印刷電子：現代“印刷”

我們對觸控式螢幕並不陌生。我們可以通過觸摸、按下或在手機的觸控式螢幕上一劃來獲得所需的資訊。但許多人不知道的是，觸控式螢幕也可以像報紙一樣印刷，使用印刷電子技術。這種新的“印刷”原理與傳統印刷科技基本相同，但所用的“油墨”是導電、介電或半導體材料，印刷對象是電子產品。

中國印刷電子領域的開拓者、中國科學院蘇州奈米科技與納米仿生研究所研究員崔政博士說，從技術應用的角度來看，所有可以用印刷方法取代傳統電子製造方法的領域都可以歸入印刷電子產品的範疇。印刷電子及相關的有機電子、塑膠電子、柔性電子、紙電子、透明電子、紡織電子等形成了一種完全不同於矽基微電子的新型電子技術和產品。”印刷電子並不能取代矽基微電子學，而是相輔相成。與矽基微電子不同，印刷電子器件一方面獨立於襯底資料，可以在各種襯底上製備，包括各種柔性襯底資料，囙此具有柔性特性；另一方面，印刷電子器件保留了傳統印刷的優點，可以實現大規模批量生產，特別是卷到卷的連續製造，可以大大降低製造成本。由於其能耗低、資料消耗少、無腐蝕過程，其製造方法本身具有環保的特點。

事實上，當有機導體和電晶體被發現時，人們確實看到了未來資訊電子器件可以通過印刷來製造的希望，因為有機資料可以以溶液的形式製備，這使得它們具有油墨的特性。囙此，電晶體可以通過印刷導體和電晶體來製備。然而，只有一部分有機電子材料具有良好的電子效能，而這些有機小分子資料必須採用真空蒸發法製備，這在一定程度上限制了印刷電子的快速發展。近五年來，一方面，有機電子材料不斷完善，高穩定性、高電荷遷移率的有機半導體材料和可溶液化加工的有機發光材料開始出現；另一方面，無機納米材料開始進入這一領域印刷電子，這迎來了印刷電子的真正春天。

無機納米材料如碳納米管、石墨烯、納米銀、銅等比有機電子材料具有更好的電子效能。無機納米材料比尋找新的高性能有機電子材料容易得多。最重要的是，無機納米材料具有良好的環境穩定性，不受水分子和空氣中氧氣的影響。電子器件可以在自然環境中通過印刷來製備。囙此，油墨可以由無機資料或納米材料製成。這些納米材料通過印刷被集成到各種傳統的電子和光電器件中。電子器件既保留了納米材料的納米尺度特性，又體現了印刷科技的大面積、柔性和低成本的特點。納米材料的特性使這些結構具有電荷傳輸、光電轉換、傳感、發光和顯示等特性，從而形成了各種新型半導體器件、光電器件、顯示器件和傳感器件，大大增强了印刷電子器件的實用性，縮短了印刷電子產品與市場的距離。如今，印刷電子產品已在觸控式螢幕、柔性顯示和照明、薄膜太陽能電池、電子“皮膚”、紙電池和智慧標籤等許多應用中發揮了重要作用。