何謂印刷電子學

從實際意義上講，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電功能。這種涂層可以是電導體、半導體和非導體，但也有發(fā)光的、變色的、變換不透明度等成分。

印刷電子學依賴有機化學，使用的材料主要基于塑料，因此也稱之為有機電子學。由此名稱也引出了“有機發(fā)光二極管”(OLED)和“有機場效晶體管”(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測未來這種技術(shù)還將應用到哪些領域和產(chǎn)品之中。
　　能制作哪些產(chǎn)品

事實上，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、有機發(fā)光二極管的晶體管、蓄電池和光生伏層。如果說單個部件可以達到很好的效果，那么復雜的電路就其質(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，而只能用來作為補充。整合的密度也可以作為比較，因為印刷電子學的整合密度每cm2約有10個晶體管(有增長的趨勢)，而傳統(tǒng)的半導體制作每cm2約產(chǎn)生500萬個晶體管。
　　市場如何發(fā)展

在未來幾年內(nèi)，印刷電子學所有部分的材料將有顯著的發(fā)展。聚合物電子學在制作“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市場，因為這個領域需要很多目前尚未公開提供的專業(yè)知識。因此機器制造業(yè)和電子行業(yè)對于制作整套電路的聚合物電子學比一般印刷廠更加感興趣（見下表）。

第一個應用

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

當然，與研究所和工業(yè)伙伴合作能夠提供繼續(xù)發(fā)展的機遇。因此在聯(lián)盟的研究倡議下，一個企業(yè)不能單獨挑起的發(fā)展，在聯(lián)合機構(gòu)中能夠容易完成（見圖1）。
　　研究項目

在德國教育和研究部(BMBF)“Proinno2號”促進中小企業(yè)的研究項目范圍內(nèi)，PAV Card公司(具有長久歷史的表格印刷企業(yè))致力于“超高頻應答機的印刷天線”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，其遵守的目標是，在可印刷和可射線固化的導電墨膏基礎上，獲得用于RFID標簽的印刷導電天線結(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。因此對印刷油墨的要求很高，因為在只有幾個 μm的墨層上必須保證良好的導電性，如同在含有較高導電顆粒成分的油墨時高效的UV干燥一樣。為了改進應答機，使其達到良好的有效半徑，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）。

這個理論上的關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公司負責研發(fā)應答器模塊和天線幾何圖形，其導電性能對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耦合的。該項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，以至于使電流強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)生的交變磁場可以給一個調(diào)諧好的環(huán)模塊供電。這種特殊幾何學的優(yōu)點一則在于對制造公差不敏感，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）有一個印刷環(huán)模塊和60?交叉的偶極，應答器通過這個偶極則變成與方向無關。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答器的設計，在保持同樣的有效半徑時，使應答器適應與電路板相符合的尺寸。