何謂印刷電子學(xué)

從實(shí)際意義上講,，這涉及利用一種印刷方法即可以涂布的所謂功能層,；而在廣義上講，則特別涉及可利用的導(dǎo)電功能,。這種涂層可以是電導(dǎo)體,、半導(dǎo)體和非導(dǎo)體，但也有發(fā)光的、變色的,、變換不透明度等成分,。

印刷電子學(xué)依賴有機(jī)化學(xué)，使用的材料主要基于塑料,，因此也稱之為有機(jī)電子學(xué),。由此名稱也引出了“有機(jī)發(fā)光二極管”(OLED)和“有機(jī)場(chǎng)效晶體管”(OFET)。

材料,、涂層厚度,、涂層順序和布局的正確組合產(chǎn)生多樣化的電氣組件和功能單元，以至于如今幾乎無法預(yù)測(cè)未來這種技術(shù)還將應(yīng)用到哪些領(lǐng)域和產(chǎn)品之中,。
　　能制作哪些產(chǎn)品

事實(shí)上,，至少除去能制作諸如線路板、電阻,、線圈和電容器外，還能制作二極管,、有機(jī)發(fā)光二極管的晶體管,、蓄電池和光生伏層。如果說單個(gè)部件可以達(dá)到很好的效果,，那么復(fù)雜的電路就其質(zhì)量而言還是受到很大限制,。

因此利用印刷方法的制作方案不能替代基于硅的傳統(tǒng)電子學(xué)，而只能用來作為補(bǔ)充,。整合的密度也可以作為比較,，因?yàn)橛∷㈦娮訉W(xué)的整合密度每cm2約有10個(gè)晶體管(有增長(zhǎng)的趨勢(shì))，而傳統(tǒng)的半導(dǎo)體制作每cm2約產(chǎn)生500萬個(gè)晶體管,。
　　市場(chǎng)如何發(fā)展

在未來幾年內(nèi),，印刷電子學(xué)所有部分的材料將有顯著的發(fā)展。聚合物電子學(xué)在制作“集成”電路的意義上不斷發(fā)展,，但是,，傳統(tǒng)的印刷廠尚不能那么快地開辟這個(gè)市場(chǎng)，因?yàn)檫@個(gè)領(lǐng)域需要很多目前尚未公開提供的專業(yè)知識(shí),。因此機(jī)器制造業(yè)和電子行業(yè)對(duì)于制作整套電路的聚合物電子學(xué)比一般印刷廠更加感興趣（見下表）,。

第一個(gè)應(yīng)用

對(duì)傳統(tǒng)的印刷廠來說，知道笫一個(gè)應(yīng)用的情況對(duì)關(guān)注材料的發(fā)展是有必要的,，以便了解印刷電子學(xué)的可能性,。有些印刷企業(yè)專門生產(chǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的電子器件。典型的產(chǎn)品如廣告的背景照明,、智能標(biāo)簽的天線和電子器件的傳感器結(jié)構(gòu),。這些應(yīng)用往往補(bǔ)充傳統(tǒng)的電子學(xué)，因此印刷廠能起到電子工業(yè)的器件供應(yīng)商的作用。目前來看,，按照這種方式印刷廠或許還能贏得印刷電子學(xué)更多領(lǐng)域的應(yīng)用,。

當(dāng)然，與研究所和工業(yè)伙伴合作能夠提供繼續(xù)發(fā)展的機(jī)遇,。因此在聯(lián)盟的研究倡議下,，一個(gè)企業(yè)不能單獨(dú)挑起的發(fā)展，在聯(lián)合機(jī)構(gòu)中能夠容易完成（見圖1）,。
　　研究項(xiàng)目

在德國(guó)教育和研究部(BMBF)“Proinno2號(hào)”促進(jìn)中小企業(yè)的研究項(xiàng)目范圍內(nèi),，PAV Card公司(具有長(zhǎng)久歷史的表格印刷企業(yè))致力于“超高頻應(yīng)答機(jī)的印刷天線”課題的研究工作。該企業(yè)自成立以來一直參與研究項(xiàng)目,，以便研發(fā)新產(chǎn)品和生產(chǎn)方法,。

與諸如薩克森印刷工業(yè)研究所、Fraunhof應(yīng)用材料研究所,、Polywest塑料技術(shù)公司和Panacol-Elosl公司聯(lián)盟伙伴合作,，其遵守的目標(biāo)是，在可印刷和可射線固化的導(dǎo)電墨膏基礎(chǔ)上,，獲得用于RFID標(biāo)簽的印刷導(dǎo)電天線結(jié)構(gòu)的原理,。

特別把膠印和柔印作為快速印刷方法定為目標(biāo)。因此對(duì)印刷油墨的要求很高,，因?yàn)樵谥挥袔讉�(gè) μm的墨層上必須保證良好的導(dǎo)電性,，如同在含有較高導(dǎo)電顆粒成分的油墨時(shí)高效的UV干燥一樣。為了改進(jìn)應(yīng)答機(jī),，使其達(dá)到良好的有效半徑,，結(jié)果由聯(lián)盟的伙伴研制成符合要求的UV柔印油墨。

從理論上講,，有效半徑是按照下列公式從最小的IC功率PR F和G Label放大中得出的（見右圖公式）,。

這個(gè)理論上的關(guān)系式只適用于具有最佳方向偶極天線的無損耗結(jié)構(gòu)。PAV Card公司負(fù)責(zé)研發(fā)應(yīng)答器模塊和天線幾何圖形,，其導(dǎo)電性能對(duì)功能具有決定性意義（見圖2）,。因此研發(fā)一種特殊的結(jié)構(gòu)，其天線是與芯片模塊感應(yīng)耦合的,。該項(xiàng)目伙伴希望今后從這種結(jié)構(gòu)中能夠獲得高效率制作無接觸的（UHF）超高頻電路板,。

這種結(jié)構(gòu)利用一種效應(yīng)，以至于使電流強(qiáng)度在偶極中間諧振中是最高的（見圖3）,。因此通過由偶極產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)可以給一個(gè)調(diào)諧好的環(huán)模塊供電,。這種特殊幾何學(xué)的優(yōu)點(diǎn)一則在于對(duì)制造公差不敏感，再則在環(huán)模塊與偶極之間不再需要電連接,。

最新的方案（見圖4）有一個(gè)印刷環(huán)模塊和60?交叉的偶極,，應(yīng)答器通過這個(gè)偶極則變成與方向無關(guān),。這種原型結(jié)構(gòu)的有效半徑約5.5米。尚未完成的工作將專注應(yīng)答器的設(shè)計(jì),，在保持同樣的有效半徑時(shí),，使應(yīng)答器適應(yīng)與電路板相符合的尺寸。