當(dāng)我們?cè)陔娮宇I(lǐng)域聽到 "印刷 "一詞時(shí)，很自然地會(huì)首先想到幾十年來作為電子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的剛性樹脂印刷電路板。然而現(xiàn)在，這個(gè)詞可以描述另一種電子設(shè)備制造方法，就好像類似于過去印刷雜志和報(bào)紙一樣的柔性印刷技術(shù)，包括有源元件及其互連部分。
最近展示的一種印刷電子標(biāo)簽說明了這種替代方法的潛力。該標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)了一個(gè)自供電的交互式智能功能，可用于零售等應(yīng)用。它包含三種主要的電子技術(shù)：電源、儲(chǔ)能和顯示，以及一個(gè)薄膜開關(guān)。電源來自Epishine印刷光電池，該電池經(jīng)過優(yōu)化，可以有效地從室內(nèi)照明中收集能量。這些能量被儲(chǔ)存在 Evonik的印刷電池中，Ynvisible則提供了印刷顯示屏。
圖1自供電電子標(biāo)簽只是對(duì)印刷電子技術(shù)的一個(gè)應(yīng)用。來源：Epishine Epishine
演示裝置很簡單。用戶按下印刷薄膜開關(guān)，激活動(dòng)態(tài)顯示屏，動(dòng)態(tài)顯示屏通過預(yù)先編程的動(dòng)畫序列循環(huán)播放，吸引客戶的注意力。這只是個(gè)基礎(chǔ)，可以在之上推出更多功能。
例如，可以在印刷后加入一個(gè)RFID設(shè)備，以提供具有更新能力的通用標(biāo)牌，如定制標(biāo)簽的文字和價(jià)格顯示。同樣，可以添加一個(gè)傳感器和微控制器，使其成為一個(gè)自供電的溫度顯示器，在需要時(shí)將數(shù)據(jù)返回給RFID掃描儀。通過適當(dāng)?shù)哪茉垂芾恚瑯拥脑O(shè)計(jì)基本也可以配置成一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，定期將其數(shù)據(jù)報(bào)告給本地中心。
這里的關(guān)鍵是，設(shè)備的基礎(chǔ)——電源、互連和顯示，都以與報(bào)紙相同的方式印刷。因此，設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)可以保證高速量產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)低成本。最終的產(chǎn)品也將相當(dāng)靈活，無需任何額外的制造步驟，就能塑造出各類復(fù)雜的形狀。
這個(gè)演示裝置背后的三種技術(shù)并不是唯一的可打印器件類型。有機(jī)和印刷電子協(xié)會(huì)(Organic and Printed Electronics Association，OE-A)的成員們已經(jīng)提出了廣泛的電子加工技術(shù)，包括晶體管、無源器件、互連電路、傳感器、光源、天線和觸摸表面。利用PragmatIC半導(dǎo)體公司的技術(shù)，可在塑料和織物等各種基材上進(jìn)行印刷，即使不通過傳統(tǒng)柔性電路板，也可以實(shí)現(xiàn)靈活的集成電路。
該技術(shù)的大部分研究已經(jīng)持續(xù)了10多年，現(xiàn)在已實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。
對(duì)于某些應(yīng)用來說，印刷電子技術(shù)所能提供的物理和設(shè)計(jì)靈活性已經(jīng)具備。對(duì)于其他應(yīng)用來說，這種可用性已經(jīng)不遠(yuǎn)了。無論如何，這種方法為傳統(tǒng)的剛性電路提供了一種補(bǔ)充性的替代方案，這將為開發(fā)人員提供全新的設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)。