正在快速发展中的印刷电子技术显然已经形成为一个新兴的产业，逐步引发了一场电子技术的革命。印刷电子技术的推进应用与材料科技、电子科技以及制造科技紧密相关，从而近些年电子电气和化学材料领域的相关国际知名公司如西门子（Siemens）、因特尔（Intel）、摩托罗拉（Motorola）、东芝（Toshiba）、索尼（Sony）、飞利浦（Phillips）、三星（Samsung），乐金（LG）、惠普（HP）、通用（GE）、霍尼威尔（Honeywell）及巴斯夫（BASF）、杜邦（DuPont）、拜尔（Bayer）、默克（Merck）等纷纷拆巨资开展印刷电子技术方面的研究。欧盟早在第5、第6、第7框架计划下已持续投入了数十亿欧元进行了研发，美国、日本、韩国等工业发达国家也是如此。相关企业技术研发都致力于通过研究开发、集成制造不同功能的低成本印刷电子产品，来满足日常生活的各种用途。一些知名咨询公司如英国IDTechEx、德国PolyIC、美国NanoMarkets分析认为未来20年新兴的印刷电子产业可以达到3000亿美元，市场规模将会逐步比硅电子产业还要大。印刷电子技术不仅会影响电子业、封装业、硅芯片业和显示业，而且对印刷电路板（PCB）和传统印刷业等产业结构调整、升级都会造成巨大的影响。
二、印刷电子与传统制造电子的比较
目前传统的微电子集成电路技术发展已经十分成熟，这是一种以半导体单晶硅为衬底材料的微电子集成电路技术，硅基集成电路制造工艺包括薄膜沉积、高温烧结、光刻、腐蚀、封装等，这种传统制造电子所采用的蚀刻制备方法称为“减法生产”。传统集成电路制造技术的优点在于精度高、性能好，缺点则是成本高，而且蚀刻环节产生大量重金属废液，造成环境污染。另外，电子制造工艺中的高温烧结环节对衬底材料有一定要求，柔性衬底材料，比如塑料薄膜、纸张、纤维等上面很难实现电子的制造。然而，印刷电子技术是将具有导电、介电或半导体性能的电子材料配成可以流畅印刷的功能油墨，按照所需电子线路设计印刷图案，通过印刷的方式将这些特殊油墨印刷到衬底材料上。通过印刷方法将功能油墨层层叠加制备，完成对集成电路的各组成部件的制造，这种用印刷的方式制造集成电路的方式是一种“加成法”。
印刷加成制造技术工艺简单，成本低，可实现大面积、大批量生产；免于蚀刻处理，没有原材料浪费，环保无污染。虽然目前在产品精度和性能上还无法与传统制作技术抗衡，但它对衬底材料没有耐高温、硬度等要求，因而应用范围更广。很显然，印刷电子制造技术独特的优势与长处，可以补齐传统电子制造技术中的“短板”，但它也有自身存在的缺陷与局限，并非所有的电子器件和产品都能通过印刷的方式进行制造。因此，可以预测印刷电子技术并不能完全取代传统的电子制造技术。随着先进功能材料研究研发和工艺技术上的不断发展，印刷电子技术在产品精度等方面的性能已有很大的突破和提升。虽然，现在印刷电子与传统的电子制造技术相比稍显稚嫩，但是，印刷电子技术由于在“大面积、低成本、柔性化、环保”诸多方面的优势，在以后的发展中探索、找准适合自身的应用与市场化发展空间将会获得巨大的发展潜力。
三、印刷电子技术特点
印刷电子的制备工艺不单单是将印刷技术简单的在电子制造中的重复，因此，在实际应用印刷电子技术进行电子制造过程中不要把印刷电子与传统印刷完全等同对待。传统印刷品如书刊、杂志、报纸的功能是用来看的，至于包装印刷品其功能往往是用于运输、保护、展示或者其他，而印刷电子产品，根据其实际用途主要在于做导体、半导体、绝缘体方面，无疑要求具备突出的电学方面功能。除了认识到产品形态与功能方面的区分，印刷电子与传统印刷在制造工艺上也不能等尔视之。首先，从印刷材料的角度来看，印刷电子油墨与传统印刷油墨显然不是为了类似的需求进行制备的。
目前，油墨要求在传统印刷中大多强调流变性与印刷方式的匹配，分散性与印刷效果的完美再现等方面，在印刷电子的应用中，印刷材料还要与电子产品所需要的导电性能、透明度等相适应。例如，目前为了实现电子产品的高精度、高分辨率，现有的材料已经很难满足其要求，使得用到的原材料必须纳米化。这也使得把近几年来研究较多的纳米材料应用技术与操作简单、成本低廉的印刷电子技术联系起来成为可能。毫不夸张地说，印刷电子材料的发展决定着印刷电子的发展，材料研发的问题目前国内诸多科研院所都在进行相关研究研发工作。例如，中科院化学所喷墨打印制备金属纳米颗粒导电透明膜的研究、中科院苏州纳米所柔性大面积印刷透明导电膜技术、北京印刷学院纳米银制备技术等。因此，印刷电子产业化工作与全面的了解、研究印刷电子材料是紧密相连的。传统印刷设备不能简单的直接用于印刷电子领域，要经过适当的改造。在产品的印前和印后处理等环节，印刷电子也会有一些不同于传统印刷的要求。
四、印刷电子制备工艺
随着印刷电子制备工艺的不断发展，根据不同的印刷电子需求丝网印刷、凹版印刷、凸版印刷、胶版印刷、喷墨印刷等几大印刷方式结合自身工艺特点在印刷电子技术领域都实现了应用。目前在印刷电子领域的应用最为广泛的是丝网印刷电子技术，丝网印刷电子具有以下优点：（1）设备制备成本低，制版操作比较简单；（2）对基材和油墨的适应性较强，不同基材或者不同的表面均可以印刷，油墨无论是亲油型还是亲水型只要可从网孔中漏印下来均可实现印刷；（3）印刷至基材表面得到薄膜的膜厚较厚，可达到几十微米，远远厚于其他印刷方式，这可在一定程度上提升电子器件的电学性能。另外，凹版印刷、凸版印刷、胶版印刷等传统印刷工艺技术分别因其高速、含挥发性溶剂、接触印刷、高精度等方面的突出优势也在印刷电子领域获得了应用。目前，喷墨打印技术的推广以及其优越的非接触印刷工艺特点，在印刷电子领域具有巨大的应用价值。喷墨打印技术可以实现非接触多点打印，制备多功能印刷电子，在电子产品制造、科学研究研发等方面实现了诸多应用。
五、总结
ハリマ化成株式会社以喷墨打印技术为中心开发了作为导电性油墨核心技术的纳米胶以及适应各种印刷技术的导电性粘接剂。
1纳米胶
纳米胶是粒径10nm程度的金属纳米粒子均匀分散在不会沉降的溶剂中。ハリマ化成（株）的Ag纳米胶中的金属浓度为60wt%以上，粘度为10MPa.s左右，非常低可用于喷墨印刷，图1表示了Ag纳米胶使用的Ag纳米粒子的TEM（透射电子显微镜）像。为了利用印刷电子廉价而大量的制造电子元件，正在热衷于研究成卷式生产印刷方式。基材大多数使用廉价的PET膜，但是PET膜没有130℃程度的耐热性。ハリマ化成（株）的NPS-JL纳米胶在120℃/h的大气下烧结可以获得5.cm的非常低的电阻率。还进行了NPS-JL纳米胶的可靠性试验。采用3M公司制氟系表面处理剂（EGC-1720）表面处理东芝公司制PET膜（U34：易粘结处理品）。采用PMT公司制喷墨打印机和NPS-JL纳米胶印刷幅度250m长度15m的线路，在120℃温度下烧结1h，即使在-55℃（30min）~125℃（30min）的冷热循环试验中1000循环以后电阻值也没有变化及时在高温高湿放置试验（85℃，85%RH）中电阻值也没有变化多少，表现出高可靠性，如图2所示。喷墨打印的最大特长是无掩模印刷尤其是基材上的非接触印刷。图3表示采用Ag纳米胶在PET膜上直接描画电路。PET膜上形成的电路还可弯曲。表2表示了ハリマ化成（株）的纳米胶的种类和特长。NPS-J-HTB称为一般使用的玻璃料，对于玻璃基材的附着力强，在大气中500℃烧结以后的电阻率为2.cm，与块状Ag同等。NPS-J-HTB纳米胶适应于喷墨打印。NPS-MTB纳米胶适应于丝网印刷。
2导电性粘结剂
有机基材上可以采用配合树脂粘结剂的导电性粘结剂。导电性粘结剂主要是由导电性金属填料和热固化性或者热可塑性的树脂成分构成的。Ag填料一般根据用途选用薄片状或者球状的，特别是薄片状Ag填料使用于旨在获得低电阻值的用途。Ag填料的选择和树脂粘结剂的配合比率对于制造导电性粘结剂是极为重要的因素。树脂粘结剂可以使用各种树脂。ハリマ化成（株）利用公司本身的合成树脂技术和导电性金属填料技术开发了适用于PET膜上的导电性粘结剂系列，如表3所示。图4表示了采用丝网印刷可以形成线路/间隙（L/S）=70m/70m的微细电路的FPC。适应挠性电子的导电性粘结剂（导电胶）获得了高度评价，还应用公司的纳米粒子技术开发了高导热性粘结剂NH-3000D。传统芯片粘结材料所用的Ag胶中，通用品的导热率为2w/m.k~3w/m.k，高导热型为20w/m.k~30w/m.k的水平。高导热性粘结剂NH-3000D的微细尺寸Ag粉中配合了Ag纳米粒子。由于纳米粒子而大幅改善了导热性，所以获得了与AuSn焊料相匹敌的95w/m.k的高导热性，如表4所示，可以应用于LED或者功率系半导体封装的安装等许多领域中。
电极.线路和接合用金属纳米油墨
バニド-化学（株）从2008年度开始量产销售印刷电子用的纳米油墨FlowMetalTM，即电极用低粘度金属纳米油墨和接合用高粘度金属纳米油墨。
1电极用金属纳米油墨
バニド-化学（株）以Ag纳米粒子为中心进行了以高导电性，低温烧结性和各种印刷技术适应性为重点的开发，表5表示了该公司的金属纳米油墨LowMetalTM序列。以该序列为基础可以进行适合于各种用途和印刷方式的油墨配合的微调整。该公司已经备齐了水系油墨（SW，GW序列）和有机溶剂系油墨（SR序列）。水系油墨对操作者或者地球环境的负荷极小。在印刷电子产业中对工厂设计中的限制少，在安全和成本方面有很大的优越性。另一方面有机溶剂系油墨有时享受不到水系油墨的优点，但是可以广泛适用于水系油墨所不能适应的基材，辅助材或者印刷材的范围。
2接合用金属纳米油墨
金属纳米粒子的熔点由于纳米粒子化而下降到室温程度，但是如果被烧结则表现出熔点再度上升的不可逆性。利用金属纳米粒子的这种性质可以实现一般焊料所不可能的，即使在接合温度以上的温度下也不能熔解的，具有高耐热温度的接合材料。这种性质特别适用于汽车前照灯或者家用照明等功率LED或者电动车，铁道，电力设备和变频等功率器件那样的发热量大和使用温度高的用途中。根据焊料或者导电性粘结剂中的材料难以获得高导热率和低电阻率的观点来进行适合于接合材料的金属纳米粒子的设计。图5表示了使用迄今开发的接合用Ag纳米粒子，接合镀Au的陶瓷基板的接合部的截面SEM（扫描电子显微镜）照片。尽管没有施加外部压力而是在大气氛围下进行，但是接合层内部或者截面几乎看不到空隙，由此可见形成了非常致密的接合层。元素分析结果表明与上下镀层之间进行了元素相互扩散，从而造成了高接合强度。图6表示了以接合温度和时间变量的芯片接合部位的接合强度。190℃可以获得8MPa的实用上充分的接合强度，接合温度越高，短时间就表现出高接合强度。270℃时可达40MPa。这是由于接合温度越高越容易进行元素扩散所致。在所有试料中，破坏都是Ag接合层内的凝集破坏而非界面的剥离，足以说明元素扩散的进行。图7表示了热循环试验结果。低温侧固定为-40℃，高温侧为175℃（图中的黑色）或者（图中的白色），低温侧和高温侧每30min交互重复试验，在所有接合条件下都表现出良好的耐热冲击性，即使经过（400~500）回循环以后仍然保持着接合强度。由此可见使用金属纳米粒子的接合材料表现出所期待的耐热性。现在SiC器件的常用温度和高温侧250℃的热循环试验已在实施中。表5比较了各种接合材料的特性。由表5可知，Ag纳米粒子接合材料表现出焊料或者导电性粘结剂所不能达到的体积电阻值或者导热率。这对提高器件的散热性或者可靠性至关重要。
3Ag纳米粒子生成机理的研究成果
图8表示了Ag纳米粒子生成机理的研究成果。制作了采用三级高精度的0.18ms（毫秒）的时间分辨能力进行测量的测量装置，利用小角X线散射测量来追踪Ag纳米粒子的粒径变化。结果表明某种特定条件下的Ag纳米粒子相当于由Ag原子13个组成的Ag13群体（Ag13clusters）经过直径约7nm的群体（Clusters）而形成。6nm的Ag纳米粒子经过导入期，核生成主导期和粒子成长期三个只要过程，在6ms的丰产短的时间内形式。
无须烧结的Ag纳米粒子技术
无须烧结的Ag纳米粒子技术是三菱制纸（株）对年积累的Ag纳米粒子技术和公司擅长的精密多层涂复技术组合而成的。利用印刷法形成电子电路的线路时，通常印刷Ag纳米粒子或者Ag胶以后进行（120~200）℃程度的加热处理。为此不仅需要比较高价的耐热性基材，而且加热处理所需要的时间称为提高生产率的主要障碍。无须烧结的Ag纳米粒子技术可以解决这些课题。无须烧结的Ag纳米粒子技术大致分为专用Ag纳米粒子油墨（照片1）和印刷用专用基材（照片2）的组合或者专用Ag纳米粒子油墨和湿式处理技术的组合两种类型。另外还在开发适用于使用脉冲光的光烧结的Ag纳米粒子油墨或者利用UV光的可以导电化的Ag纳米粒子油墨，还有采用热以外的各种方法实现导电化的Ag纳米粒子油墨。
1专用Ag纳米粒子油墨
技术的突破是由于发现了可以使用Ag纳米粒子相互结合的导电性引发剂（进行化学烧结的药剂）而实现的。于基材加入导电性引发剂的基材称为印刷用专用基材，由外部溶液作用的处理称为湿式处理技术。这种导电性引发剂虽然对市集的各种Ag纳米粒子也有某种程度作用，但是三菱制纸（株）从导电性等观点出发开发了最佳的Ag纳米粒子以及专用Ag纳米粒子油墨，且已经商品化。Ag纳米粒子平均粒径约20nm，如照片3所示的TEM像。由TEM像可知，单分散性不高。专用Ag纳米粒子油墨是水系溶剂产品，可以调整为适合于喷墨印刷用的Ag浓度（15~30）wt%，粘度（3~10）Pa.s和表面张力（25~40）mN/m程度的性状。现在，安装压电头的家用喷墨打印机用的油墨，研究开发用的FUIFILMDimatixInc制DMP-2831型打印机用的油墨，RolltoRoll型喷墨装置用来セテ（株）制KJ4型头用的油墨已经序列化。挠性印刷用的专用Ag纳米粒子油墨预计不久将会商品化。
2印刷用专用基材
采用专用Ag纳米粒子油墨和印刷专用基材的组合时，由于无须干燥工程和烧结工程而具有传统技术所没有的以下优点。（1）可以使用家庭用喷墨打印机进行试制。（2）利用没有干燥和烧结区域的RolltoRoll型喷墨装置实现量产化。（3）使用现有挠性印刷机实现量产化。印刷用专用基材上设置的由复数层构成的精密涂覆层具有下面的功能。（1）迅速吸收油墨中仅含的溶剂。（2）只在基材表面上致密的堆积Ag纳米粒子。（3）基材中含有的导电性发现剂使Ag纳米粒子相互融接。（4）形成具有若干多孔构造的Ag膜。（5）赋予基材表面上的耐擦蹭性。利用导电性引发剂的Ag纳米粒子的化学烧结只需进行10秒左右就会发现导电性。另外，基材弯曲时，如果涂层开裂，基材上形成的线路也会断线，因此涂覆层应该具有柔软性。另外，利用上述（1）和（2）的功能，专用Ag纳米粒子油墨印刷以后只需数十ms就会成为与干燥同等的状态，因此可以采用家用喷墨打印机进行简单的制造。采用家用喷墨打印机充填描绘Ag浓度15wt%的专用Ag纳米粒子油墨时，描绘可能的细线为200m程度。图形表面电阻为0.15/~0.2/。实际的量产中适合于采用RolltoRoll型喷墨装置或者现有挠性印刷机。由于使用了印刷用专用基材，可以削减新规设备中干燥区域等附属设备的成本，提高生产率或者应用现有的印刷装置。尤其是使用喷墨印刷时，由于是无版印刷，所以适合于多品种小批量生产。另外由于无须制造印刷板的时间，所以可以大大缩短交货期。使用专用Ag纳米粒子油墨和印刷用专用基材制造诸如天线等导电性图形时，由于可以比印刷Ag胶还要廉价的制造，所以也可以降低成本。印刷用专用基材具有厚度140m的透明PET品和白色PET品，厚度180m的树脂涂层纸品（用印像纸使用的聚乙烯树脂涂覆纸）等序列。可以制造宽度约1.5m，长度可达数千米的产品，根据要求可以制造卷状或片状进行销售，可以制造厚度可达300m程度的树脂涂层纸品，适合于卡片或者电极上的应用。
关于元件安装，由于不能使用焊接，所以有必要使用电磁结合，ACF（AnisotropicCouductiveFilm），ACP（AnisotropicConductivePaste）和导电性粘结剂。照片4表示了采用家用打印机制成的导电性图形上使用ACP安装芯片的应用例。使用ACP或者ACF的安装时，需要(150~180)℃/(5~10)s程度的加热，但是由于印刷用专用基材的耐热性低，所以采用从工具（tool）侧进行加热的方法较好。使用激光进行局部加热时也可在耐热性低的树脂涂层纸型上的安装。另外近年来开发了(100~120)℃/(10~20)s程度可以固化的低温型ACP，可以适合于安装使用。由于印刷用专用基材上形成的导电性图形是由Ag构成的，如果原封不动的暴露于外界大气中，那么由于大气中的硫（S）成分而发生腐蚀，使电阻值升高。为此利用贴压保护膜，水性或者UV固化剂等的各种树脂的涂布等方法使图形与大气隔绝。使用Ag纳米粒子油墨和印刷专用基材的具体应用，例有UHF和HF带的PFID天线，有机TFT电极，单纯矩阵地显示电极，大面积供电天线，显示板用LED基板，接触传感器，电子黑帮用的大型触摸板，薄膜开关，智能封装和各种传感器的电极等。尤其是应用于RFID天线时，对于用户的优点如下：（1）天线的库存少；（2）天线图形的试作简单；（3）由于可以印刷条形码而无须入口（Inlet）。用作RFID标签时，不仅天线和触点而且印刷设置的各种表示都可以在印刷专用基材上采用通常的彩色油墨进行印刷，因此可以制造天线和各种表示存在于同一面上的RFID标签。
3使用湿式处理技术的无需烧结的电子电路形成技术
当专用Ag纳米粒子油墨和湿式处理技术相组合时，可以在立体形状，玻璃和各种基材等任意基材上形成电子电路。专用Ag纳米粒子油墨随着基材的不同而有必要特别供应，体积电阻率为20万cm以下。使用湿式处理的具体应用有RFID天线，TFT的电极，各种显示的电极和线路，触摸板的周边电极，薄膜开关，各种传感器的电极和各种电子元件的电极等。作为湿式处理的实际实施形状，在卷式生产的情况下，印刷和干燥电子电路的线路以后，浸渍于湿式处理液槽中，接着浸渍于水洗槽中，涂去残存在表面上的导电性引发剂。如果是单个元件最好进行间隙处理，如果是薄片处理也可以浸渍于槽中。利用喷墨或者狭缝（SlitDie）的涂覆也是较好的方法之一。含有导电性引发剂的湿式处理液是安全的水体系，不含有关系到排水规则的物质。
有人说：谁输掉了纳米，谁就输掉了未来。纳米，十亿分之一米的长度，却主宰了崔铮的工作和生活。
在国际微纳米加工领域，崔铮可谓无所不精。他是英国卢瑟福实验室第一个获得永久职位的中国人，在那里一口气工作了16年，担任了长达10年之久的团队带头人，出版74本专著，算得上功成名就。
“那时在英国，总觉得自己的能力可以做更多的事情，但还是有一个无形的天花板在上面。”谈起当年“落入俗套”的日子，习惯微笑的崔铮略显沉吟。
“”到来得恰逢其时，不同于以往科学院的“百人计划”和教育部的“长江学者”计划，它的门槛更高，可以做的事情也更大。
“这绝对是一个机会。”崔铮把目标瞄准了一个方向――回国。
“”对入选者的要求十分苛刻，却可以自由选择落户单位。2008年的最后一天，苏州纳米所所长杨辉接到一个意外的电话，崔铮在那边说，自己刚刚在北京参加了“”活动，希望能申报“”到纳米所工作。杨辉高兴极了，当场亮出态度：“非常欢迎!你的电话是我们最好的新年礼物!”
若水路398号――苏州纳米研究所所在地，是中国纳米技术产业最为集中的区域，中国纳米技术产业创新基地正在此打造。这里拥有近2000名纳米技术专业人才未来还将是一座“纳米之城”。崔铮发现，苏州纳米所的办事效率快得惊人，人还没到，仪器已经订好。等他辞去全部职位从英国赶来，一切已经顺水顺舟。这边的环境跟国外十分相似，人少，车少，清静安谧，特别适合做学术。
苏心纳米所是院地合作的部级科研机构，除了注重基础性研究之外，更注重产业化，即对地方经济的拉动作用，崔铮觉得，“这样的机制更加有助于科研成果转化。”
回国后，崔铮的生活一下忙碌起来，学术邀请纷至沓来，他所执掌的公司也已经正式运营，他的投入使得中国在这一领域快速与世界接轨。
崔铮对“”带来的益处感同身受，在他眼里，“是一个很高的平台。”走到哪里都受到尊重。
作为苏州纳米所唯一的“千人”，崔铮签了5年的合同，虽然才过去两年，实验室的墙壁还崭新如初，但是，在国际领先的研究方向上，崔铮和他的团队已经尝到了收获的甜头。
印刷电子技术的领军人物
回国后，崔铮在国内开辟了新的研究方向一一印刷电子技术，这一领域比他过去所从事的微纳米加工专业有着更好的应用前景。虽然欧洲、美国，韩国等都有人在做，但在国内却是空白。
中国是世界印刷大国，从事与印刷相关行业的企业达18万家，但在将印刷技术用于电子器件与系统制造这样一个市场潜力巨大的应用领域，国内的科研资源与科研力量投入严重不足，致使中国在印刷电子技术领域远远落后于欧美和亚洲国家，崔铮所开创的印刷电子技术在国内相关领域算是一次“开局”。
其实，早在英国时，崔铮就跃跃欲试想要转向，可惜当时时机不成熟，未能如愿。回国后，作为“”引进的人表纳米所划拨给崔铮1000万元人民币，崔铮利用这笔经费，组建了实验室并配备了科研团队。整个团队15人，来自香港、芬兰和内地院校，齐刷刷都很年轻。
“事情就这么做起来了”他笑着说，背后的艰辛不言而喻。
所谓印刷电子技术，用崔铮的话说，就是用印刷的方法做电子器件。
“你知道，集成电路板，芯片，是在硅上用复杂的加工方法做成的。我们是把同样的电子器件用印刷的方法做在纸张、塑料和玻璃上。”
听起来有点天方夜谭，但是，这些看起来像一张张“塑料纸”的东西，确实就是电子器件，用印刷的方法，1分钟可以做10多米，宽度可以达到1米甚至更宽，成本却下降了很多。
在过去几年中，印刷电子已经从显示器、电子纸扩展到了环绕照明、传感器、电池甚至触发器。大面积、低成本、柔性化是这一技术的最大特征。拿起一张酷似胶片的智能标签，崔铮的眼睛放着光亮。利用这一技术制作的柔性智能标签，拿在手里，卷折自如。崔铮说，采用这种方法，未来的电子书可以随意弯曲，也更接近纸张的特质。
过去做起来十分复杂的电子器件，崔铮的小组现在用一台喷墨打印机就可以“摘定”。过去一个智能标签要20美分左右，现在只要三四美分，甚至更低。可口可乐和联合利华这样的公司甚至声称，如果成本降到1美分，他们会考虑将每件产品都贴上这种标签。显然，这一技术的应用前景不可限量。
崔铮告诉记者，“将来的广告牌用打印的方式去做，不仅有图像，还可以信息互动。”成本降低，利用率提高，比条形码包含的信息要多得多。将来，电子车票、出入卡、信用卡等都可以通过印刷电子技术来制作。
这一技术的应用也在其他领域不断延伸，比如太阳能电池，通过印刷的方式，把光伏材料印在塑料上，就可以接收太阳能发电，帐篷、雨伞、背包上都可以使用。
崔铮的团队还率先在国内首次实现了全打印薄膜晶体管技术。通俗地说，就是把晶体管用打印的方式做出来。
“也就是把原来的半导体材料做成墨水，然后再打印出来。这些材料多是纳米形态，一旦变成纳米之后，再加上溶剂，就可以变成液体。”
说到这里，他打着手势做了一个通俗的比喻：比如面粉，加上水就调成了糊状!一手科研，一手产业
2010年，因为“在中国开辟了印刷电子技术研究新领域，并积极推动科技向产业的转移。”崔铮被评为“科学中国人年度人物”。
也是这一年，崔铮主持了全国首届“印刷电子技术研讨会”，并成立了“印刷电子技术研究中心”。在他的带动下，很多人开始对印刷电子技术萌发了兴趣。
一手科研，一手产业是崔铮回国后的新形象，地方政府也鼓励科技同产业结合。面对潜在的巨大市场，前不久，崔铮成立了自己的公司
苏州纳格光电科技有限公司。“市场很大。”他说。“看好了才去做的。”
已经有4家公司准备采用崔铮团队所研发的透明导电膜。前不久，在美国举行的印刷电子技术峰会上，很多公司对这项技术表示了兴趣。
崔铮曾经预言，2030年，中国城市将进入纳米时代。微小化是当前科技发展的一个趋势，纳米技术正在悄悄渗透到人们的衣、食、住、行各个领域。纳米化妆品、纳米领带、纳米食品、纳米建筑涂层……纳米产品层出不穷。“在日常生活中，比如手机，以前只有打电话的功能，现在体积越来越小、功能越来越强，数码相机的摄像头包括电路只有黄豆粒那么大，这些都离不开纳米技术。而护照和身份证也将越来越多地使用纳米技术，更小也更方便。”
走近柔性印刷电子喷墨技术
柔性印刷电子喷墨技术是一种将导电线路打印在酚醛树脂、环氧树脂等基材上的技术，也被称为全印制电子技术。这种技术适合制作柔性异形线路板、普通线路板、光伏电玻璃、PCB、LCD等。
“柔性”在这里有双解，一是指柔性介质；二是指与传统的PCB相比，不需要大批量生产，可以利用喷墨技术特点按需进行小批量生产。与常规印刷导电线路的工艺相比，利用柔性印刷电子喷墨技术制备导电线路的工艺方法具有制造速度快、环境友好、工艺简单、成本低以及功能多样化等优点。柔性印刷电子喷墨技术不仅可以使用导电墨水（如纳米银）制备线路板，亦可以利用特殊的半导体、碳、硅等各种介质制备电阻、电容、电感、电池、晶体管乃至于集成电路，而这一切都可以通过打印的方式在一定的介质上完成，大大提高了生产效率和降低了生产成本。
柔性印刷电子喷墨设备的构成与工作原理
柔性印刷电子喷墨设备由机械系统、驱动系统、运动控制系统和视觉检测系统（可选）等构成，如图1所示。具体来说，柔性印刷电子喷墨系统包括1个或1组喷头、喷头控制板卡、数据处理运动控制卡、PC机、介质放置平台、墨路系统、喷头架及喷头架运动系统等装置，如图2所示。具体实现方式为：根据PC机中绘制的需要打印的电路图，喷头控制板卡控制1个或1组喷头喷出特制的墨水，并通过喷头架的运动，在介质上印制精密电路。
1.主控系统
柔性印刷电子喷墨设备要实现高速、高分辨率等性能指标，主控系统是关键。由于喷墨设备的喷头较多，数据传送速率较快，传送量大，因此，主控系统的数据传输和数据处理设计是主控系统设计的要点。图3的虚线框内是主控系统，主控系统通过IIC总线与控制模块相连，由嵌入式处理系统（MPC8548E）、USB接口电路、数据缓存、CPLD喷头与控制电路以及喷头数据总线驱动组成。
当计算机通过RIP程序启动喷印命令时，该命令首先通过USB接口电路的命令通道，由串口传送到控制器MPC8548E中，MPC8548E的主控程序对命令进行分析，通过IIC总线将命令送到各控制模块，完成对介质厚度的监测、喷头上下位置的调整、控制喷头小车的X和Y方向运动等。当喷墨设备完成初始设置后，RIP传送数据到MPC8548E，MPC8548E的主控程序根据所需打印的长度，设置喷头小车电机的行走距离及其可喷绘区域，USB接口电路启动数据传输，接收RIP的图像点阵数据，对数据缓存进行填充，当数据缓存填充满后，USB接口电路发送指令到MPC8548E，启动CPLD喷头与控制电路中的喷头控制状态系统和喷头小车电机，当喷头小车行走稳定后，发出喷墨脉冲及使能信号，喷头控制状态系统从数据缓存中读取数据，写入到每个喷头中，控制其进行喷墨操作。
2.供墨系统
（1）供墨系统分析
供墨系统是喷墨设备不可或缺的重要组成部分，良好的供墨系统是喷墨设备实现高质量与高可靠性的重要保证。喷头的属性各异，其需要配合使用特定性能的墨水，并设置合理的墨流负压。同时，墨水作为一种化学物质，其特性会随着喷墨设备的环境及工作状态的变化而发生相应改变。这就需要设计开发一种独立工作的机电一体化供墨系统，通过对油墨特性及供墨流的控制，配合喷头优质高效地完成打印任务。
墨水的黏度及表面张力对打印墨滴成型有很大影响。其中，墨水表面张力受环境温度变化影响不大，而墨水黏度却随着温度变化有较大的波动，对打印工作有较大影响。因此，对于供墨系统而言，控制墨水黏度是主要任务之一。墨水黏度与温度呈负对应关系，特定的温度范围决定了墨水的黏度范围。对打印工作来说，不同的喷头对应着不同的最佳墨水黏度，而墨水黏度又与温度相关。因此，通过控制墨水温度，能够有效地控制墨水黏度。墨水温度主要受季节和早晚温差影响，特别是低温墨水的高黏度对喷头影响较大，易造成堵头故障，不仅会造成打印中断，而且清洗喷头会造成大量时间和墨水的损失。
此外，供墨负压不足会造成漏墨、白线等现象，而过大又会降低喷射速度甚至喷射不畅，造成墨点不饱满，打印图像边线不完整，图面残破等。因此，控制供墨负压也是供墨系统的主要任务之一。供墨负压一般采用负压泵供给和高差负压供给两种方法。其中，前者通过负压泵的控制能够提供稳定准确的负压，但是需要负压传感器、负压泵等额外组件，会增加设备成本及结构复杂性。
（2）供墨系统结构设计
供墨系统由主墨盒、次级墨盒、墨泵、过滤器以及检测反馈控制系统等组成，如图4所示。小容量的次级墨盒储存少量过滤后的墨水，并用指定压力为喷头提供墨流。随着次级墨盒里的墨水被消耗，墨泵从主墨盒中抽取墨水，并通过过滤器补充次级墨盒里的墨水。检测反馈控制系统包括次级墨盒内的液压传感器与温度传感器，主墨盒内的液位开关以及系统控制面板等部件，其通过检测反馈控制系统内的传感器，反馈墨水温度及墨盒内液位等信息给系统控制面板。系统控制面板根据设定的程序对所采集的数据进行分析处理，产生对加热片及墨泵的开关控制信号，以此控制供墨系统内的墨水温度、调节喷头负压以及保证墨盒内墨水容量适宜当前打印工作需求。
3.喷头控制与辅助电路
CPLD喷头与控制电路包括以下模块：寄存器组，用于存储控制器发送过来的命令以及外部I/O数据与状态；译码器，完成对寄存器的地址编码与片选；数据包计数器，完成包计数与点计数，当喷头每个点的数据传送到喷头后，包计数归零，同时发送请求中断；喷头控制状态系统，完成喷头数据的传送，控制喷头喷墨；I/O端口，完成一些继电器的控制、状态检测等。
喷头的每个喷嘴的腔室都被相互独立的压电陶瓷包裹，通过图文数据激励触发脉冲电压来控制喷头是否喷墨，通过施加在压电陶瓷上的脉冲电压控制喷头喷墨的量。在喷墨打印控制软件界面上，可通过“图片路径”选择需要打印的图像，“喷头/喷孔选择”选择需要打开的喷嘴，“波形设置”设置喷头的打印波形。计算机通过网口通信把选择的数据发送到CPLD喷头与控制电路中，然后被转换成电平信号发送到脉冲电源中，在需要打印时，触发脉冲波形，喷嘴实现喷墨；在不需要打印时，不触发脉冲波形，喷嘴不喷墨。
4.介质烘干技术
作为介质放置和输送平台，介质放置平台应适合平板介质和柔性介质。为了使墨水充分干燥，保证其有效的导电率等关键指标，通常采用对介质底部基材进行加热的技术与方法，加热温度控制在100～160℃。为了保证基材恒温加热，应采用温控系统，以保证温度合适。
柔性印刷电子喷墨技术使用的墨水
柔性印刷电子喷墨技术使用的是一种具有导电特性的特种墨水，其通常由导电银等构成。对于喷墨系统来说，当选定喷头之后，墨水为适应喷头，通常需要考虑导电率、黏度、最大颗粒、张力、稳定性和pH值等参数。表1为不同与喷头相对应的墨水特性。由此可见，墨水指标必须与喷头性能相适应，才能使整个系统运行良好。
对于柔性印刷电子喷墨技术而言，纳米导电银墨水是最基本的墨水。如果能够配合研制出合适的硅、锗、硒、砷化镓等半导体组成的墨水，就可以在任意介质上打印出电阻、电容、电感、半导体元器件、集成电路元器件。相信随着材料科学的发展，这一天会离我们越来越近。
打印精度控制
柔性印刷电子喷墨技术的应用对象往往是一些异形柔性小型电路，因此对打印精度要求较高，一般的喷墨打印机不能保证其打印精度要求。要达到这个要求，通常可以采取以下方法。
1.选择高精度喷头
在选择喷头时，首先要考虑其墨道宽窄，以适合导电银胶墨水、半导体类墨水等；其次，要根据打印介质、精度的要求，选择适合的喷头，以保证墨滴大小合适。
2.选择合适的精细的墨水
墨水是由一些颗粒和液体组成的，颗粒的直径和均匀性非常重要，其基本制作工艺为粉碎、研磨、搅拌等。墨水的研制与低成本的产业化始终是一个不可回避的问题。
3.保证X方向的运动精度
采用金属光栅尺、直线电机代替传统的塑料光栅尺和直线导轨，将会大大提到X方向的运动精度，使之由50～150μm提高到1～5μm。
传统印刷企业在印刷电子领域会获得一定的发展机会，但能不能成为这个领域的主导力量需要考量。
我的观点是，印刷电子最终带来的产品是电子产品，电子企业会是这个领域的主导力量。当然，印刷电子技术涉及到印刷技术和工艺，电子企业与印刷企业可以合作，电子企业可以引进印刷方面的专业技术和人才。
目前实践印刷电子的企业，更多的还是新型的技术企业。传统印刷企业如果要完全转入这个领域，恐怕需要做一些大的投资，它的领导人必须是卓有远见的。印刷电子整体来说还处于技术研发阶段，还没有大规模产业化，参与的企业还在边研发边试制样品。国外印刷电子的发展情况也大抵如此，它们的相关产品也没有实现量产。
印刷电子市场还在培育之中，产业链还在建立形成过程中，有远见和经济实力的印刷企业，可以引进电子方面的专业人才，尝试进入印刷电子领域，但必须意识到，印刷电子会是一个长线投资项目。另外，在电子领域的研发实力欠缺是传统印刷企业进入印刷电子的一大阻碍。
一些传统电子技术与制造企业，也在参与印刷电子领域，但它们对印刷电子的接受程度有多高，推动力有多大，也需要考量。印刷电子技术现阶段在产品精度和性能方面的局限它们也很清楚。举个简单的例子，它们已经习惯了用传统制备方法做PCB，工艺成熟、成本也低，如果转成印刷电子技术，刚开始不能形成规模化生产，成本也不会低，它们不会愿意更换技术。
一些新型的技术企业，既不属于传统电子企业范畴，也不属于传统印刷企业范畴，它们捕捉到印刷电子的发展机会，从头做起，依靠技术研发实力，会在这个领域有不错的前景。
我们在中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所建立的印刷电子技术研究中心，是国内首个专门致力于印刷电子技术研究的中心。中心的研究方向包括印刷电子材料合成、印刷电子工艺、印刷电子封装、印刷电子器件及其应用、印刷电子工程化与产业化等。我们也与国内的印刷科研院校、印刷机械制造企业合作进行了材料与装备研发，我们与印刷行业还是有一些合作的机会。
印刷电子技术研究中心的产业化基地——苏州纳格光电科技有限公司成立于2011年，现已开发出具有自主知识产权的柔性透明导电膜产品，主要应用于手机与平板电脑中的触控显示屏。它可以取代传统制造技术，实现更低的成本、更好的性能，已经被国内主要手机厂商接受，我们正在寻求通过合作，将这项产品投入量产。
关于印刷电子的市场什么时候能真正起来，要看是否有新颖的产品与市场的接受程度。触摸屏产品由于有直接的市场需求，因此接受得比较快。除了苏州纳格光电之外，苏州还有一家企业（泛普纳米）在做大尺寸印刷触摸屏产品，并已经投入市场，可以运用到广告展示牌、桌游、商业橱窗、贩卖机等多方面。
印刷电子技术在PCB制备的应用方面，中国印制电路行业协会（CPCA）近年来一直在积极推动。如果能有国家环保政策的支持，进程估计会更快一些。
在电子票证、智能包装、玩具制造等领域，印刷电子技术也正慢慢渗入。
此后，也不断有人与我探讨，“印刷电子？到底怎么定义呢？电子产品都能印刷吗？它可以替代芯片”？
对于印刷电子，很多人有点朦胧的感觉与认知，但似乎并不是真正的清晰明了，有所知，更多的却是有所不知。
印刷电子，其实并不神奇，也并不神秘。
崔铮，应该称得上是国内研究印刷电子的第一人，1988年于东南大学获博士学位；1989年赴英国剑桥大学微电子研究中心进行博士后研究；2009年入选中共中央组织部第二批“”（创新类），同年进入中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所；2010年创建国内首个专门、完全致力于印刷电子技术研究的中心；2012年与人合作编写、出版了国内第一本全面介绍印刷电子的专著《印刷电子学——材料、技术及其应用》。
本文对印刷电子的初步介绍，多引用、借鉴自他的观点。
印刷，作为一种电子制造技术
“印刷电子技术，就是利用传统印刷技术制造电子器件与系统，如果要给它找一个比较相近的领域，它应该属于电子学而不是印刷学，它是基于印刷原理的电子学。”
比对一下集成电路的传统制作工艺和新的印刷制作工艺，可以让我们对印刷电子技术有更具体、形象的认识。
以半导体单晶硅为衬底材料的微电子集成电路技术已经发展成熟，一般来讲，硅基集成电路的制作工艺涉及薄膜沉积、高温烧结、光刻、腐蚀、封装等，人们通常将这种传统的蚀刻制备方法称为“减法生产”。
集成电路传统制作技术的优点在于精度高、性能好，缺点则是成本高，而且蚀刻环节产生大量重金属废液，造成环境污染。另外，因为涉及高温烧结工艺，这项技术对衬底材料有一定要求，不能适用于柔性衬底材料，比如塑料薄膜、纸张、纤维等。
如何用印刷的方法制作集成电路？将具有导电、介电或半导体性能的电子材料制成可以印刷的功能油墨，按照线路设计图案，将这些特殊油墨印刷到衬底材料上。集成电路的各组成部件，均通过印刷的方法，由功能油墨层层叠加沉积而成，人们于是习惯将集成电路的这种印刷制作技术称之为“加成法”。
比对一下集成电路的传统制作工艺和新的印刷制作工艺，可以让我们对印刷电子技术有更具体、形象的认识
印刷加成制作技术工艺简单，成本低，可实现大面积、大批量生产；免于蚀刻处理，没有原材料浪费，环保无污染。虽然目前在产品精度和性能上还无法与传统制作技术抗衡，但它对衬底材料没有耐高温、硬度等要求，因而应用范围更广。
很显然，印刷电子制造技术独特的优势与长处，可以补齐传统电子制造技术的“短板”，但它也有自身的缺陷与局限，并不是万能神通的，也不是所有的电子器件和产品都能通过印刷的方式制造。
学术界存在的一种观点是，印刷电子技术并不能取代传统的电子制造技术。也许随着材料研发和工艺上的改进，未来印刷电子技术在产品精度方面能有持续的突破和提升，但和目前传统电子制造技术绝对的统治地位相比，它还稍显稚嫩，只能算是一株刚刚破土探头的“小幼苗”。
人们希望印刷电子技术能够扬其“大面积、低成本、柔性化、环保”之长，探索、找准适合自身的应用与市场化发展空间。
印刷电子技术现阶段最直接的适用领域应该是印刷电路板（Printed Circuit Board, PCB）的制造。其实丝网印刷在印刷电路板的传统制作技术中已经运用多年，但传统印刷电路板的制作并不是“一印了之”，最终仍要通过光刻和腐蚀处理才能形成电路图案。而随着印刷电子技术的创新发展，彻底淘汰蚀刻等工艺，通过印刷直接在PCB基板上形成电路图案已经可以实现。
除了PCB，印刷电子目前的应用领域主要集中在RFID天线、柔性显示、光电、光伏等几大领域。
用喷墨印刷、柔印、烫印的方式制作RFID天线，降低射频标签成本，这类尝试国内已经比较多，后文还会有相应的案例介绍，此处略过。
由于“大面积、柔性化”的技术特点，印刷电子能被应用到智能手机触摸屏，平板电脑、电子书显示屏等产品的制作中。此类研发与试制在国内正渐渐多起来。
运用印刷电子，制作与建筑面墙相结合的太阳能电池覆盖膜，制作大型户外广告显示牌、商店橱窗互动显示屏……有人说，“未来，印刷电子会与人们生活的方方面面密切相关”。它的应用领域确实很广泛，物流、建筑、能源、广告营销……也无怪乎有人认为，“印刷电子把生活搞得像一部科幻剧”。你想想看，智能包装上可以播放一段广告视频；个人的名片可以发声；A4大小的塑料薄膜，放在阳光下，可以与手机等电子产品连接充电……这些新奇创意的实现，都涉及到印刷电子技术的运用。
印刷电子，电子还是印刷？
印刷电子，管他应该归属于电子领域，还是印刷领域，纠结这个似乎意义不大。它带来的是电子产品，运用的却实在是印刷技术：喷墨印刷、丝印、柔印、烫印、凹印、胶印……国内外印刷电子的科研人员，他们的实验方法就是运用这些我们烂熟于心的“老本行”。
有人说，“印刷电子，与传统印刷只是形似，有本质区别”。
当然不要把印刷电子与传统印刷混淆。书刊、杂志、报纸，是用来看的，至于包装印品，是用于运输、保护、展示或者其他，而印刷电子产品，无疑具备更高的功能性要求。
除了产品形态与功能，印刷电子与传统印刷在制作工艺上也不一样。首先材料是最关键的问题，印刷电子油墨与传统印刷油墨显然不在同一个概念层级上。毫不夸张地说，印刷电子材料的发展决定着印刷电子的发展，这里不再详细展开论述，材料研发的问题大可交给学术界去解决。如果你打定主意要试水印刷电子，首先要深入了解印刷电子材料。
传统印刷设备并不能直接用于印刷电子领域，要经过适当的改造。印刷电子对于产品的印前和印后处理，也会有一些不同于传统印刷的要求。如果你想要试水印刷电子，这些也是须知。
不过，当务之急的问题是，在我们传统印刷企业还没搞清楚能不能切入，如何切入印刷电子领域之时，别人已经抢先一步。
截止到2011年4月31日，日本受理463件，占22.84％；紧随其后的是美国，受理379件，占18.70％。他们是目前印刷电子技术发展最为迅猛的国家，两国受理的专利申请数量占到总量的41.54%。此外，在申请的专利中，有11.54%采用了PCT途径，这是一个较高的比例，显示出专利权人对其专利的重视和加大拓展国外市场的期望。同时，韩国、欧专局、中国等也都受理了较多的印刷电子技术专利申请。专利申请人分布表2是全球印刷电子技术专利主要申请人分布情况。综合来看，全球印刷电子技术领域专利申请人前15位主要为日本、韩国、美国的公司。具体主要分析如下：（1）关于日本公司。从排名前15位的专利权人可以看出，共有6家是日本企业，这些企业共申请专利133件，占到全球印刷电子技术申请量的16.2%。其中，精工爱普生公司申请量为34件，居世界第二。日本松下专利产出时间最早，在1974年便申请了相关专利。而大日本印刷公司、凸版印刷株式会社、松下集团也从上世纪80年代开始，就已经着手研发印刷电子技术。总体而言，日本公司的专利产出持续时间较长，从1974年一直持续到2011年，这说明日本不仅是研究印刷电子技术较早的一个国家，也是早期实现印刷电子产业化的国家，其研发能力具有较强的竞争力。（2）关于韩国公司。韩国三星是一家集半导体、通信、计算机、消费类电子产品于一体的大型研发企业，也是韩国最大的企业集团，在电子消费领域，处于垄断地位。可以看出，三星电子从2004年才有专利产出，但是其专利申请量以52件位居第一。说明韩国三星电子虽然起步较晚，但是其能够抓住市场机遇，快速掌握印刷电子技术的研发方向，并积极有效地进行专利保护。有报道称该公司在未来将继续投入大量资金进行印刷电子技术的研发，包括基于这项新技术所需的材料、生产设备、器件，以及制造完整产品的工艺等各个技术领域。（3）关于美国公司。还可以看出，排名前15位专利权人中，共有4家美国公司，分别为美国施乐、摩托罗拉、普莱克卓尼克斯（Plextronics）、惠普，各公司的专利申请量在10件左右。成立于2007年，主要研发团队来自于美国卡内基梅隆大学的普莱克卓尼克斯（Plextronics）公司，从2009年才开始申请相关专利，两年多的时间里已经申请了11件专利。说明作为一个新成立的公司，该公司在印刷电子领域有着很大的创新性。目前该公司主要致力于利用印刷方法生产太阳能电池、照明，以及其他电子产品，包括研究用于以上产品所需的墨水。
IPC分类H01L51H01L21H05K3H01L29C09D11H01B1H05K1H05B33B41J2G02F1表3印刷电子技术前10位IPC大组分布说明使用有机材料作有源部分或使用有机材料与其他材料的组合作有源部分的固态器件；专门适用于制造或处理这些器件或其部件的工艺方法或设备专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备用于制造印刷电路的设备或方法专门适用于整流、放大、振荡或切换，并具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒的半导体器件；具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒，例如PN结耗尽层或载流子集结层的电容器或电阻器；半导体本体或其电极的零部件油墨按导电材料特性区分的导体或导电物体；用作导体的材料选择印刷电路电致发光光源以打印或标记工艺为特征而设计的打字机或选择性印刷机构控制来自独立光源的光的强度、颜色、相位、偏振或方向的器件或装置，例如，转换、选通或调制；非线性光学申请量（件）4583892802742251841431139290占比（%）9.448.025.775.654.643.792.952.331.901.851.4IPC技术领域分布表3是印刷电子技术专利申请涉及的主要IPC大组分布状况。从中可以看出，目前印刷电子技术领域专利申请主要集中在H01L51、H01L21、H05K3、H01L29、C09D11等IPC大组。排名在前10位的IPC大组分类的专利量占到整个技术领域的46.3%。其中分布在H01L51的数量最多，占整个技术领域的9.4%。H01L51是印刷电子技术的主要IPC大组。H01L51对应的技术领域为有源部分含有机材料的固态器件，以及制造或处理这些器件的工艺方法或设备。印刷电子技术可以印刷有机电子材料，也可以在柔性衬底上印刷，如OLED、OFET、OPV等有机电子器件均可利用印刷方法来制作。印刷电子技术与有机材料的应用相结合，在丰富产品种类、提高生产效率、改善产品质量、降低生产成本等方面体现出了较大的优势［3］。另外，涉及到H01L51的专利于2002年开始出现，在过去从未有过相关的专利申请，说明该IPC大组为近10年来印刷电子技术发展的新领域，并且其专利申请量整体呈上升趋势，已经成为研究的热点。全球都在积极申请与有机材料相关的专利，同时也说明在该技术领域，竞争较为激烈。H01L21和H05K3主要涉及到印刷电子器件的制备方法和生产设备。其中H01L21在1980年才开始有相关专利申请，但当时并没有引起学术界和产业界的重视，此后的发展相当缓慢；不过，从2002年开始随着有机材料的发展，相关领域的专利申请数量才开始明显上升。H01L29涉及半导体器件，电容器或电阻器，半导体本体或其电极的零部件。该技术领域的发展与HOL51、H01L21两个技术领域的发展很相似。从2002年开始，H01L29与HOL51、H01L21这3个技术领域的专利申请量开始逐年增加，并在2006年有一次突破，在2009~2010年申请量又有了一次突破。3个技术领域的申请量同时在2007年有小幅的回落，以有机材料为对象的半导体器件性能出现了技术瓶颈。这种发展路线不仅说明利用印刷电子技术制备半导体器件和印刷电子技术所需的有机材料同时快速发展，也说明这3个IPC大组不断成为印刷电子技术的研究热点。
从2002年开始，印刷电子技术每年的专利申请量呈现上升趋势，且逐年增长幅度明显加快，至2009年，印刷电子技术专利年度申请量达到顶峰。印刷电子技术的专利申请主要集中在以有机材料为对象的器件研究、制造或处理器件或其部件的方法或设备、用于制造印刷电路的设备或方法、半导体电子器件、油墨等领域。综合来看，全球印刷电子技术主要专利申请人都集中在国外的公司，足以说明印刷电子技术已经是国外企业竞争的技术领域，对低成本、环保、便携式新颖电子产品的追求，驱动了目前印刷电子技术的高速发展。从产业化进程来看，国内印刷电子技术与国外企业有明显的差距，国外从事印刷电子技术研发的企业有3类。一类为大型集团公司，如三星、松下、日立等；一类由传统印刷技术领域逐渐走向印刷电子技术领域的公司，如精工爱普生等；一类为专门从事生产印刷电子产品的公司，如普莱克卓尼克斯，凸版印刷等。国内目前也有一些科研机构和公司从事印刷电子技术的研发，但是公司规模较小，并且技术应用领域单一。目前国内研制的银墨水较多，印刷电子技术的应用主要集中在利用丝网印刷制作太阳能电池电极，技术方案相对简单，无法形成具有国际竞争力的专利技术。印刷电子技术是一个系统工程，为保证我国在未来的印刷电子技术领域的竞争力和话语权，尤其为保证我国印刷电子技术能够长期可持续发展，我们需要增加国内印刷电子技术研究的深度与广度，整合国内资源，集中优势力量攻克关键技术难点，印刷电子技术的应用领域较广，我们可以针对不同应用领域进行开发，从而形成低成本、高技术含量的产品。
作者：王亦 林剑 马廷灿 单位：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 中国科学院武汉文献情报中心
