印刷電子工業(yè)含義

印刷電子工業(yè)是由各種印刷電子產(chǎn)品所構(gòu)成的正在全球范圍快速起步的新興工業(yè)。顧名思義，印刷電子產(chǎn)品是電子產(chǎn)品，所不同的是該電子產(chǎn)品的所有元器件或部分元器件(如電阻，電容，晶體管，電源，顯示器，存儲器等)是用印刷的生產(chǎn)方式來完成的。印刷電子(Printed Electronics)又名有機電子(Organic Electronics)或塑料電子(Plastic Electronics)。印刷電子工業(yè)所用的印刷技術(shù)包括絲網(wǎng)印刷, 柔性版印刷, 照相凹版印刷, 平版膠印和噴墨印刷等。印刷基質(zhì)材料為紙張, 塑料薄膜和其他任何材料。印刷的漿料是功能性的導(dǎo)電或光學(xué)材料。印刷電子技術(shù)的核心就是具有導(dǎo)電或光學(xué)性能的功能性材料或漿料。和傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品相比，印刷電子產(chǎn)品一般是二維空間的, 具有柔性，可卷曲，環(huán)保和低價超值等特征。

印刷電子是一個正在全球悄悄地快速發(fā)展的新的工業(yè)。印刷電子工業(yè)是未來10至20年全球工業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展的重要增長領(lǐng)域。2011年的印刷電子工業(yè)全球市場價值只有24億美金，主要來自電子書和部分電子視頻標簽等的應(yīng)用。但2021年印刷電子工業(yè)的市場值將達到千億美金以上(from IDTechEx)，已遠遠超過現(xiàn)在的3000億美金的以硅為基礎(chǔ)的微電子工業(yè)的全球市場值。

印刷電子技術(shù)的發(fā)展歷史和其在中國在經(jīng)濟轉(zhuǎn)型中成為高科技國家的重要性。

現(xiàn)代電子產(chǎn)品的發(fā)展都是以半導(dǎo)體材料硅為基礎(chǔ)建立起來的。隨著現(xiàn)代通信信息技術(shù)的快速發(fā)展，對半導(dǎo)體材料硅制作的芯片有了越來越多的要求，特別是對芯片的價格提出了更高的要求。可是受到大自然原材料量的限制，特別是生產(chǎn)加工條件的制約，制作芯片的半導(dǎo)體材料硅的價格已無法大幅度下降。而科學(xué)家們也早就開始了替代品的研究，2000年獲得諾貝爾化學(xué)獎的Alan J. Heeger, Alan G. MacDiarmid, and Hideki Shirakawa在1977年就發(fā)明了高導(dǎo)電性能的有機聚合物(oxidized, iodine-doped polyacetylene)。可以這么說印刷電子技術(shù)的發(fā)展就是在該發(fā)明的基礎(chǔ)上建立起來的。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，基于有機聚合物的印刷電子已完成其大部分的基礎(chǔ)研究，有機半導(dǎo)體聚合物材料的遷移率已達到或超過傳統(tǒng)硅半導(dǎo)體材料的遷移率，人類就這樣開始了新一代產(chǎn)業(yè)革命。

有機半導(dǎo)體材料的可印刷性也決定了印刷電子產(chǎn)品制作的成本。設(shè)想一下如果我們能以每小時80公里生產(chǎn)報紙一樣的速度來生產(chǎn)電子產(chǎn)品，那么我們就能以很低的價格快速地生產(chǎn)智能標簽，顯示器，電池，晶體管以及眾多通信系統(tǒng)，這將完全改變我們整個社會發(fā)展的進程和軌跡。

現(xiàn)在印刷電子產(chǎn)品將以新的姿態(tài)(環(huán)保，柔性，薄，超值低價)，逐步取代部分傳統(tǒng)電子產(chǎn)品，更重要的是創(chuàng)造了新一代有利于通信信息技術(shù)發(fā)展的新產(chǎn)品。

在過去的十多年里，中國政府堅定不移地扶植和支持公司的技術(shù)革新，如通信技術(shù)的巨人華為，國際互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)的領(lǐng)先者阿里巴巴和百度。政府的支持使這些公司在其工業(yè)早期發(fā)展中已給我們國家?guī)�來了豐厚的利益，同時提高了在該技術(shù)在國際領(lǐng)域的競爭力，增強了商業(yè)活力和提供了很多社會就業(yè)崗位。被認為是續(xù)IT時代后下一個經(jīng)濟增長點，并且在10年時間里將產(chǎn)生4500億美金的市值的的印刷電子工業(yè)必將成為中國政府另一個新的扶植和支持點，印刷電子工業(yè)也必將成為中國走向技術(shù)強國的絕佳機會。同時掌握新一輪世界經(jīng)濟新增長點的技術(shù)也必將能對中國經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展帶來重要的意義。

薄膜印刷紙電池應(yīng)用介紹

薄膜印刷紙電池技術(shù)是由張霞昌發(fā)明的。該技術(shù)曾獲得世界經(jīng)濟論壇Davos頒發(fā)的世界技術(shù)先鋒大獎。在世界印刷電子領(lǐng)域享有很高的聲譽。

薄膜印刷紙電池的產(chǎn)品特點是：柔軟，輕巧，微薄，電量與紐扣電池相當而且對環(huán)保更友善。獨特的產(chǎn)品性質(zhì)使得這種電池也被稱為“未來型電池”。該紙電池為一次性使用，我們的紙電池可以根據(jù)用戶的需要來定制大小，厚度和形狀以及調(diào)整電池的正負極位置等，同時可提供3V以上的薄膜印刷紙電池。

紙電池的應(yīng)用集成服務(wù)就是將紙電池集成到終端應(yīng)用產(chǎn)品上去。使終端應(yīng)用產(chǎn)品能在大規(guī)模生產(chǎn)線上和紙電池生產(chǎn)一次完成。薄膜印刷紙電池的終端產(chǎn)品包括有源或半有源型的RFID電子標簽，標簽傳感器，智能卡和智能包裝，醫(yī)用電子藥貼和化妝品等等。薄膜印刷紙電池主要為這些終端產(chǎn)品提供電能。這一技術(shù)在中國的生產(chǎn)和推廣，也為中國填補了空白。

應(yīng)用印刷電子產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域是非常廣泛的。但凡薄膜類的電子產(chǎn)品，都是其最佳的應(yīng)用領(lǐng)域。目前已經(jīng)或?qū)⒁�進入市場的印刷電子產(chǎn)品主要是電子標簽，其中包括電子顯示器標簽，電子射頻標簽，微傳感器電子標簽，智能標簽等。這些電子標簽的主要用途如下:

微傳感器電子標簽可用于在冷鏈物流和存儲中對食品和藥品進行質(zhì)量檢測，在人體進行生物參數(shù)和物理狀態(tài)的檢測以便于對人體生理和醫(yī)學(xué)參數(shù)采集及分析為切入點面向家庭和社區(qū)開展遠程醫(yī)療服務(wù)。微傳感器電子標簽還可用于對貴重物品的防盜管理等。

電子射頻標簽可用于人流管理和物聯(lián)網(wǎng)中的物流管理

電子智能標簽可提高包裝性能。如在人類使用的藥品上，有提醒病人用藥的時間和防止多用藥的功能，同時可以記錄用藥后的基本反映。

用于冷鏈物流和存儲中對食品和藥品的電子顯示器標簽可使得用戶很方便地了解食品和藥品的質(zhì)量問題，另外電子顯示器標簽還可作為防偽標簽以保護企業(yè)的利益。

除電子標簽這個新產(chǎn)品外，印刷電子的新產(chǎn)品還包括1)智能卡，2)化妝品和藥品的貼膜，3)電子地圖，電子書，電子雜志和電子報子等。

(更多應(yīng)用請參閱www.ksfpe.com)

印刷電子的新機會和新挑戰(zhàn)

近年來，中國印刷電子產(chǎn)業(yè)也有了很大的發(fā)展。這要歸功于中國政府的吸引人才和走技術(shù)道路的新政策。許多在印刷電子領(lǐng)域做出很多成就的華人學(xué)者先后從歐美國家回到了中國，將不少技術(shù)帶到了中國，并在國外研究的基礎(chǔ)上在中國開始了新的創(chuàng)新和開拓。有些科學(xué)家在中國的大學(xué)里從事創(chuàng)新工作，有些科學(xué)家在中國開始了印刷電子產(chǎn)品開發(fā)的工作。

這些創(chuàng)新和新產(chǎn)品開發(fā)包括1)電子油墨，2)柔性顯示器，3)印刷邏輯器，4)印刷紙電池等。但是總體上講，產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)性和分布性不夠完善，印刷電子領(lǐng)域的專家也還是嚴重缺乏的。更重要的是關(guān)鍵性大部分技術(shù)仍然在歐美公司和研究機構(gòu)掌握之中，有些了解或掌握某些技術(shù)的科學(xué)家是回國了，但由于知識產(chǎn)權(quán)的問題，無法真正地將那些技術(shù)在中國產(chǎn)業(yè)化。

雖然我們前面的道路是艱難和富有挑戰(zhàn)的，我相信在中國政府以及相關(guān)科技部門的大力支持下，中國的印刷電子工業(yè)產(chǎn)業(yè)將翻開新的篇章，我們愿意為中國經(jīng)濟新的增長點貢獻自己的力量，共同步入中國印刷電子工業(yè)產(chǎn)業(yè)的春天。

本文作者張霞昌簡介：

1. 1987年獲得上海華東理工大學(xué)的生物工程碩士學(xué)位

2. 1995年獲得芬蘭Aalto大學(xué)工程博士學(xué)位

3. 2002年創(chuàng)建Enfucell公司(www.enfucell.com)

4. 幾十項發(fā)明專利的發(fā)明人

5. Enfucell公司薄膜印刷紙電池的發(fā)明人，被稱為紙電池之父。

6. 發(fā)明的技術(shù)獲得世界經(jīng)濟論壇頒發(fā)的“2007科技先鋒”獎。

7. 2007年3月在由鳳凰衛(wèi)視主辦的“世界因你而美麗-2006影響世界華人盛典”過程中, 被全球十家華人媒體推舉為2006年最有影響力的華人之一

8. 2008年榮獲北歐最大科技村OTANIEMI 2007年年度人物獎。

9. 2009年“超薄型軟電池在中國的應(yīng)用和市場開發(fā)”創(chuàng)業(yè)計劃書，榮獲中國科技創(chuàng)業(yè)計劃大賽精英獎。

10. 2010年上海世博會芬蘭形象大使。

11. 2011年國務(wù)院僑辦重點創(chuàng)業(yè)團隊獎等

12.2010年和2011年分別在寧波和昆山建立生產(chǎn)基地。(www.ksfpe.com)