡與(yu) 智能手表等，這些都表明新一代柔性化與(yu) 個(ge) 性化電子時代已經到來。在國外的一些電子行業(ye) 領域，印刷也已經部分取代或全部取代這些行業(ye) 領域中傳(chuan) 統需要光刻與(yu) 刻蝕製造的加工技術。但印刷電子技術與(yu) 傳(chuan) 統製造技術不是互相取代，而是互相補充。

    世界產(chan) 業(ye) 的焦點

    “國外最近幾年在印刷電子領域呈爆發增長之勢，在去年11月召開的Printed Electronics USA會(hui) 議上有2200多人出席會(hui) 議，參展公司有160餘(yu) 家，這正說明國際上看好印刷電子的未來發展趨勢與(yu) 市場潛力。”有關(guan) 專(zhuan) 家說。但將印刷作為(wei) 一種電子製造技術隻是在最近10年中開始受到關(guan) 注並蓬勃發展。

    盡管有機電子從(cong) 上世紀80年代開始研究，但與(yu) 印刷電子有關(guan) 的研究論文從(cong) 2005年以後才開始出現，並在過去幾年迅速增加。其中一個(ge) 重要原因是無機納米材料開始應用於(yu) 印刷電子——這種材料具有遠遠高於(yu) 有機電子材料的電荷遷移率。

    無機納米材料的另一個(ge) 優(you) 點是環境穩定，不受空氣中水氧的影響，電子器件可以在自然環境下印刷製備。隻要將無機納米材料（納米粒子、納米線、納米管等）製成墨水或油墨，就可以用傳(chuan) 統印刷方式製成各種結構。納米材料本身的性質賦予了這些結構以電荷傳(chuan) 輸、光電轉換，傳(chuan) 感、發光與(yu) 顯示等特性，從(cong) 而形成各種新型半導體(ti) 器件、光電與(yu) 光伏器件、顯示器件與(yu) 傳(chuan) 感器件，大大增強了印刷製備電子器件的實用性，拉近了印刷電子與(yu) 市場的距離。

    國外對有機、柔性與(yu) 印刷電子技術的發展一直非常關(guan) 注，主要工業(ye) 發達國家在政府層麵已經推行了多項研究計劃，包括建立國家層麵的研發中心。

柔性電子紙

 透明手機

全印刷射頻電子標簽

    英國在2009年投資2千萬(wan) 英鎊建立國家印刷電子中心並啟動國家印刷電子發展計劃，相繼建立6個(ge) 與(yu) 印刷電子塑料電子相關(guan) 的研究中心與(yu) 多家企業(ye) ；德國涉及有機與(yu) 印刷電子的科研單位與(yu) 企業(ye) 超過90餘(yu) 家，2004年就已經成立有機電子協會(hui) ；日本在2011年成立先進印刷電子技術研發聯盟，以印刷與(yu) 薄膜技術企業(ye) 主導印刷電子產(chan) 業(ye) 。

    尤其值得一提的是韓國。韓國知識經濟部於(yu) 2011年提出了一個(ge) 發展印刷電子技術的6年計劃，從(cong) 2012年到2018年，韓國政府將與(yu) 工業(ye) 界共同投資1725億(yi) 韓元（約合10億(yi) 元人民幣），研究開發印刷電子的全麵解決(jue) 方案。韓國政府認為(wei) ，在過去的20年中已經在移動通信與(yu) 平板顯示領域取得了世界矚目的成績，平板顯示全球老大，移動通信全球第二。他們(men) 看到印刷電子是一個(ge) 新的機會(hui) ，可能會(hui) 帶動一大批新的產(chan) 業(ye) ，因此政府出麵主導大力推動。同時，韓國有三星、LG這樣的電子信息產(chan) 業(ye) 巨頭，這些大型企業(ye) 都對印刷電子極為(wei) 關(guan) 注，都已有內(nei) 部研究計劃。去年由韓國主辦的國際柔性與(yu) 印刷電子大會(hui) （ICFPE），會(hui) 議主席就是三星顯示公司的CEO。LG則已在其顯示麵板生產(chan) 線上開始采用噴墨打印工藝。

    我國的創新機遇

    “在無機納米材料應用於(yu) 印刷電子技術與(yu) 產(chan) 業(ye) 化方麵，中國與(yu) 國外基本處於(yu) 同一起跑線上。”之所以如此，有關(guan) 專(zhuan) 家認為(wei) 是因為(wei) 國外也是在近幾年才開始這方麵的研究，產(chan) 業(ye) 化也剛剛開始，“應該說，中國抓住了這一機遇。”

    實際上，中國工業(ye) 界從(cong) 2009年以來已經開始關(guan) 注印刷電子。中國印製電路行業(ye) 協會(hui) （cpca）於(yu) 2009年11月成立了印製電子分會(hui) 。2010年4月，國內(nei) 柔性電路版企業(ye) 安捷利公司與(yu) 複旦大學成立了“複旦—安捷利全印製電子研發中心”。昆山海斯電子於(yu) 2010年開發出了可用於(yu) 噴墨打印的納米銀導電墨水。上海銳比利機電公司於(yu) 2010年完成了第一代印刷電路板字符噴印機。

    在科技界，中科院蘇州納米所於(yu) 2009年10月開始籌建印刷電子技術研究中心，這是國內(nei) 第一個(ge) 完全致力於(yu) 印刷電子科研開發的團隊。自2010年以來，印刷電子開始在中國成為(wei) 一個(ge) 迅速發展的新興(xing) 技術領域。自中科院蘇州納米所的印刷電子中心之後，北京印刷學院、天津大學、華中科技大學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(wei) 主營業(ye) 務的公司也相繼成立。一些基於(yu) 印刷電子技術的產(chan) 品開始出現。例如，北印中源的納米銀漿，中科納通的印刷RFID標簽與(yu) 地鐵票，蘇州納格開發的用於(yu) 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，由北京印刷學院、中科院蘇州納米所與(yu) 中科院化學所等單位發起了全國印刷電子產(chan) 業(ye) 創新聯盟。#p#分頁標題#e#

    2010年7月，由中科院蘇州納米所印刷電子中心發起組織了首屆全國印刷電子研討會(hui) ，該研討會(hui) 至今已連續舉(ju) 辦4屆，參加人數逐年增加。首屆研討會(hui) 隻有20餘(yu) 人到會(hui) ，2013年舉(ju) 辦的第4屆研討會(hui) 上參會(hui) 人數已達150餘(yu) 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(hui) 。中國還爭(zheng) 取到了2014年國際柔性與(yu) 印刷電子大會(hui) （ICFPE）的主辦權，說明中國印刷電子的發展已受到全球的關(guan) 注，我國正麵臨(lin) 前所未有的極好機遇，發展印刷電子技術應成為(wei) 在今後5—10年科技規劃布局的重要方向與(yu) 重要領域之一。

    “印刷電子作為(wei) 一個(ge) 新興(xing) 領域，仍然有巨大的創新空間，如果國家盡快開始對印刷電子新材料及應用技術加以重視，加強政策引導，完全有可能搶占先機，走出一條自己的創新之路。”專(zhuan) 家表示。

    ■專(zhuan) 家視點

    陳弘達 中國科學院半導體(ti) 研究所副所長 研究員

    自2013年以來多家國外印刷電子材料與(yu) 設備製造商已開始頻繁訪問中國，尋求打入中國市場的機會(hui) 。中國在印刷電子新材料及應用技術研發與(yu) 產(chan) 業(ye) 化方麵已經落於(yu) 日本、韓國及歐美國家。中國落後的主要原因是國家層麵尚沒有對發展這一新興(xing) 產(chan) 業(ye) 給予足夠重視。由於(yu) 國家政策導向的缺失，造成國內(nei) 參與(yu) 印刷電子技術研究開發的力量薄弱。相關(guan) 產(chan) 業(ye) 的關(guan) 注度與(yu) 重視程度不夠。但整體(ti) 而言，中國在印刷電子新材料及應用技術領域與(yu) 國外的差距還不大。中國大力發展印刷電子技術與(yu) 產(chan) 業(ye) 是可行的。

    崔錚 中科院蘇州納米所印刷電子中心主任

    中國應在綠色印刷電路，透明薄膜光伏，平板與(yu) 柔性顯示，物聯網等4大領域優(you) 先發展印刷電子技術。重點發展可印刷導電、光伏與(yu) 發光材料，同時注重開發相關(guan) 印刷電子設備。在研發項目的部署方麵，重視與(yu) 下遊終端企業(ye) 的結合，通過一些示範應用，展示印刷電子在大麵積、柔性化、低成本與(yu) 綠色環保方麵的優(you) 勢。在政府應發揮的作用方麵，建議通過政府資金帶動企業(ye) 投入與(yu) 地方投入。強調政策引導作用，特別是在推行綠色生產(chan) 方式方麵，通過政策激勵，使企業(ye) 產(chan) 生轉型升級的動力。爭(zheng) 取通過國家下一個(ge) 5年計劃的實施，使印刷電子產(chan) 業(ye) 成為(wei) 國家的一個(ge) 新興(xing) 產(chan) 業(ye) 。

    彭俊彪 華南理工大學材料學院院長 教授

    預計印刷顯示產(chan) 業(ye) 產(chan) 值占整個(ge) 顯示產(chan) 業(ye) 的約40%，即2020年產(chan) 值達到500億(yi) 美元，2025年達到700億(yi) 美元，是一次產(chan) 業(ye) 技術的革命。在國際上印刷顯示處於(yu) 剛剛興(xing) 起的階段，我國基礎與(yu) 國際水平相差不多，我們(men) 完全有機會(hui) 在該領域爭(zheng) 取自己的技術和產(chan) 業(ye) 空間，實現趕超的目標。另一方麵，目前全球顯示產(chan) 業(ye) 規模增長開始遇到瓶頸，印刷顯示在顯著降低生產(chan) 成本、提高顯示品質等方麵具有優(you) 勢的前提下，將能夠解決(jue) 目前麵臨(lin) 的瓶頸問題。

    陳林森 蘇大維格董事長 研究員

    柔性電子的需求和行業(ye) 發展趨勢，麵臨(lin) 幾個(ge) 重大難題和挑戰，第一，材料來源，第二，柔性電路集成度，第三，器件功能化。

    印刷電子的基礎導電材料涉及氧化銦錫（ITO）、不同程度地存在方阻高、脆性等問題。國內(nei) 外學界和產(chan) 業(ye) 界在尋求ITO替代性導電材料做了大量研究工作，其中，納米銀和石墨烯在透明導電電極方麵的研究與(yu) 應用取得積極進展。

    李路海 北京市印刷電子工程研究中心主任

    我們(men) 需要整合一個(ge) 概念，到底什麽(me) 叫印刷電子，印刷電子和我們(men) 以前做了很多投入產(chan) 業(ye) 包括顯示、發光、能源、光伏這些有什麽(me) 樣的關(guan) 係，這個(ge) 是需要明確。當然之所以講到國家的投入也是考慮到一個(ge) 問題，印刷電子是一個(ge) 交叉的行業(ye) ，多技術交叉的行業(ye) ，是一個(ge) 新興(xing) 產(chan) 業(ye) ，如何把這些企業(ye) 、院校和研發人員整合，隻有通過項目資金來給它整合才有可能實現。

    張霞昌 印刷電子產(chan) 業(ye) （常州）研究院院長

    “紙電池”是未來型電池，是展示印刷電子產(chan) 品功能的重要組成部分。“紙電池”是采用全程印刷方式製成的，屬於(yu) 印刷電子範疇。

    “紙電池”的出現改變了人們(men) 對一次性電池固有的觀念，為(wei) 印刷電子產(chan) 品走向市場提供了前體(ti) 。它的應用範圍及其廣闊，主要分為(wei) 三大類：智能包裝，智能標簽和新穎化妝品麵膜和醫療貼膜等。智能包裝是賦予包裝更多的功能如防偽(wei) 功能，信息記錄與(yu) 展示功能等；智能標簽主要用於(yu) 物聯網的管理如資產(chan) 管理的電子射頻標簽和冷鏈物流管理的溫度電子射頻標簽（血漿、抗體(ti) 藥物、生長激素和其他藥品、食品、蔬菜、水果等）等；新穎化妝品麵膜和醫療貼膜主要是開拓了健康與(yu) 保健的家庭化。

    鄭立榮 複旦大學信息學院院長 教授

    我們(men) 要大跨度走，我們(men) 的思想或者我們(men) 的計劃比國外晚兩(liang) 年，從(cong) 國際上公布的技術來看，我覺得我們(men) 還是落後的。現在歐美對從(cong) 事微電子的各行業(ye) 投入越來越少，但是我們(men) 還不能丟(diu) 掉，因為(wei) 我們(men) 現在很多印刷電子的東(dong) 西都沒有成為(wei) 產(chan) 品。

    危岩 美國紐約市立大學教授，北京印刷學院印刷與(yu) 包裝工程學院榮譽院長

    現在講的光伏、光電材料非常重要，有前瞻性，電子、生物、生物電子或者電子生物都可印刷。我們(men) 的支架材料就是三維打印出來的支架材料，裏麵有導電高分子，把石墨烯碳管都可以放進去，在修複過程中你通個(ge) 電，細胞生長跟骨成型，比沒有刺激要快多了。在羊身上把它骨頭鋸掉兩(liang) 厘米，把支架裝進去，羊44個(ge) 星期之後完全痊愈。這件事情創造了一個(ge) 新名詞，就是電子生物打印。電子生物印刷，二維三維都有了，這個(ge) 是全新的概念，世界上還沒有的，這就是我們(men) 的前瞻性，因此我們(men) 占據了世界領先地位。前瞻性使我們(men) 和劍橋一直在合作，要做盲人顯示器，做盲人顯示器屏幕。

    郭太良 福州大學 教授

    實際上，顯示領域在“九五”期間就對印刷電子做了布局，原來的PDP，除了氧化鎂那一層膜要真鍍，現在就是用印刷電子做，產(chan) 值是幾十億(yi) 美元。

    另外，福州大學也啟動了3D打印的重大專(zhuan) 項，在信息領域裏麵3D打印是大有作為(wei) 的。

    楊至灝 浙江光達電子科技有限公司副總經理

    我個(ge) 人認為(wei) 印刷電子就是電子製造技術，它的重要性是不亞(ya) 於(yu) 晶體(ti) 管的發現，集成電路的發現，這是第三次。印刷電子的關(guan) 鍵詞不在於(yu) 印刷，關(guan) 鍵詞在於(yu) 賦予電子器件一個(ge) 新的功能新的應用。

    在國外，包括日本、韓國、美國，促使它發展起來是企業(ye) 行為(wei) ，是企業(ye) 先看到的這個(ge) 需求，是企業(ye) 需要。在國內(nei) ，我們(men) 國內(nei) 大企業(ye) 包括上市公司，做有前瞻性、和國際接軌的事情是很少的，在這一點上，國家更需要在政府層麵花更大力度去推進。#p#分頁標題#e#

    總體(ti) 來講，我們(men) 的個(ge) 別技術可以在近期有突破，如果能夠集中力量做幾件事情，將更加有效。

    張興(xing) 業(ye) 中國科學院化學所副研究員

    我們(men) 國家處於(yu) 印刷電子發展初期，隻能走循序漸進、夯實技術的思路，一蹴而就、一步到位領先世界的發展模式和思路是不太符合技術發展自然規律的。

    我相繼參加過韓國國際柔性與(yu) 印刷電子展、日本印刷電子展和美國印刷電子展，我注意到他們(men) 都做了詳細的布局和規劃。拿韓國舉(ju) 例，我認為(wei) 韓國電子工業(ye) 的崛起跟他們(men) 的細致規劃是密不可分的。在規劃過程中，相關(guan) 的材料協會(hui) 對規劃給予了極大的幫助，我了解到他們(men) 的材料部分是由韓國材料協會(hui) 輔助規劃的，希望這點能為(wei) 下一步國家規劃印刷電子材料及應用布局提供參考。

    裴為(wei) 華 中國科學院半導體(ti) 研究所研究員

    電子印刷都是朝著如何取代矽取代傳(chuan) 統的電子器件發展的，建議在安排這些項目的時候，要吸納一些作應用研究的，不一定做材料和做設備的人，印刷電子研究方向是設備、材料、集成，加一個(ge) 應用研究，可能要更完善一點。

    郭霞 北京工業(ye) 大學教授

    我認為(wei) ，電子器件更多講究材料遷移率問題，光波波長是在可見光等光域範圍內(nei) ，有時候往往把光電子和微電子的性質對立起來，能不能形成印刷電子學或者印刷光電子學，現在顯示是印刷光電子學，有人做薄膜太陽能電池，用新型的薄膜太陽能電池，把它用印刷方式製作，可在整個(ge) 平麵上對所有的光譜來進行光的吸收，這樣的效率可能會(hui) 更高一點。如果是印刷的光電子學，在一些應用方麵和概念上，將提出新的概念。

    “西苑沙龍”是科技部高技術研究發展中心為(wei) 了推動國家科技計劃相關(guan) 領域發展戰略研究，舉(ju) 辦的以西苑飯店為(wei) 場地的係列科技發展戰略和學術研討沙龍活動。沙龍重點圍繞高技術、基礎研究及其學科交叉領域的發展前沿與(yu) 趨勢、重大應用和產(chan) 業(ye) 發展需求方麵的重大問題，探討科技前沿、討論最新突破性進展，展望未來發展趨勢。沙龍鼓勵與(yu) 會(hui) 者本著“客觀、求實、融合、創新”的原則，以客觀求實的態度，發表自己的學術觀點；鼓勵和引導多學科交叉融合，激勵創新思想。