北京银牡丹印务有限公司北京市100176
摘要：众所周知，印刷电子是将传统印刷方法用于制造电子元器件与电路，是印刷与电子的跨界融合。目前电子元器件与电路的制造方法是依赖光刻与腐蚀工艺，本质上是一种减材制造技术。印刷则是一种增材制造技术，即将功能材料添加到基材表面。传统印刷中，这些功能材料是黑色或彩色油墨。对于印刷电子，则是将功能电子油墨印刷到各种基材上。这些功能电子油墨可以是导电的、发光的、发电的、半导体的、传感的。增材制造不再依赖基材本身的性质，可以在硬质材料如硅晶体、玻璃、陶瓷上印刷，也可以在柔性材料如塑料、纸张、布料上印刷，甚至可以在弹性材料上印刷，生成可以拉伸的电子元器件或电路。与传统减材制造方式比较，印刷电子具有大面积、柔性化、低成本的优点，而增材制造本身也是绿色环保的。
关键词：印刷电子；传统印刷行业；新机遇
引言
印刷电商网站有500个之多，但这些年发展下来，绝大部分要么已经不再运营，要么基本没有流量。除了初始阶段的好奇和激进之外，现在更多的是一种平静，以及对平静之后的期待。这符合行业的正常发展轨迹。根据高德纳曲线，任何一个新行业、新技术、新应用都会经历萌芽期、顶峰期、幻灭期、稳步增长期的发展阶段。我们应清醒地认识到中国印刷电商势必会有一个稳步增长的未来。
1印刷电子发展
印刷电子是一个新兴技术领域，国际上印刷电子技术的兴起也不过十余年时间。中国开始印刷电子技术的研发起始于2010年，以国内在苏州举办的首届印刷电子研讨会为标志。中科院苏州纳米所于2010年率先在国内成立了印刷电子技术研究中心。过去9年来，这个研究中心在印刷电子技术的多个领域进行开拓，包括电子墨水合成，印刷电子工艺，喷墨打印装备、印刷薄膜太阳能电池，印刷薄膜晶体管，印刷有机与量子点发光，印刷柔性可拉伸可穿戴电路等。除了技术研发外，也在产业化方面做了一些尝试。技术研究中心开发的印刷纳米银触摸屏透明导电膜已在国内触摸屏龙头企业南昌欧菲光实现了产业化。印刷电子与传统印刷有着天然联系。北京印刷学院作为国内印刷界的高等院校在2011年就成立了印刷电子研究中心。2015年，中国印工协组织编写了《中国印刷产业技术发展路线图》。中科院苏州纳米所印刷电子中心成立早期，也接待了一些印刷企业的来访，他们表示了对印刷电子技术的极大兴趣。但纵观9年来的发展，印刷电子并没有在中国印刷行业真正落地。在印刷与电子的跨界融合方面，传统电子行业要比传统印刷行业更容易进入，因为印刷电子的核心是电子。传统电子行业使用印刷技术相比传统印刷行业掌握电子技术要更容易。那么传统印刷行业在印刷电子领域中是不是就没有机会了？机会是有的，而且机会正在到来。
2印刷行业挑战机遇
印刷电子技术是环境友好、资源节约的加法型制造技术，可以大大降低电子产品的制造成本。相对于传统印刷产业的低回报率，印刷电子可称之为一个高回报的行业，但其也需要更多的资金和技术支持。与传统印刷相比，印刷电子既具有印刷技术的共性，也有独具的特点——电子产品的价值及消费者对其耐用性的要求，使得印刷电子相较传统印刷，无论在印刷设备、工艺还是印刷材料等方面，接受的要求更高、实施的难度更大，因此准入门槛也更高，其要涉及材料、电子、自动化、软件等多学科领域。对于印刷行业来说，这既是挑战也是一个新的发展机遇。印刷企业可以结合自身实际情况，与产业链上下游企业紧密结合，为企业拓展新的发展空间。
当前，印刷电子产业尚处于发展的初级阶段，机遇和挑战并存。预计未来5到10年，全球印刷电子将进入高速发展期，市场前景极为广阔。而随着印刷业向印刷电子等领域的扩展，印刷将作为一种新型制造手段服务于现代新型制造业。目前全球的印刷企业都在寻找新的商机，印刷电子作为一个新的市场，将是印刷企业的一个重要发展方向和赢利点。根据印刷电子的产业特征和我国的实际情况，目前是加大对印刷电子的投入，有组织、有计划地布局产业发展的最佳时期。对于这个在全球范围内尚处于刚刚起步阶段的新兴产业，如果能够抓住机遇，利用我们的优势，有序、有效地整合各方面的资源，组织产学研协同攻关，那么可以进一步促使我国印刷电子产业系统健康地发展，缩短与发达国家的技术差距，乃至在某些方面形成独具的技术和产业优势。同样，印刷行业及企业也应抓住现下的机遇，在合适的条件下，将印刷电子作为战略转型的重要培育和发展方向，争取在未来印刷与柔性电子产业中占据一席之地。
3关于RFID智能标签，传统印刷行业转型之机
随着物联网与5G时代的到来，万物互联入网是一个不可阻挡的趋势。万物互联缺不了每件物品上的传感与识别标志。而标签就成为万物信息的载体。但传统标签所承载的信息量已无法满足物联网时代的需求，而且普通条形码与二维码都需要人工读取。以快递行业为例，中国在2018年的快递包裹量已达到505亿件，并在不远的将来将进入日快递10亿件时代。目前每件快递都需要快递小哥手工扫码记录物流信息，这已经成为物流行业提高效率的痛点。射频识别（RFID）标签将成为物联网时代的传统标签。事实上，RFID标签已经开始进入商品流通环节。许多大型连锁商家都开始引入RFID标签技术。比如运动服装品牌迪卡侬T恤衫上的标签，除了普通条形码外，两层纸之间还夹有一个RFID。将这个RFID撕下来会发现，目前的RFID仍然是做在一层塑料膜上。这是因为RFID的天线还是用腐蚀铝箔的方式制作的，也就是前面提到的传统减材制造方法。印刷纳米银天线的标签的成本要比铝刻蚀天线的标签低20%-30%左右。这是因为传统铝标签必须做在PET塑料上，PET塑料的成本要远高于纸基材料。另外，传统铝标签必须复合在两层纸之间才能使外观看起来如同纸标签，而印刷电子制造的RFID标签就是纸标签。针对纳米银材料的成本问题，我们也在开发基于纳米铜的导电墨水，而且取得了突破性进展。用印刷纳米铜天线制备的RFID标签也已经达到了10米左右的读距。未来用铜取代银可以进一步降低印刷RFID标签的成本。RFID标签能够承载的信息量至少是目前二维码的4倍，而且RFID标签不但可以读出信息，还可以写入信息，灵活性与智能化程度远远高于目前的二维码。国际市场调查公司IDTechex曾预测，到2019年全球RFID标签的市场将达到7000亿个。其中增长最快、增幅最大的是日常消费品领域，也就是超市与零售业对RFID标签的需求量最大，而且越来越大。2017年，日本经济产业省决定使用RFID技术提升零售行业的自动化。经济产业省与日本5家规模最大的便利店签订了协议，在日本7-11、全家、罗森、迷你岛和NewDays全面推广RFID技术。到2025年，这些便利店的所有商品都将使用电子标签，需求量将达到每年1000亿个。最近央视财经频道报道，日本零售链罗森超市已经开始采用RFID标签监控店内食品保质期，免除了人工挨个检查。
结语
总之，随着科技界与工业界的深度参与，可以期待印刷电子技术将渗透到越来越多的已有行业领域，并创造出新的行业与新的市场。
参考文献：
[1]崔铮，苏文明，赵建文，等.印刷电子学：材料，技术及其应用[M].北京：高等教育出版社，2012.
[2]杨斌，滕继濮.印刷电子技术：为电子产业带来更多可能[N].科技日报，2014-04-04（06）.
[3]崔铮.微纳米加工技术及其应用[M].第3版.北京：高等教育出版社，2013.