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未來的平板電腦可在桌面上“印刷”制成？

2013-01-28 16:10 來源：日經技術在線責編：王岑

摘要：: 在人人都可進行制造的3D打印機受到關注之際，另一場“打印機革命”也在掀起,那就是“印刷電子”技術的實用化。

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　　【CPP114】訊：在人人都可進行制造的3D打印機受到關注之際，另一場“打印機革命”也在掀起,那就是“印刷電子”技術的實用化。簡單來說，這是一種以印刷報紙、傳單的方式，“印刷”電子元器件的技術。包括電路、傳感器、顯示器在內，能夠把各種各樣的器件印刷在1片基板上。只要把基板與利用3D打印機成形的樹脂和金屬外框組合到一起，就能制成平板電腦。在今后，這樣的“桌面工廠”將不再是癡人說夢。

　　印刷電子技術的特點是能夠在小空間內進行多品種少量生產，其中隱藏著顛覆投資高達數千億日元建設大型生產線，進行大批量生產的傳統電子產業商務模式的可能性。
　　
　　傳統的半導體技術是在硅晶圓上形成薄膜，然后再薄膜上繪制微細的電路。而印刷電子技術就像是在紙上打印油墨那樣，在基板上疊加有機材料。只需把所需材料直接堆疊，無需傳統技術中必需的削掉晶圓上薄膜的過程，能夠大幅降低材料成本。而且，因為與印刷品一樣，比較容易大面積化，所以印刷一張草席大小的大型傳感器也不在話下。目前，有機EL（電致發光）顯示器、太陽能電池、電子紙等產品的量產工藝的一部分已經采用了這項技術，為了在今后全面應用于量產，各企業正在積極開展該技術的相關研發。
　　
　　富士膠片公司銷售的臺式工業打印機“DMP-2831”能夠利用普通的噴墨技術，在樹脂薄膜上印刷20微米（1微米為100萬分之1米）寬的微細電路。除了平面印刷之外，還能在基板上形成立體圖形。
　　
　　DMP-2831的外觀看上去就像一臺個頭稍大的打印機，通過USB連接線個人電腦，最大支持A4大小。這款打印機主要面向制造企業和大學的研發，價格為800萬日元。上市5年來售出了700臺。
　　
　　應用開發需要轉換思維
　　
　　雖說在研發層次已經可以實現水平相當高的印刷，但是，在得到制造企業生產線的全面采用之前，除了打印機以外，墨水、基板材料等方面都需要進行諸多技術改良。要想取代現行的生產技術，這項技術必須應用于有望取得量產效果的新產品。例如在醫療領域，東京大學研究生院工學系研究科副教授關谷毅利用印刷電子技術，開發出了纏繞在導管上檢測體內溫度和氧濃度的傳感器。關谷表示：“人體用傳感器無需顯示器和半導體那樣的高集成化，能夠以低成本進行印刷。開發新用途時必須要轉換思維。”
　　
　　在這一點上，日本擁有眾多印刷設備、材料等方面的實力派制造企業，處于十分有利的地位。2011年，日本的27家電子、設備、材料公司組成“新一代印刷電子技術研究組合”，力爭跨行業制定量產技術標準。
　　

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