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印刷电子技术及其产业化前景

日期:2014-02-25

  印刷电子技术是基于传统印刷方法制造电子器件的一项新技术。印刷电子以及与之相关的有机电子、塑料电子、柔性电子、纸电子、透明电子等形成一大类完全不同于硅基微电子的新型电子技术与产品,这些电子产品的大面积、柔性化与低成本特征是硅基微电子产品所不具备的,有广阔的应用前景与市场。印刷电子起源于有机电子,但有机电子并没有导致印刷电子的大范围应用。其主要原因是能够印刷的高分子有机电子材料的性能远不如真空蒸发的小分子有机电子材料。真正带来印刷电子蓬勃发展的契机源于近年来纳米材料技术的发展与成熟。许多无机纳米材料,如碳纳米管、石墨烯、纳米银等,都具有比现有的有机电子材料好的多的电子学性能。将无机纳米材料做墨水化处理的技术要比探索合成新型高性能有机电子材料相对容易的多。而且这些无机纳米材料具有良好的环境稳定性。通过印刷方式可以将这些纳米材料集成到各种传统电子与光电器件中。由此形成的电子器件既保留了纳米材料的纳米尺度特性,又体现了印刷制备技术的大面积与低成本特征。


       在印刷电子这个新兴领域,国内与国外的差距并不太大。在无机纳米材料应用于印刷电子的研究方面,国内的研究与国外基本是同步的。中国印刷电子的起步始于2010年。中科院苏州纳米所于2010年创建了国内首个完全致力于印刷电子技术研究的中心。这个研究中心在印刷电子研发方面有两个特点:一是强调基础研究与工程化技术研发并重。在研究方向的设置上包括了从印刷电子材料合成、印刷电子工艺、印刷电子器件及其应用与印刷电子封装的全产业链技术的研发。中心于2011年初成立了自己的产业化基地,苏州纳格光电科技有限公司,力求实现研发成果与产业化之间的无缝对接。二是侧重基于无机纳米材料的印刷电子技术研发,包括碳纳米管、金属氧化物纳米材料、无机纳米介电材料及其印刷电子器件的制备。在中科院苏州纳米所印刷电子中心的带动下,国内对印刷电子这一新兴领域的关注度日益增加。


       印刷电子是一项非常贴近应用的新兴技术。研究开发印刷电子技术的最终目的是要实现印刷制造大面积、柔性化与低成本的各种电子或光电产品。国外近年来对印刷电子的高度重视,主要源于看到了这一技术向实用化与市场化发展的前景。中国是全球最大的消费类电子产品的生产国,也是消费类电子产品最大的市场,中国同时又是世界印刷大国。中国没有理由不大力发展印刷电子产业。本报告介绍了印刷电子这一新兴领域及其广阔的市场前景,并结合中科院苏州纳米所印刷电子中心及其产业化基地研发的实例,说明印刷电子是实现纳米科技尤其是纳米材料研究成果产业化的一个重要途径。
 

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