柔性印刷電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述（下）— 展望篇

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趨勢。

未來展望

任何新技術(shù)從開始出現(xiàn)到最終實現(xiàn)市場成功都會經(jīng)歷一個曲線發(fā)展過程。從最初的技術(shù)萌芽期會先經(jīng)歷一個期望膨脹期，即所謂“發(fā)燒”期。但由于市場對新技術(shù)的期望值過高，與不成熟的技術(shù)現(xiàn)實形成落差，于是進入幻覺破滅期。經(jīng)過重新整合，調(diào)整市場目標并伴隨技術(shù)的成熟與進步，尤其是批量生產(chǎn)技術(shù)的成熟，最后緩步進入成功期。這個過程就是著名的Gartner曲線發(fā)展過程(圖表1)。柔性印刷電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展也是一樣。早期對這一技術(shù)的市場潛力期望過高，一些企業(yè)獲得大筆融資，快速擴張發(fā)展。但由于市場表現(xiàn)不如人意，燒錢過快，最終導致資金斷鏈，企業(yè)難以為繼。過去10年柔性印刷電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了這一過程。應該說，目前這個產(chǎn)業(yè)正在開始走出幻覺破滅期，進入啟蒙上升期。企業(yè)開始正視市場現(xiàn)實，強調(diào)技術(shù)與市場需求的吻合。

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)勢仍然存在，大面積、柔性化、低成本、綠色環(huán)保的優(yōu)點不容否認。經(jīng)過10年的發(fā)展，柔性印刷電子領域已經(jīng)形成了大量的技術(shù)儲備，全球?qū)@一領域的產(chǎn)業(yè)技術(shù)關(guān)注度有增無減。

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)了新的市場機遇，即物聯(lián)網(wǎng)與5G時代正在到來。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)連接到海量的低價值物端，實現(xiàn)真正意義上的物聯(lián)網(wǎng)。5G通訊則有可能將海量的“物”直接通過手機終端連接進“網(wǎng)”。以智能標簽為例，近年來增長最快的智能標簽應用是在日常消費品領域，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簽。這些電子標簽的功能包括物流管控、防偽、自動收款等功能。但這些標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展示的是一個服裝電子標簽。表面上看是一個紙質(zhì)標簽，但實際上里面埋入了一個RFID，而這個RFID是在PET塑料薄膜上刻蝕鋁箔制作的。這種標簽完全可以通過印刷直接在紙基上制作，可以省去塑料RFID與紙標簽的復合工藝，而且更加綠色環(huán)保。

圖表2:智能電子標簽市場發(fā)展趨勢

圖表3:服裝電子標簽

傳感器與電子標簽

在物聯(lián)網(wǎng)需要的萬億傳感器中將有相當大的比例是柔性傳感器。圖表4是日本印刷電子協(xié)會總結(jié)的需要柔性傳感器的領域。盡管有眾多技術(shù)可以制作這些柔性傳感器，但不可否認，印刷電子技術(shù)將是其中具有很強競爭力的技術(shù)。早期在印刷電子技術(shù)開發(fā)方面過多地關(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，實現(xiàn)柔性電子系統(tǒng)。但直接印刷的晶體管，無論是有機的還是無機的，都與硅基集成電路芯片在性能上無法比擬。近年來，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大功能與印刷電子的大面積、柔性化、低成本優(yōu)勢，形成具有完備功能的柔性電子系統(tǒng)。柔性混合電子補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，可以滿足市場的現(xiàn)時需求。圖表5展示的葡萄酒電子商標就是一個最簡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去長期認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，更符合實際應用的需求。

圖表4:物聯(lián)網(wǎng)中柔性傳感器的應用領域

實際上，柔性印刷電子技術(shù)可以派上用場的領域遠不止上面提到的電子標簽。圖表6是國際有機電子協(xié)會(OE-A)在2015年總結(jié)發(fā)布的柔性印刷電子潛在應用領域。市場的廣闊前景是不容否認的，但路要一步一步走，需要科技界與產(chǎn)業(yè)界腳踏實地開發(fā)滿足市場需求的、能夠批量化生產(chǎn)的，并具有合適性價比的產(chǎn)品，這個廣闊市場才能真正變?yōu)楝F(xiàn)實。

圖表5：柔性印刷電子潛在應用領域

柔性印刷電子以其獨特的柔性 / 延展性以及高效、低成本制造工藝,在信息、能源、醫(yī)療、國防等領域具有廣泛應用前景,如柔性電子顯示器、有機發(fā)光二極管 OLED、印刷 RFID、薄膜太陽能電池板、電子用表面粘貼等。柔性印刷電子技術(shù)有可能帶來一場電子技術(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,柔性印刷電子技術(shù)在人們的日常生活中應用的越來越廣,印刷電子技術(shù)將不斷突破挑戰(zhàn),最終走向產(chǎn)業(yè)化。