上期我們回顧了柔性印刷電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程及該產(chǎn)業(yè)目前面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。今天，我們將繼續(xù)深入柔性印刷電子產(chǎn)業(yè)，共同展望柔性印刷電子的未來(lái)趨勢(shì)。

未來(lái)展望

任何新技術(shù)從開(kāi)始出現(xiàn)到最終實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)成功都會(huì)經(jīng)歷一個(gè)曲線發(fā)展過(guò)程。從最初的技術(shù)萌芽期會(huì)先經(jīng)歷一個(gè)期望膨脹期，即所謂“發(fā)燒”期。但由于市場(chǎng)對(duì)新技術(shù)的期望值過(guò)高，與不成熟的技術(shù)現(xiàn)實(shí)形成落差，于是進(jìn)入幻覺(jué)破滅期。經(jīng)過(guò)重新整合，調(diào)整市場(chǎng)目標(biāo)并伴隨技術(shù)的成熟與進(jìn)步，尤其是批量生產(chǎn)技術(shù)的成熟，最后緩步進(jìn)入成功期。這個(gè)過(guò)程就是著名的Gartner曲線發(fā)展過(guò)程(圖表1)。柔性印刷電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展也是一樣。早期對(duì)這一技術(shù)的市場(chǎng)潛力期望過(guò)高，一些企業(yè)獲得大筆融資，快速擴(kuò)張發(fā)展。但由于市場(chǎng)表現(xiàn)不如人意，燒錢過(guò)快，最終導(dǎo)致資金斷鏈，企業(yè)難以為繼。過(guò)去10年柔性印刷電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了這一過(guò)程。應(yīng)該說(shuō)，目前這個(gè)產(chǎn)業(yè)正在開(kāi)始走出幻覺(jué)破滅期，進(jìn)入啟蒙上升期。企業(yè)開(kāi)始正視市場(chǎng)現(xiàn)實(shí)，強(qiáng)調(diào)技術(shù)與市場(chǎng)需求的吻合。

圖表1:新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的Gartner曲線

柔性印刷電子本身的優(yōu)勢(shì)仍然存在，大面積、柔性化、低成本、綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)不容否認(rèn)。經(jīng)過(guò)10年的發(fā)展，柔性印刷電子領(lǐng)域已經(jīng)形成了大量的技術(shù)儲(chǔ)備，全球?qū)@一領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)技術(shù)關(guān)注度有增無(wú)減。

5G與物聯(lián)網(wǎng)

與10年前相比，柔性印刷電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)出現(xiàn)了新的市場(chǎng)機(jī)遇，即物聯(lián)網(wǎng)與5G時(shí)代正在到來(lái)。物聯(lián)網(wǎng)(IoT)不僅僅是“網(wǎng)”，更重要的是“物”。將“物”聯(lián)到“網(wǎng)”，需要海量的與“物”相連的傳感器。基于印刷電子技術(shù)的智能標(biāo)簽與傳感器具有天然的低成本屬性，可以將網(wǎng)連接到海量的低價(jià)值物端，實(shí)現(xiàn)真正意義上的物聯(lián)網(wǎng)。5G通訊則有可能將海量的“物”直接通過(guò)手機(jī)終端連接進(jìn)“網(wǎng)”。以智能標(biāo)簽為例，近年來(lái)增長(zhǎng)最快的智能標(biāo)簽應(yīng)用是在日常消費(fèi)品領(lǐng)域，如圖表2所示。目前商店或超市中的許多商品都已有了電子標(biāo)簽。這些電子標(biāo)簽的功能包括物流管控、防偽、自動(dòng)收款等功能。但這些標(biāo)簽基本還是基于減材制造技術(shù)生產(chǎn)的，例如腐蝕鋁箔方法。圖表3展示的是一個(gè)服裝電子標(biāo)簽。表面上看是一個(gè)紙質(zhì)標(biāo)簽，但實(shí)際上里面埋入了一個(gè)RFID，而這個(gè)RFID是在PET塑料薄膜上刻蝕鋁箔制作的。這種標(biāo)簽完全可以通過(guò)印刷直接在紙基上制作，可以省去塑料RFID與紙標(biāo)簽的復(fù)合工藝，而且更加綠色環(huán)保。

圖表2:智能電子標(biāo)簽市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)

圖表3:服裝電子標(biāo)簽

傳感器與電子標(biāo)簽

在物聯(lián)網(wǎng)需要的萬(wàn)億傳感器中將有相當(dāng)大的比例是柔性傳感器。圖表4是日本印刷電子協(xié)會(huì)總結(jié)的需要柔性傳感器的領(lǐng)域。盡管有眾多技術(shù)可以制作這些柔性傳感器，但不可否認(rèn)，印刷電子技術(shù)將是其中具有很強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)。早期在印刷電子技術(shù)開(kāi)發(fā)方面過(guò)多地關(guān)注了直接印刷晶體管技術(shù)，期望將晶體管直接印在柔性基材上，實(shí)現(xiàn)柔性電子系統(tǒng)。但直接印刷的晶體管，無(wú)論是有機(jī)的還是無(wú)機(jī)的，都與硅基集成電路芯片在性能上無(wú)法比擬。近年來(lái)，柔性混合電子技術(shù)(Flexible Hybrid Electronics，F(xiàn)HE)受到印刷與柔性電子行業(yè)的重視。所謂“柔性混合電子”是將硅基集成電路芯片與印刷互聯(lián)相結(jié)合，利用硅基集成電路芯片的強(qiáng)大功能與印刷電子的大面積、柔性化、低成本優(yōu)勢(shì)，形成具有完備功能的柔性電子系統(tǒng)。柔性混合電子補(bǔ)足了目前印刷晶體管性能有限的短板，為微電子固體電路找到了柔性化的新路徑，可以滿足市場(chǎng)的現(xiàn)時(shí)需求。圖表5展示的葡萄酒電子商標(biāo)就是一個(gè)最簡(jiǎn)單的柔性混合電子系統(tǒng)：印刷的RFID天線與RFID集成電路芯片相結(jié)合。融合了印刷電子技術(shù)的柔性混合電子打破了過(guò)去長(zhǎng)期認(rèn)為印刷電子性能不行的魔咒，讓印刷與柔性電子技術(shù)更貼近市場(chǎng)，更符合實(shí)際應(yīng)用的需求。

圖表4:物聯(lián)網(wǎng)中柔性傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域

實(shí)際上，柔性印刷電子技術(shù)可以派上用場(chǎng)的領(lǐng)域遠(yuǎn)不止上面提到的電子標(biāo)簽。圖表6是國(guó)際有機(jī)電子協(xié)會(huì)(OE-A)在2015年總結(jié)發(fā)布的柔性印刷電子潛在應(yīng)用領(lǐng)域。市場(chǎng)的廣闊前景是不容否認(rèn)的，但路要一步一步走，需要科技界與產(chǎn)業(yè)界腳踏實(shí)地開(kāi)發(fā)滿足市場(chǎng)需求的、能夠批量化生產(chǎn)的，并具有合適性價(jià)比的產(chǎn)品，這個(gè)廣闊市場(chǎng)才能真正變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

圖表5：柔性印刷電子潛在應(yīng)用領(lǐng)域

柔性印刷電子以其獨(dú)特的柔性 / 延展性以及高效、低成本制造工藝,在信息、能源、醫(yī)療、國(guó)防等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景,如柔性電子顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管 OLED、印刷 RFID、薄膜太陽(yáng)能電池板、電子用表面粘貼等。柔性印刷電子技術(shù)有可能帶來(lái)一場(chǎng)電子技術(shù)革命,引起全世界的廣泛關(guān)注并得到了迅速發(fā)展。相信未來(lái),柔性印刷電子技術(shù)在人們的日常生活中應(yīng)用的越來(lái)越廣,印刷電子技術(shù)將不斷突破挑戰(zhàn),最終走向產(chǎn)業(yè)化。