印刷电子技术的应用与发展

    现代电子信息技术是传感技术(信息的检测、变换、显示)、计算机技术、通信技术以及微电子技术等的总称。电子信息技术及其产业的迅猛发展,不仅使大批量生产实现自动化、生产效率上千倍地增长、产品成本大大降低、产品质量不断提高,而且电子信息技术已渗透到国民经济的各个领域,完全改变了人们传统的生产、生活方式。
  印刷电子技术是一种新兴的印刷技术,它是电子网版印刷技术和电子复转印技术的总称,它们已经进入了实际的商业化阶段。特别是电子网版印刷技术已相当成熟,正在 大量地应用于电子工业的各个领域。以下简要介绍电子网版印刷技术和电子复转印技术的应用与发展前景。
  电子网版印刷技术是电子信息技术与历史悠久的丝网印刷技术相结合而产生的,是一门具有电子信息技术特征的新兴的现代印刷技术。它也是丝网印刷行业中一个特殊的领域,相当突出的特征是印刷技术与电子信息技术相融合,其产品既具有丝网印刷技术的鲜明特征同时又具有电子信息技术的鲜明特征。
  电子网版印刷的产品有如花团锦簇。在各种各类pcb(积层多层板、碳膜pcb等)制造、电子组装和smt技术中,精细线条和细间距大规模集成电路(超级存储器、超导元件、超级智能芯片、三维立体封装模块等)制造中,液晶、太阳能电池等各种电子元器件以及各种机电器件(薄膜开关、偏转线圈、微特机电、栅网、码盘等)的制造中,计算机/手机键盘电路、热挠性接线器等电子网版印刷产品中,电子网版印刷技术的广泛应用,都会令读者大开眼界、目不暇接。
  电子复转印技术是一种低成本、高速度印刷技术,它将改变整个电子行业,将发展出新的行业生态。我们知道电子复印机和喷墨打印机,已经是我们日常生活工作中不可缺少的高速印刷设备。现在有的公司已经研制出低成本、高导电的金属纳米粒子材料制成的导电墨水(粉),可以用于激光、喷墨打印机等印刷设备上,用来在塑料或纸张上印刷电子器件或各种电子电路。高速印刷与各种导电聚合物及纳米金属墨水相结合,将在电子制造业领域带来新的革命,创造出全新的产业生态。这种新的技术,就是现代印刷电子技术。
  世界经济的发展趋势和科学技术的发展表明,未来10年~25年,人们将不断革新体力劳动,创造出人体不可能直接实现的各种生产技能。任何一个方面的进步,都会牵动各国政府和集团的经济神经甚至是政治神经,都会带来印刷电子技术的巨大市场和商机。同时,也将大量地需要这方面的各种各类技术人才和技术工人。我们有什么理由怀疑印刷电子技术的美好前景呢?
1 传统印刷方法的种类和主要特征
所谓传统印刷是指将文章、画像、图案等,通过印版大量复制的过程,其要素有原稿、印版、油墨、印刷介质、印刷机械等。原稿制成版,版上放置油墨,利用印刷机,使油墨通过印版,将原稿逼真且高效率地再现在印刷介质上。为了高质量地印刷,需要上述诸要素比较好配合。传统印刷的种类根据印版的形状和特点,目前大致可分为四种基本类别:(a)凸版印刷;(b)凹版印刷;(c)平版印刷;(d)孔版印刷(丝网印刷)。其主要特征见表1-1。
凸版印刷是可进行活字排版的活版印刷,一般出版物多采用此法。它是一种相当古老的印刷方法,是使用具有凸起表面的凸版进行印刷的。印刷时,油墨涂在字模的表面,然后压印到纸张上,字模表面的油墨就转移到了纸张表面,形成一个印迹。手排印刷、整行铸排机印刷、铅版印刷、电版印刷和照相凸版印刷都属于凸版印刷。
凹版印刷是通过手工或机械雕刻把印线处划刻去掉,使印刷版形成一个凹下去的字或图像的一种印刷方法。印刷时,首先把线划或凹槽处用油墨填充,再用准备好的纸张压在其上,纸张把油墨粘走,形成印迹。蚀刻版和照相凹版都属于凹版印刷。
  平版印刷有时也叫化学印刷,意思是说印刷图像与印刷版位于同一平面上。它是基于“油水不相混”的原理实现印刷的。此种印刷是通过机械或手工把图像呈显在石头或金属表面,然后对该表面进行化学处理,通过涂胶、带电,表面处理等,使被印刷的文字、画像、图案等与油墨、炭粉等产生特殊的亲和力。使得图像部分亲墨,而其他空白部分不亲墨。印刷时,只有亲墨的图像部分转移到纸张上,形成印迹。照相版印刷、影印石版和胶版印刷都属于平版印刷的范畴。
丝网印刷属于孔版印刷,它与平印、凸印、凹印一起被称为四大传统印刷方法。孔版印刷包括誊写版、镂孔花版、喷花和丝网印刷等。誊写版印刷为相当简便的孔版印刷,始于19世纪末期。这种印刷是在特制的蜡纸上,通过打字机或铁笔制成蜡纸图文版,在蜡纸版上用油墨辊压印进行印刷,承印物上就可得到理想的印刷效果。在孔版印刷中,应用相当 的是丝网印刷。丝网印刷来自英文的全称silk screen process printing,从silk screen直译成丝网而得其名。
  现代丝网印刷不但在技术上与其他三种印刷类型不同,而且是四种印刷类型中适用性相当强、应用范围相当广的一种。它的印刷对象可以是纸张、纸板、木质品、塑料、纺织品、陶瓷制品、金属、毛皮和各种材料的合成材料。它不但可用于印刷平面的物体,而且可以印刷圆形、凸形、凹形及不规则形状物体。正因如此,丝网印刷也 地应用于电子行业的各个方面。
现代印刷方式中的激光印刷、电子复印、喷墨打印都是传统的印刷方式与现代的机械电子技术相结合的产物,它省去了烦杂的制版过程,利用电子技术的光、电以及电化学作用将原稿中的文字图形、图象信息提取出来,并通过墨水(粉)直接转换到被印的物品上,因此具有印刷成本低、效率高、质量更好的特点。
2         电子网版印刷的初步知识
2.1 丝网印刷
网版印刷是把图像或图案被附在丝网印版上进行印刷的。当承印物放在带有图案的丝网版下面时,印刷油墨或涂料在刮刀的挤压下穿过丝网版中间的网孔,沉积到承印物上(刮刀有手动和自动两种)。丝网印版中的一部分丝网小孔被封住,使得油墨、颜料不能穿过丝网孔,而只有图像部分才能穿过油墨、颜料,因此在承印物上只有图像部位有印迹。这种印刷实际上是利用油墨渗透过丝网版进行印刷的,这就是通常人们所称的丝网印刷(网版印刷),见图1-1。
丝网只是供作网印版使用的版材而已,并不构成印版的全部。丝网必须经过若干道制版工序后才能成为印版,才能作为字符、图形的载体,即网印版。本来,印刷方式分为凸版印刷、平版印刷、凹版印刷等,都是根据印刷概论的理论,以其版面的结构而命名的。凸版印刷的字符凸起,凹版印刷的字符凹下,平版印刷的字符与基板平齐,而丝网印刷的字符成开孔形状,故称孔板印刷。丝网印刷是孔板印刷的一种,其版面结构和载体既然是由网类材料(金属的与非金属的)构成,故丝网印刷改称为网版印刷才更为科学。
丝网(网格)孔版是丝网印刷中采用的主要形式。它主要由绷于框架上的丝网与用于光刻图形的感光乳胶构成。
网丝材料相当早采用蚕丝,故称其为丝网印刷。
随着新材料的出现,丝网印版不仅仅用蚕丝作为图形的载体材料,而且还用尼龙、聚酯纤维、棉织品、棉布、不锈钢丝作为图形的载体材料。
不锈钢网强度高、伸缩小、尺寸精度高,与其他丝网比可选用更细的丝径,丝网开口(网眼)大,适合于更纤细的图案,油墨浆料透过性比较好,耐药品性强。因此,厚膜印刷主要采用不锈钢网版。但是,不锈钢的弹性范围小,伸长太大将不能复原,价格也贵。因此,用于印制线路板印刷时,主要采用聚酯丝网。
随着电子工业和丝网印刷工艺的发展,单纯的网类材料已经不能满足需要,黄铜和青铜、不锈钢以及有机高聚化合物都可以用作图形载体的材料,单纯的丝网版印刷也就逐步发展成为包括金属模版印刷在内的网板印刷了。电子工业中常用的丝网板材料,其特性分别如表1-2所列。
2.2 丝网印刷的发展简史
   丝网印刷相当早起源于中国,距今已有两千多年的历史。早在我国古代的秦汉时期就出现了夹颉印花方法,到东汉时期夹颉蜡染方法已经普遍流行,而且印制产品的水平也有提高。至隋代大业年间,人们开始用绷有绢网的框子进行印花,使夹颉印花工艺发展为丝网印花。据史书记载,唐朝时宫廷里穿着的精美服饰就有用这种方法印制的。到了宋代丝网印刷又有了发展,并改进了原来使用的油性涂料,开始在染料里加入淀粉类的胶粉,使其成为浆料进行丝网印刷,使丝网印刷产品的色彩更加绚丽。
   丝网印刷术是中国的一大发明。美国《丝网印刷》杂志对中国丝网印刷技术有过这样的评述:“有证据证明中国人在两千年以前就使用马鬃和模板。明朝初期的服装证明了他们的竞争精神和加工技术。”丝网印刷术的发明,促进了世界人类物质文明的发展。在两千年后的 ,丝网印刷技术不断发展完善,现已成为人类生活中不可缺少的一部分。
虽然日本人相当早使用头发或蚕丝织成的、中间有些松弛的无张力模版进行印刷,但是国外现代丝网印刷的发展起源于美国。从丝网印刷的先驱哈瑞·莱瑞·海特(harry leroy hiett)和爱德华·欧文斯(edward a.owens)算起,国外的丝网印刷在20世纪初期(1901~1906)才开始。丝网印刷的第一次尝试是由美国密歇根州底特律的佛软斯·威利特(francis willette)完成的,它在毛布三角旗上进行了丝网印刷。
3  电子网版印刷的技术特点
3.1  适用范围相当广
丝网版印刷被称为万能印刷。它能在各种承印材料上进行印刷,如对各种塑料、纺织品、金属、玻璃、陶瓷等材料,并广泛应用于商业、广告业、装潢业、美术业、建筑业、出版业、印染业、电子等工业领域。总之,任何有形状的物体,不论大小、厚薄,不论软质、硬质,也不论曲面、平面都可进行丝网印刷。所以,从20世纪70年代起丝网印刷在全球范围内得以 发展。
随着电子产品和电子技术的发展,现代丝网印刷技术也不断向电子产品和电子行业渗透。在电子元器件、在电子结构件、在电子组装制造以及集成电路的制造中,都离不开网版印刷技术。如生产一台电视机,很多地方需用丝网印刷技术,如开关、操作盘、显屏、图像防腐、印刷电路板等都离不开丝网印刷。可以说没有丝网印刷就没有电视机、就没有电气产品,也可以说若没有丝网印刷技术,电子、航空、航海、航天工业就得不到发展。
3.2 操作适应性强
网板印刷既可手工操作,采用简单的夹具或工装,适应多品种小批量印刷,又可采用高速精密的机器,适应小品种大批量的印刷。常用手工网印的简易装置的示意图,见图1-2。由于网板柔软有弹性,使其既可以在软的布匹、纸张上印刷,也可以在硬质物品上,例如:玻璃、陶瓷等表面印刷。由于在印刷时所用的压力小,所以也适于在易破碎的物体上印刷。同时,网板印刷还可适用各种类型的油墨。可以使用任何一种涂料进行印刷,不论是油性、水性、合成树脂油墨,还是浆料、糊料、油漆、胶粘剂或者粉体都能进行印刷。
3.3 制版和印刷成本相对较低
与其他方式印刷相比,不论是制板成本还是印刷成本都要相对低一些;
3.4 生产效率高,适合大批量生产
   丝网印刷是一种成批生产技术,它可对印刷的字符、图案、图形或图像等进行成批地制作,所以其生产效率非常高。
3.5  印迹墨层厚,印迹富有立体美感
由于网板厚度可以决定印迹的厚度,故可以有效地控制所印印迹的高度,使其富有隆起突出的立体美感。凸版、平版印刷品上的油墨厚度仅几微米,凹版印刷的油墨厚度12~15微米,而丝网印刷厚度可达30μm~100μm。墨层厚,立体感就强。对于电路组装的焊膏印刷来说,网板厚度更可以精确控制焊膏或其他印刷材料的印迹高度和印刷量,提高表面组装以及元器件制造的合格率。
4 新世纪网版印刷的发展趋势与市场预测
  我国从20世纪80年代起,由于对网版印刷的材料、设备、工艺加速了研制和开发,使网版印刷在同凸版印刷、胶版印刷、凹版印刷的竞争中发挥了优势,每年以7%的速度递增。随着我国改革开放政策的进一步深入,工农业和电子工业的迅猛发展,近13亿人口生活水平的提高,购买力的上升,预计本世纪的中国将成为世界上比较大的网印市场,毫无疑问,网板印刷将会发挥巨大的作用。
  网板印刷在商业广告中将有更多的市场,中国消费者的品牌意识逐渐加强,一些大的公司,尤其是电器公司为了宣传自己的形象都非常重视广告的作用。广告的时间和质量在一定程度上确定了公司在市场上占有的份额。因此各种电气广告、包装广告、户外广告、商业广告给网板印刷提供了广阔的空间。
  在商业竞争中,大型户外广告被重视,因为大型户外广告视野宽、效果好。我国网版印刷的大型彩色户外广告也随着商品广告的发展,日益显示出批量大、价格便宜、色彩鲜艳、保存期长、交货快捷等优势,被越来越多的大中城市的规划部门、广告管理部门所认可,吸引了很多的广告商。如北京、广州、上海、沈阳、武汉、成都、昆明等城市的街道,尤其是北京的地铁通道,网印的大幅面彩色广告五彩缤纷、到处可见。难怪近几年大幅面彩色网印机及配套设备在我国供不应求。中国网印商业广告的潜在市场是巨大的,今后10年网印商业广告仍将保持高速发展。
4.1网板印刷在包装市场中呈现勃勃生机
  近几年来,网板印刷在包装行业占领了一定市场。很多胶印厂利用网板印刷墨层厚、覆盖力强、承印材料 等优点,在原有设备的基础上增添网印设备,发挥胶印和网印的两个优势,大上包装印刷,促进了包装业的发展。
据资料表明,亚洲包装市场发展迅速,而在众多亚洲 中,尤以我国的包装增长相当为迅速。自1990年开始年增长率为20%~30%,按此速度,我国2000年的包装生产总值已达270亿~280亿美元。毫无疑问,网板印刷技术的不断开发应用,将更好地服务于包装装潢业,为包装装潢业的更加繁荣做出贡献的同时,也将为网板印刷业带来更广阔的市场。如象印刷 包装盒、包装瓶、烟包、酒包方面。特别是超大型外包装和产品的外装饰,同样随着商品将流人市场,在客户面前亮相。如果我们将大型电器产品的外壳采用网印工艺印上绚丽的画面,这些大型外壳装饰的产品无论放在那个商场,都会起到包装广告不可替代的宣传效果,受到顾客的青睐。在这方面网板印刷蕴藏着巨大的优势和潜力,只不过人们尚未发现它的开发价值。
4.2电子产品的网版印刷仍占 优势
  在电子工业中,网板印刷技术占有率高达90%。如生产一台电视机,很多地方都需用网板印刷技术,如开关、操作盘、显屏、图像、印刷电路板等都离不开网板印刷。可以说若没有网板印刷技术,航空、航海、航天工业中的电子技术就得不到发展。代表今后发展趋势的超大型和超薄型壁挂电视机的液晶显示屏,其中也少不了采用网板印刷。网板印刷的重要性因此可见一斑。
  集成电路简称ic,就是一种体积非常小和重量非常轻的电路。所谓集成度是指在一定尺寸的芯片上可以做出多少个晶体管,现在64兆位的已经解决,ioo兆位的已经商品化。计算机所用的厚膜ic,就是应用网板印刷技术和厚膜技术制造的,其导体、电极、电介体、电阻体、电阻保护层等都是用网板印刷工艺制作的。在pcb业界、微电子业界、信息产业界,在电子元器件、组装件、各种开关、太阳能电池等各个行业,网板印刷技术都有 的应用。
  网版印刷在高科技领域及电子基础工业产品中的广泛应用,促成了一个新兴的、跨行业的产业迅速崛起,这个产业就是被我们称为朝阳产业的电子网版印刷产业。
4.3 组合印刷技术
  近年来,组合印刷技术的发展速度很快。一台印刷机上可任意组合几种不同的印刷方式,这使得原来要在多台机器上印刷加工才能完成的产品,印刷一次就可以完成。不同印刷方式的不同组合,实践证明,确实能像人们预料的一样,不仅可以起到优势互补的作用,而且还可以创造出新的印刷效果,扩大印刷范围。由于丝网印刷、喷墨打印和激光打印可以弥补其他印刷方式的一些不足,提高印刷效率和质量,还可以为其他印刷品增添装潢及艺术效果,使印刷品别具特色,因而在组合印刷中也有着广阔的应用前景。
目前丝网印刷主要与喷墨打印和激光打印等相组合,应用于以下情况:
▲增强产品的吸引力,采用空透效果设计,使用异常浓重的色彩或发光油墨等。
▲某些在较为恶劣的环境中使用的标签,如电池标签、油漆标签等。
▲简单而精致的装潢效果,如利用丝网印刷来印刷大面积的背景及反白字,而使用它印刷方式或精细网板印刷精细文字;
  ▲在烟包或化妆品包装上显现浮凸、磨砂效果或获得金、银等金属效果;
▲利用光变、温变印刷油墨,提高有价票证、 商标的防伪功能。
▲制造各种电子及微电子电路和器件:
  总而言之,在当今科学技术飞速发展的环境下,丝网印刷将和其他印刷方式一样,不断吸收应用高新技术,更加充分地展示自己的特点,加强与其他印刷技术的优势互补,使自己的市场前景不断扩大。
网版印刷以其独特的魅力和自身的特点,如万能、特印、应用 等,使其具有了很强的生命力、发展潜力与发展空间。然而就我国目前的现状来讲,从设备到材料,从制版工艺到印刷以及印后加工均处于相对落后的状态,没有形成规模化、现代化。所以,网印行业必须向高科技进军,积极吸收现代科学技术,比较大限度地利用计算机这一现代化的科学工具,使网印设备、材料、工艺含有更多的高科技成份,紧紧围绕自身的特点和优势,扬长避短,在整个印刷的大气候中快速发展,不断创新,使网印技术再放光彩,创造更大的经济价值,开发更广的应用领域,赢得更多的市场。
5 现代印刷电子技术概述
现代印刷电子技术是现代网板印刷技术、电子复转印技术与电子技术的有机结合。是利用现代技术中的光、电及电化学原理和各种印刷技术与手段,通过高导电的金属纳米粒子材料制成的导电墨水(粉)、半导体油墨和绝缘(介电质)油墨,将电子电路的图形信息打印、复印、转印或喷印到纸张或塑料薄膜上,形成具有一定功能的电子电路或器件。
“印刷电子技术”是指利用各种印刷技术通过导电聚合物及纳米金属墨水制成的电路。这类可印刷电子可以用于批量生产无法利用cmos生产的产品,如rfid标签、可卷起来的显示器或者智能包装。
印刷电子是对已经存在的传统的平板印刷、喷墨和旋转印刷等形式进行修改、改进与完善的印刷技术。
电子复转印技术是一种低成本、高速度印刷技术。我们知道电子复印机和喷墨打印机,已经是我们日常生活工作中不可缺少的高速印刷设备。现在有的公司已经研制出低成本、高导电的金属纳米粒子材料制成的导电墨水(粉),可以用于激光、喷墨打印机等印刷设备上,用来在塑料或纸张上印刷电子器件或各种电子电路。高速印刷与各种导电聚合物及纳米金属墨水相结合,将在电子制造业领域带来新的革命,创造出全新的产业生态。
5.1现代印刷电子技术在电子产品生产中的应用
在过去的三十年中,多种多样的印刷技术被应用到了微电子工业领域。接触印刷技术用来处理高粘度材料。例如,丝网印刷和模板印刷可以用来将焊膏和导电胶印在集成电路板上,形成电路。无接触印刷则用来处理低粘度功能性油墨材料,例如,焊剂、导电油墨、电介质膜、抗静电层和环境隔离层材料。这些材料可以是水溶性的,也可以溶在有机溶剂中,因此经过热处理之后可以除去溶剂。对热固性材料而言,经过加热或是紫外照射后可以变成固体。目前,这些印刷技术普遍应用于大批量电子产品的生产中,例如,手机、汽车的电子控制器等。
  自从20世纪90年代末和21世纪初以来,科学家和工程师们已经研究证实了光电池整合模板、可印刷电池组、电晶体管照明设备、软显示器和能动元件及电路的可印刷性。目前,印刷电致发光显示器、电晶体管照明设备以及有机发光二极管(oled/pled)的商业化研究正在进行。印刷能源产品则有印刷光电、太阳能电池和印刷原电池组。印刷电路方面的研究则包含了无源电路和有源电路两方面。无源电路包括连接电路、天线、电阻、电容和电感器。正在开发的可印刷有源电路则包括了三极管、二极管和其不同的门电路,它们组合起来形成可以进行逻辑运算的集成电路。
印刷电致发光产品可用作汽车仪表盘的背光照明和手机键盘的背景光。oled/pled技术的高对比度与其鲜艳的发光色彩匹配,可适用大小不同的显示器,这方面完全可以与液晶显示器和电晶体管照明器件相竞争。印刷电池在照相机中的应用已经超过20年。近年来研发的固态薄形印刷电池开始为便携式电器和美容面膜/医药面膜提供能源。对于印刷电路而言,以陶瓷微粒为载体的油墨被成功地应用于印刷无源电路已经有超过20年的历史。在最近的五年中,为了缩小体积并更合理的利用插线板表面积,印刷无源元件嵌合到有机电路插线板中的技术得以成功地应用,例如超小蓝牙耳机的问世。目前,在印刷电路领域中的 研究方向是全力开发可印刷的有源集成电路,并将其应用在低成本、一次性或者多次性使用的rfid、显示器底板、化学和生物传感器等产品中。
印刷电子可以批量低成本地生产出大量的挠性显示器、rfid标签,各种智能包装和太阳能电池等。
现代印刷电子技术不仅可以生产出各种导体、半导体、晶体管和集成电路,而且可以生产各种显示、光电、照明器件、射频识别标签rfid、光伏电池和传感器等。
  据摩托罗拉实验室网站的“物理实现”栏目报道,摩托罗拉正在开发全球第一款全印刷半导体电路,利用图解技术进行制造。该技术正在朝商业化、全印刷电子产品的方向发展,包括放射光海报等促销材料以及印刷rfid标签等。
随着现代印刷电子技术的发展,将会对广告界、包装界带来革命性的飞跃,很多相关产品,例如,智能包装箱 (smart package)、智能标签(smart label) 等,都会陆续出台。原本单调的静止图像将由廉价的具有无线电更新信息的印刷电子屏幕所代替。
  电子纸,它是一种超薄、超轻的显示屏,不仅可以显示文字,还可以显示图片。电子纸不仅具有传统纸张以及显示设备所具有的各种品质,而且还结合了数字媒体信息可即时更新的特性。因而与传统的纸媒体以及显示器相比,具有明显的优势。具有高分辨率、高亮度,同时对视觉不敏感,不论在太阳直射的地方还是偏暗处都可以阅读。而且由于电子纸的柔软、可折叠和可卷曲的特性,使得电子纸显示屏在未来有更广阔的应用领域。
电子纸与现代电子印刷技术相结合,是一个充满机遇的领域,近期它的主要应用可能是电子标签。因为目前电子纸使用的otft(有机薄膜晶体管, organic thin film transistor)底板,可能用印刷的方法进行制造。
5.2  现代印刷电子技术的发展前景
传统的单晶硅半导体生产流程中有非常复杂的制作过程,包括光刻、cvd、pvd及电镀等工艺步骤。大部分制作过程都必须在超洁净室中操作,或者需要在超真空环境下生产。
  近年来的研究表明,电子元件的可印刷性提供了一个可实现低成本生产的机遇,这让一些新型消耗性电子产品,包括电子标签、印刷电子显示器、印刷电池和印刷集成电路等成为可能。印刷电子技术的图形印刷术能够实现低成本,得益于其极高的吞吐量,并且所有生产过程都可以在室内环境中完成,而无需昂贵的洁净室操作。
  图形印刷技术在不断更新自己并提高其产品质量。其技术创新包括提高图形分辨率和颜色与颜色之间的重合精度。这两项革新,高分辨率和高重合精度,使得印刷电子产品成为现实。分辨率小于10微米图形的印刷性开创了一个崭新的印刷电子工业。通常使用相当多的接触印刷术为丝网印刷,而无接触印刷术则以墨水喷射印刷为代表。这些现存并不需要大量再投资的生产技术给无需洁净室操作的低成本电子产品的大批量生产提供了制造平台。现代印刷技术的应用将会极大的降低生产成本,缩短生产周期,而这些使得简易的、高需求的新型电子产品的商业化成为可能。
印刷电子将在电子制造领域引发一场革命,发展出新的电子产品。印刷电子的发展将在电子复印转印设备、印刷新型材料、印刷油墨和印刷工艺上发生重大转变。
1)    电子复印转印设备:现代电子复印转印设备如何适应电子电路和微电子的印刷要求,在保持其高速印刷优势的同时,又能满足电子电路基板如陶瓷基板、挠性基板或弹性基板的要求,又能满足有机或无机材料及超细粉末材料制成的印刷油墨的要求,尚须对现代电子复印转印设备,如喷墨打印机等进行必要的改造与完善。
2)   印刷新型材料  
现在的印刷技术几乎适用于任何材料,它可以处理从厚玻璃到糙纸或塑料乃至塑料薄膜的所有材料。但是,适应于制造各种电路和微型器件的挠性聚酰亚胺覆铜箔板,挠性聚酰亚胺覆盖薄膜,挠性粘结剂以及挠性多层印制板,适应于制造电子电路的高性能塑料薄膜和纸张,例如,对聚四氟乙烯(teflom)玻璃纤维薄膜等进行改性,以适应现代电子复印转印设备的高速印刷,还有很长的路程要走。。
3)   新型的电子功能性印刷油墨
需要研制新型的有机或无机导电聚合物及纳米金属材料,作为现代印刷电子关键材料,制成功能性的印刷墨水或墨粉。通过现代电子复印转印设备,将这些墨水或墨粉复印或转移到相应的电路载体上。
   导电聚合物及纳米金属墨水,应该使其具有较低的处理温度(低于150度),适应纸张或塑料印刷,特别是能在聚四氟乙烯薄膜上印刷各种电路,将大大提高电路的耐热性和稳定性。
通常使用的油墨的成分包括功能成分、粘合剂、溶剂和添加剂。彩印图形油墨和印刷电子油墨的不同之处在于功能成分的性质。图形技术所使用油墨的功能成分是用来提供色彩,而印刷电子油墨的功能成分则是提供内在的电子、光学、电化学的性能。“功能性油墨”是指具有电学性、光学性、电化学性等功能成分的油墨。粘合剂、溶剂和添加剂组成的载体可以由不同组合来满足特定的印刷技术对油墨流体性能的要求。载体的功能对图形技术和印刷电子是一样的:用于悬浮分散功能成分,调节粘度和表面张力等。
印刷电子通常需要三种不同的功能性的油墨组合。三类不同的功能油墨分别是半导体油墨、电导体油墨、和绝缘(介电质)油墨。半导体油墨可以是有机半导体聚合物(例如聚噻吩和五并苯变异体-p3ht等)溶解在溶剂中形成,无机纳米材料(纳米碳管、硅或者氧化锌等)悬浮在液载体中形成,也可能是有机-无机材料的混合物。导电油墨包括有机导体聚合物(聚苯胺)溶液,或是金属颗粒(金、银、铜、镍、碳以及金属合金等)分散在有机基体中形成混合物。绝缘油墨可以是有机聚合物(聚苯乙烯等)的混合物溶液, 或是陶瓷颗粒与有机聚合物基体的混合物。
同时,油墨必须具有电气特性。还必须调节粘性和表面张力以避免一些问题的产生,比如粘合不够牢固造成油墨滴落,无法进行充分传导;或者是表面过于粗糙,不利于下一个功能层的粘合。 
4)    印刷工艺 
现代电子复印转印设备印刷的高速化,要求不断改进电子电路和电子器件的分层三维印刷、网络印刷等生产工艺和技术,并使相关的印刷工艺的稳定和现代化,才能大规模提高印刷效率和电子产品的可靠性,才能使电子制造成本大幅下降。生产和材料的低成本,有望不断产生新一代的电子产品。采用现代电子复印转印设备、材料和技术,有可能从一次性的局部宣传识别标记到整个墙面大面积宣传画的电路,全部采用植入式光电单元或传感器,低成本、高效率地制造出来。
印刷电子技术目前还处于产业发展的初期,但是其市场规模具有很大的发展潜力。中国在半导体产业的发展中已经落后了一步,尽管 近几年给与了不少支持,但是在巨大的半导体产业中,中国很难占据主导地位。而印刷电子产业尚处于开始阶段。欧洲先于美国,亚洲的日本、韩国也在开始。台湾地区,由工业研究院牵头,也已经开始投入力量跟上。中国也应该开始,争取在这个新的产业中占据一定地位。据调查数据显示,印刷电子技术和产业涉及设备、能够印刷形成电路或者电子器件的有机、无机或者合成材料,在2015年左右,将形成300多亿美元的巨大市场,产生巨大的商机,见下图1-3。