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未来的平板电脑可在桌面上“印刷”制成？

2013-01-28 16:10:16.0 来源：日经技术在线责编：王岑

摘要：: 在人人都可进行制造的3D打印机受到关注之际，另一场“打印机革命”也在掀起,那就是“印刷电子”技术的实用化。

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　　【CPP114】讯：在人人都可进行制造的3D打印机受到关注之际，另一场“打印机革命”也在掀起,那就是“印刷电子”技术的实用化。简单来说，这是一种以印刷报纸、传单的方式，“印刷”电子元器件的技术。包括电路、传感器、显示器在内，能够把各种各样的器件印刷在1片基板上。只要把基板与利用3D打印机成形的树脂和金属外框组合到一起，就能制成平板电脑。在今后，这样的“桌面工厂”将不再是痴人说梦。

　　印刷电子技术的特点是能够在小空间内进行多品种少量生产，其中隐藏着颠覆投资高达数千亿日元建设大型生产线，进行大批量生产的传统电子产业商务模式的可能性。
　　
　　传统的半导体技术是在硅晶圆上形成薄膜，然后再薄膜上绘制微细的电路。而印刷电子技术就像是在纸上打印油墨那样，在基板上叠加有机材料。只需把所需材料直接堆叠，无需传统技术中必需的削掉晶圆上薄膜的过程，能够大幅降低材料成本。而且，因为与印刷品一样，比较容易大面积化，所以印刷一张草席大小的大型传感器也不在话下。目前，有机EL（电致发光）显示器、太阳能电池、电子纸等产品的量产工艺的一部分已经采用了这项技术，为了在今后全面应用于量产，各企业正在积极开展该技术的相关研发。
　　
　　富士胶片公司销售的台式工业打印机“DMP-2831”能够利用普通的喷墨技术，在树脂薄膜上印刷20微米（1微米为100万分之1米）宽的微细电路。除了平面印刷之外，还能在基板上形成立体图形。
　　
　　DMP-2831的外观看上去就像一台个头稍大的打印机，通过USB连接线个人电脑，最大支持A4大小。这款打印机主要面向制造企业和大学的研发，价格为800万日元。上市5年来售出了700台。
　　
　　应用开发需要转换思维
　　
　　虽说在研发层次已经可以实现水平相当高的印刷，但是，在得到制造企业生产线的全面采用之前，除了打印机以外，墨水、基板材料等方面都需要进行诸多技术改良。要想取代现行的生产技术，这项技术必须应用于有望取得量产效果的新产品。例如在医疗领域，东京大学研究生院工学系研究科副教授关谷毅利用印刷电子技术，开发出了缠绕在导管上检测体内温度和氧浓度的传感器。关谷表示：“人体用传感器无需显示器和半导体那样的高集成化，能够以低成本进行印刷。开发新用途时必须要转换思维。”
　　
　　在这一点上，日本拥有众多印刷设备、材料等方面的实力派制造企业，处于十分有利的地位。2011年，日本的27家电子、设备、材料公司组成“新一代印刷电子技术研究组合”，力争跨行业制定量产技术标准。
　　

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