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电子印刷技术8篇

时间:2023-10-15 10:06:46

电子印刷技术

电子印刷技术篇1

传统印刷企业在印刷电子领域会获得一定的发展机会,但能不能成为这个领域的主导力量需要考量。

我的观点是,印刷电子最终带来的产品是电子产品,电子企业会是这个领域的主导力量。当然,印刷电子技术涉及到印刷技术和工艺,电子企业与印刷企业可以合作,电子企业可以引进印刷方面的专业技术和人才。

目前实践印刷电子的企业,更多的还是新型的技术企业。传统印刷企业如果要完全转入这个领域,恐怕需要做一些大的投资,它的领导人必须是卓有远见的。印刷电子整体来说还处于技术研发阶段,还没有大规模产业化,参与的企业还在边研发边试制样品。国外印刷电子的发展情况也大抵如此,它们的相关产品也没有实现量产。

印刷电子市场还在培育之中,产业链还在建立形成过程中,有远见和经济实力的印刷企业,可以引进电子方面的专业人才,尝试进入印刷电子领域,但必须意识到,印刷电子会是一个长线投资项目。另外,在电子领域的研发实力欠缺是传统印刷企业进入印刷电子的一大阻碍。

一些传统电子技术与制造企业,也在参与印刷电子领域,但它们对印刷电子的接受程度有多高,推动力有多大,也需要考量。印刷电子技术现阶段在产品精度和性能方面的局限它们也很清楚。举个简单的例子,它们已经习惯了用传统制备方法做PCB,工艺成熟、成本也低,如果转成印刷电子技术,刚开始不能形成规模化生产,成本也不会低,它们不会愿意更换技术。

一些新型的技术企业,既不属于传统电子企业范畴,也不属于传统印刷企业范畴,它们捕捉到印刷电子的发展机会,从头做起,依靠技术研发实力,会在这个领域有不错的前景。

我们在中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所建立的印刷电子技术研究中心,是国内首个专门致力于印刷电子技术研究的中心。中心的研究方向包括印刷电子材料合成、印刷电子工艺、印刷电子封装、印刷电子器件及其应用、印刷电子工程化与产业化等。我们也与国内的印刷科研院校、印刷机械制造企业合作进行了材料与装备研发,我们与印刷行业还是有一些合作的机会。

印刷电子技术研究中心的产业化基地——苏州纳格光电科技有限公司成立于2011年,现已开发出具有自主知识产权的柔性透明导电膜产品,主要应用于手机与平板电脑中的触控显示屏。它可以取代传统制造技术,实现更低的成本、更好的性能,已经被国内主要手机厂商接受,我们正在寻求通过合作,将这项产品投入量产。

关于印刷电子的市场什么时候能真正起来,要看是否有新颖的产品与市场的接受程度。触摸屏产品由于有直接的市场需求,因此接受得比较快。除了苏州纳格光电之外,苏州还有一家企业(泛普纳米)在做大尺寸印刷触摸屏产品,并已经投入市场,可以运用到广告展示牌、桌游、商业橱窗、贩卖机等多方面。

印刷电子技术在PCB制备的应用方面,中国印制电路行业协会(CPCA)近年来一直在积极推动。如果能有国家环保政策的支持,进程估计会更快一些。

在电子票证、智能包装、玩具制造等领域,印刷电子技术也正慢慢渗入。

电子印刷技术篇2

此后,也不断有人与我探讨,“印刷电子?到底怎么定义呢?电子产品都能印刷吗?它可以替代芯片”?

对于印刷电子,很多人有点朦胧的感觉与认知,但似乎并不是真正的清晰明了,有所知,更多的却是有所不知。

印刷电子,其实并不神奇,也并不神秘。

崔铮,应该称得上是国内研究印刷电子的第一人,1988年于东南大学获博士学位;1989年赴英国剑桥大学微电子研究中心进行博士后研究;2009年入选中共中央组织部第二批“”(创新类),同年进入中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所;2010年创建国内首个专门、完全致力于印刷电子技术研究的中心;2012年与人合作编写、出版了国内第一本全面介绍印刷电子的专著《印刷电子学——材料、技术及其应用》。

本文对印刷电子的初步介绍,多引用、借鉴自他的观点。

印刷,作为一种电子制造技术

“印刷电子技术,就是利用传统印刷技术制造电子器件与系统,如果要给它找一个比较相近的领域,它应该属于电子学而不是印刷学,它是基于印刷原理的电子学。”

比对一下集成电路的传统制作工艺和新的印刷制作工艺,可以让我们对印刷电子技术有更具体、形象的认识。

以半导体单晶硅为衬底材料的微电子集成电路技术已经发展成熟,一般来讲,硅基集成电路的制作工艺涉及薄膜沉积、高温烧结、光刻、腐蚀、封装等,人们通常将这种传统的蚀刻制备方法称为“减法生产”。

集成电路传统制作技术的优点在于精度高、性能好,缺点则是成本高,而且蚀刻环节产生大量重金属废液,造成环境污染。另外,因为涉及高温烧结工艺,这项技术对衬底材料有一定要求,不能适用于柔性衬底材料,比如塑料薄膜、纸张、纤维等。

如何用印刷的方法制作集成电路?将具有导电、介电或半导体性能的电子材料制成可以印刷的功能油墨,按照线路设计图案,将这些特殊油墨印刷到衬底材料上。集成电路的各组成部件,均通过印刷的方法,由功能油墨层层叠加沉积而成,人们于是习惯将集成电路的这种印刷制作技术称之为“加成法”。

比对一下集成电路的传统制作工艺和新的印刷制作工艺,可以让我们对印刷电子技术有更具体、形象的认识

印刷加成制作技术工艺简单,成本低,可实现大面积、大批量生产;免于蚀刻处理,没有原材料浪费,环保无污染。虽然目前在产品精度和性能上还无法与传统制作技术抗衡,但它对衬底材料没有耐高温、硬度等要求,因而应用范围更广。

很显然,印刷电子制造技术独特的优势与长处,可以补齐传统电子制造技术的“短板”,但它也有自身的缺陷与局限,并不是万能神通的,也不是所有的电子器件和产品都能通过印刷的方式制造。

学术界存在的一种观点是,印刷电子技术并不能取代传统的电子制造技术。也许随着材料研发和工艺上的改进,未来印刷电子技术在产品精度方面能有持续的突破和提升,但和目前传统电子制造技术绝对的统治地位相比,它还稍显稚嫩,只能算是一株刚刚破土探头的“小幼苗”。

人们希望印刷电子技术能够扬其“大面积、低成本、柔性化、环保”之长,探索、找准适合自身的应用与市场化发展空间。

印刷电子技术现阶段最直接的适用领域应该是印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB)的制造。其实丝网印刷在印刷电路板的传统制作技术中已经运用多年,但传统印刷电路板的制作并不是“一印了之”,最终仍要通过光刻和腐蚀处理才能形成电路图案。而随着印刷电子技术的创新发展,彻底淘汰蚀刻等工艺,通过印刷直接在PCB基板上形成电路图案已经可以实现。

除了PCB,印刷电子目前的应用领域主要集中在RFID天线、柔性显示、光电、光伏等几大领域。

用喷墨印刷、柔印、烫印的方式制作RFID天线,降低射频标签成本,这类尝试国内已经比较多,后文还会有相应的案例介绍,此处略过。

由于“大面积、柔性化”的技术特点,印刷电子能被应用到智能手机触摸屏,平板电脑、电子书显示屏等产品的制作中。此类研发与试制在国内正渐渐多起来。

运用印刷电子,制作与建筑面墙相结合的太阳能电池覆盖膜,制作大型户外广告显示牌、商店橱窗互动显示屏……有人说,“未来,印刷电子会与人们生活的方方面面密切相关”。它的应用领域确实很广泛,物流、建筑、能源、广告营销……也无怪乎有人认为,“印刷电子把生活搞得像一部科幻剧”。你想想看,智能包装上可以播放一段广告视频;个人的名片可以发声;A4大小的塑料薄膜,放在阳光下,可以与手机等电子产品连接充电……这些新奇创意的实现,都涉及到印刷电子技术的运用。

印刷电子,电子还是印刷?

印刷电子,管他应该归属于电子领域,还是印刷领域,纠结这个似乎意义不大。它带来的是电子产品,运用的却实在是印刷技术:喷墨印刷、丝印、柔印、烫印、凹印、胶印……国内外印刷电子的科研人员,他们的实验方法就是运用这些我们烂熟于心的“老本行”。

有人说,“印刷电子,与传统印刷只是形似,有本质区别”。

当然不要把印刷电子与传统印刷混淆。书刊、杂志、报纸,是用来看的,至于包装印品,是用于运输、保护、展示或者其他,而印刷电子产品,无疑具备更高的功能性要求。

除了产品形态与功能,印刷电子与传统印刷在制作工艺上也不一样。首先材料是最关键的问题,印刷电子油墨与传统印刷油墨显然不在同一个概念层级上。毫不夸张地说,印刷电子材料的发展决定着印刷电子的发展,这里不再详细展开论述,材料研发的问题大可交给学术界去解决。如果你打定主意要试水印刷电子,首先要深入了解印刷电子材料。

传统印刷设备并不能直接用于印刷电子领域,要经过适当的改造。印刷电子对于产品的印前和印后处理,也会有一些不同于传统印刷的要求。如果你想要试水印刷电子,这些也是须知。

不过,当务之急的问题是,在我们传统印刷企业还没搞清楚能不能切入,如何切入印刷电子领域之时,别人已经抢先一步。

电子印刷技术篇3

截止到2011年4月31日,日本受理463件,占22.84%;紧随其后的是美国,受理379件,占18.70%。他们是目前印刷电子技术发展最为迅猛的国家,两国受理的专利申请数量占到总量的41.54%。此外,在申请的专利中,有11.54%采用了PCT途径,这是一个较高的比例,显示出专利权人对其专利的重视和加大拓展国外市场的期望。同时,韩国、欧专局、中国等也都受理了较多的印刷电子技术专利申请。专利申请人分布表2是全球印刷电子技术专利主要申请人分布情况。综合来看,全球印刷电子技术领域专利申请人前15位主要为日本、韩国、美国的公司。具体主要分析如下:(1)关于日本公司。从排名前15位的专利权人可以看出,共有6家是日本企业,这些企业共申请专利133件,占到全球印刷电子技术申请量的16.2%。其中,精工爱普生公司申请量为34件,居世界第二。日本松下专利产出时间最早,在1974年便申请了相关专利。而大日本印刷公司、凸版印刷株式会社、松下集团也从上世纪80年代开始,就已经着手研发印刷电子技术。总体而言,日本公司的专利产出持续时间较长,从1974年一直持续到2011年,这说明日本不仅是研究印刷电子技术较早的一个国家,也是早期实现印刷电子产业化的国家,其研发能力具有较强的竞争力。(2)关于韩国公司。韩国三星是一家集半导体、通信、计算机、消费类电子产品于一体的大型研发企业,也是韩国最大的企业集团,在电子消费领域,处于垄断地位。可以看出,三星电子从2004年才有专利产出,但是其专利申请量以52件位居第一。说明韩国三星电子虽然起步较晚,但是其能够抓住市场机遇,快速掌握印刷电子技术的研发方向,并积极有效地进行专利保护。有报道称该公司在未来将继续投入大量资金进行印刷电子技术的研发,包括基于这项新技术所需的材料、生产设备、器件,以及制造完整产品的工艺等各个技术领域。(3)关于美国公司。还可以看出,排名前15位专利权人中,共有4家美国公司,分别为美国施乐、摩托罗拉、普莱克卓尼克斯(Plextronics)、惠普,各公司的专利申请量在10件左右。成立于2007年,主要研发团队来自于美国卡内基梅隆大学的普莱克卓尼克斯(Plextronics)公司,从2009年才开始申请相关专利,两年多的时间里已经申请了11件专利。说明作为一个新成立的公司,该公司在印刷电子领域有着很大的创新性。目前该公司主要致力于利用印刷方法生产太阳能电池、照明,以及其他电子产品,包括研究用于以上产品所需的墨水。

IPC分类H01L51H01L21H05K3H01L29C09D11H01B1H05K1H05B33B41J2G02F1表3印刷电子技术前10位IPC大组分布说明使用有机材料作有源部分或使用有机材料与其他材料的组合作有源部分的固态器件;专门适用于制造或处理这些器件或其部件的工艺方法或设备专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备用于制造印刷电路的设备或方法专门适用于整流、放大、振荡或切换,并具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒的半导体器件;具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒,例如PN结耗尽层或载流子集结层的电容器或电阻器;半导体本体或其电极的零部件油墨按导电材料特性区分的导体或导电物体;用作导体的材料选择印刷电路电致发光光源以打印或标记工艺为特征而设计的打字机或选择性印刷机构控制来自独立光源的光的强度、颜色、相位、偏振或方向的器件或装置,例如,转换、选通或调制;非线性光学申请量(件)4583892802742251841431139290占比(%)9.448.025.775.654.643.792.952.331.901.851.4IPC技术领域分布表3是印刷电子技术专利申请涉及的主要IPC大组分布状况。从中可以看出,目前印刷电子技术领域专利申请主要集中在H01L51、H01L21、H05K3、H01L29、C09D11等IPC大组。排名在前10位的IPC大组分类的专利量占到整个技术领域的46.3%。其中分布在H01L51的数量最多,占整个技术领域的9.4%。H01L51是印刷电子技术的主要IPC大组。H01L51对应的技术领域为有源部分含有机材料的固态器件,以及制造或处理这些器件的工艺方法或设备。印刷电子技术可以印刷有机电子材料,也可以在柔性衬底上印刷,如OLED、OFET、OPV等有机电子器件均可利用印刷方法来制作。印刷电子技术与有机材料的应用相结合,在丰富产品种类、提高生产效率、改善产品质量、降低生产成本等方面体现出了较大的优势[3]。另外,涉及到H01L51的专利于2002年开始出现,在过去从未有过相关的专利申请,说明该IPC大组为近10年来印刷电子技术发展的新领域,并且其专利申请量整体呈上升趋势,已经成为研究的热点。全球都在积极申请与有机材料相关的专利,同时也说明在该技术领域,竞争较为激烈。H01L21和H05K3主要涉及到印刷电子器件的制备方法和生产设备。其中H01L21在1980年才开始有相关专利申请,但当时并没有引起学术界和产业界的重视,此后的发展相当缓慢;不过,从2002年开始随着有机材料的发展,相关领域的专利申请数量才开始明显上升。H01L29涉及半导体器件,电容器或电阻器,半导体本体或其电极的零部件。该技术领域的发展与HOL51、H01L21两个技术领域的发展很相似。从2002年开始,H01L29与HOL51、H01L21这3个技术领域的专利申请量开始逐年增加,并在2006年有一次突破,在2009~2010年申请量又有了一次突破。3个技术领域的申请量同时在2007年有小幅的回落,以有机材料为对象的半导体器件性能出现了技术瓶颈。这种发展路线不仅说明利用印刷电子技术制备半导体器件和印刷电子技术所需的有机材料同时快速发展,也说明这3个IPC大组不断成为印刷电子技术的研究热点。

从2002年开始,印刷电子技术每年的专利申请量呈现上升趋势,且逐年增长幅度明显加快,至2009年,印刷电子技术专利年度申请量达到顶峰。印刷电子技术的专利申请主要集中在以有机材料为对象的器件研究、制造或处理器件或其部件的方法或设备、用于制造印刷电路的设备或方法、半导体电子器件、油墨等领域。综合来看,全球印刷电子技术主要专利申请人都集中在国外的公司,足以说明印刷电子技术已经是国外企业竞争的技术领域,对低成本、环保、便携式新颖电子产品的追求,驱动了目前印刷电子技术的高速发展。从产业化进程来看,国内印刷电子技术与国外企业有明显的差距,国外从事印刷电子技术研发的企业有3类。一类为大型集团公司,如三星、松下、日立等;一类由传统印刷技术领域逐渐走向印刷电子技术领域的公司,如精工爱普生等;一类为专门从事生产印刷电子产品的公司,如普莱克卓尼克斯,凸版印刷等。国内目前也有一些科研机构和公司从事印刷电子技术的研发,但是公司规模较小,并且技术应用领域单一。目前国内研制的银墨水较多,印刷电子技术的应用主要集中在利用丝网印刷制作太阳能电池电极,技术方案相对简单,无法形成具有国际竞争力的专利技术。印刷电子技术是一个系统工程,为保证我国在未来的印刷电子技术领域的竞争力和话语权,尤其为保证我国印刷电子技术能够长期可持续发展,我们需要增加国内印刷电子技术研究的深度与广度,整合国内资源,集中优势力量攻克关键技术难点,印刷电子技术的应用领域较广,我们可以针对不同应用领域进行开发,从而形成低成本、高技术含量的产品。

作者:王亦 林剑 马廷灿 单位:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 中国科学院武汉文献情报中心

电子印刷技术篇4

传统印刷企业能不能切入印刷电子领域,主要取决于企业当家人的前瞻性。我接触的一位印厂老板说得好,“先知先得”,但先知之后,还得先做,才可能先得。前瞻性说的是前期介入,任何产品都有生命周期,产品生命周期的前期意味着快速增长,前期意味着高利润,也意味着高风险。如果认可印刷电子的发展,印刷企业就要真正参与,要有魄力地投入,不能“打酱油”,不能只是嘴上说说而已。咱们印刷行业,是有一些企业在关注印刷电子,但是能推出成品在市场上销售,并获得客户认可的,我暂时还没有看到。

投入印刷电子产业发展的企业,要具备一定的实力,最好还有一定影响力,能获得当地政府的支持。不可回避的是,印刷电子对于企业的研发能力有一定要求,而我国传统印刷企业又恰恰普遍在研发方面投入不足。“研发一代、生产一代、储备一代”,是企业核心技术发展最理想的状况,这一点,在中国印刷企业几乎普遍缺失。

一些规模不是太大的小企业也许发展印刷电子的几率最大。船小好调头,更容易把全副精力投入其中。很多大企业虽然重视,但从领导到基层、从上到下环节多,执行力不足时,许多决策执行起来会大打折扣。

我和我们的团队进行印刷电子研究,始于2007年,研究方向主要集中在印刷电子材料与技术,重点在于产业化技术和应用基础研究,在北京市教委和学校大力支持下,联合部分企业,开发了纳米银、纳米铜、导电高分子材料及其在印刷电子方面的应用,获得了一批发明专利授权,部分技术已经进入产业化阶段,经过测试,有些产品性能不亚于国际上先进国家产品的水平。

在开发印刷电子材料的同时,我们也专注配套印刷、印后装备与工艺的研究,我们与天津大学,与中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所下属的印刷电子技术研究中心都有合作,成立了联合实验室。为了适应市场现状,现在我们还进行了印刷电子材料应用的二次开发,进行集成产品技术的研究。这是因为整个印刷电子市场还没有起来,光研究材料、装备、工艺还不够,一定要研发出能被市场认可并接受的产品,发挥引领市场发展的作用。这个时候,我们更需要与企业的合作。企业离市场最近,更能发现需求,因而在找到合适的、能被市场接受的印刷电子产品方面要发挥更大的作用,不能只依靠科研院所。发达国家产品开发的模式是企业首先考虑市场需要什么样的产品,这些产品应该具备什么性能,这些性能问题再交给科研、学术界来研究,需要什么样的材料和工艺实现这些性能,在此基础上,开发必须的生产装备。这才是正常的循环路径。在国内,看上去我们的产业化技术研发好像走反了。除此之外,由于原始创新不足,科研方面也一直跟在其他国家后面。

传统印刷企业进入印刷电子领域,在生产工艺技术和装备方面,必须根据材料和产品性能要求,做出相应的调整,因此,有很多技术改造问题要面对。印刷电子功能油墨附加值高、价格高、成本高,如果使用传统的印刷设备,墨路很长,每印刷一次要消耗掉很多油墨,所以输墨、控墨装置和系统要改造。以导电油墨为例,印刷电子产品在进行印后处理时,所要求的烧结温度与传统印刷的油墨干燥温度高低及其作用是不一样的,这也意味着要调整印后装备和工艺。

传统印刷企业实践印刷电子,有利有弊。有利是因为懂印刷,可以有一些自信,但弊端也恰在此,如果摆脱不了惯性思维,仍坚持用传统的印刷方式去做印刷电子,忽略了材料、工艺、装备及生产环境要求都已发生改变,必将付出高昂学费。所以,传统印企参与到印刷电子领域,必须脱胎换骨,不仅仅是技术层面的升级,生产环境、产品检测方法与技术、市场渠道等各个方面都要做出改变。所以对于传统印企进入印刷电子市场,我的意见是既要自信,又尤其要自省,要抱着改变的态度,要充分认识到印刷电子产业的性质,不要盲目自信。

在世界范围内,印刷电子都处于探索中、未盈利的状态,几乎听不到有哪些企业现在靠印刷电子产品赚钱了,大家关注的是未来,关注的是一个快速培育中的市场。

三五年内,我认为印刷传感器、印刷天线、柔性显示器驱动电路等印刷电子产品会最快获得发展,至于光伏领域,太阳能电池这块可能会慢一点,但印刷电池的研发进展很快。

电子印刷技术篇5

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近日,英国科学家展示了全球最大的网格计算机。该网格计算机系统是由分散在78个国家的6000 多台计算机组成,它是全球最大、首个永久性网格 Large HadronCollider Computing Grid (LCG)的一部分, 主要用于粒子物理领域的研究。

电子印刷技术篇6

作为我国的四大发明之一,印刷术正伴随着社会的进步不断发展。然而,伴随着人们审美的提升,以及对信息需求的持续增加,印刷技术受到了一定的挑战。为了使印刷品更加美观耐用,技术人员不仅对印刷的材料加以改造,印刷的技术和方式也在不断更新。近年来,电子工业和油墨技术不断发展,进而为印刷工艺开辟了一条新的道路。文章具体探讨了印刷工艺与智能标签印刷。

关键词:印刷工艺;智能标签;电子

智能标签又称为射频识别,是一种新型的通讯技术,其可以通过无线讯号对特定的目标进行数据的分析和读写,这种读写不需要识别系统和目标进行机械或者光学的接触。其是通过电子技术和计算机技术的结合,进而使标签的制作与印刷达到了一个新的水平和高度。这种标签与条码扫描相似,对物联网领域的发展和进步有重要的意义和作用。

1智能标签简介

智能标签是一种电子标签,由天线和芯片组合而成。其中,芯片主要实现数据的接收与传送功能,由阅读器发出射频信号,通过对信号的读取使阅读器、天线、计算机网络三者之间相互连接,进而形成一个电子模块。阅读器将来自天线的特殊信号发送给某个区域内的电子标签,然后再将反馈信息加以处理,最后输送给计算机网络,从而为管理人员提供该商品的相关信息。智能标签为商品的防伪、管理、运输、保质等诸多方面提供了便利,满足了人们对信息的需求。与传统的条形码相比,电子标签的防伪效果更佳,且其功能更多。目前,电子标签的天线普遍采用2种方法进行制作:一种是冲压法,另一种是蚀刻法。这2种方法的制作成本较高,对电子标签的推广使用造成了一定的阻碍。因此,电子标签需要开展新的制作技术。其可以通过印刷导电油墨的方式进行天线的制作。这种制作方法能有效地节约成本费用,并且不论是从材料的消耗量还是从产品的生产效率上看,都是最合适的生产方式,能够有效提高电子标签天线的生产效率,降低生产成本,进而使电子标签更进一步地推广和使用。

2印刷工艺与智能标签

2.1印刷工艺的比较

目前我国的印刷方式大体可以分为2种:一种是传统印刷方式,另一种是数字印刷工艺。其中传统的印刷具有凸印、凹印、胶印等多种方法,采用的印刷方式是压印刷。较为现代的数字印刷是一种无压印刷工艺,其中包含静电摄影、喷墨印刷等多种印刷方式。承印材料上的图文内容直接由计算机进行转印。目前最为普遍使用的印刷方式为胶印,胶印机如图1所示。在我国,一半以上的出版物采用的都是胶印印刷的方式。能够进行承印的材料的种类较多,例如各类纸张、纸板、塑料、金属等都可以胶印。胶印还有一种无水胶印的印刷方式,其由硅胶树脂组成印版的空白部分,在进行硅胶树脂印刷的时候,不吸附油墨。由于缺少了水的作用,进而使操作更加简单方便,并且质量较高,具有一定的精准度。无水胶印印刷后所得到的墨膜厚度大约在0.5~3.0μm之间。在无线线圈印刷中选用胶印的印刷方式,具有效率高、精度分辨率大的优点。但是胶印的墨膜厚度不够,与线路印刷的要求不相符合。为了解决这一问题,工作人员可以多次反复印刷,进而加大墨膜的厚度。然而这种方式会影响印刷的精确度,为精细线路的套准控制带来了挑战。包装和装潢印刷主要采用的是柔版印刷的方式,其主要采用纸张、纸板、塑料薄膜等材料进行印刷。柔版印刷是一种直接印刷的方式,其选用1~5mm厚的柔性感光树脂进行制版,并且选用卷筒纸印刷,具有印刷速度快、效率高的优点。采用这种印刷方式,所得到产品的油膜年度处在0.01~0.1Pa.s之间,可以选用水基油墨、UV固化油墨、溶剂型油墨印刷。但是柔版印刷具有分辨率低的缺点,通常为60L/cm。不过进行精细印刷可以达到80L/cm,墨膜的厚度大约处在6~8μm之间,满足天线印刷的需求。近年来,薄版技术不断发展,柔性印刷改善了原有分辨率低、精确度不高的缺点。然而,其仍旧存在一定的不足。近年来,喷墨印刷技术飞速发展,是一种功能性较多的印刷工艺。这种无压印刷工艺可以将计算机中的信息直接喷涂到各种不同的材料上。其具有复杂的油墨系统,所使用的油墨有多重类型,可以是热熔型、水基型,也可以是UV固化型,其油墨的粘度大约为10mPa.s。静电摄影是一种较为普遍的电子印刷技术。其又成为激光印刷或者静电复制,不过到目前为止,这种技术还没有应有于智能标签的生产中,也缺乏相应的使用优势。

2.2印刷工艺的应用

采用印刷的方式进行智能标签天线的制作具有5点优势:成本低廉、操作简单、产量大,能够有效地节省生产时间;运用轮转的方法印刷速度快,且能够有效地提高生产的效率和油墨转移的能力,例如StorkPrint公司制造的RSI丝网印刷标签专用生产线(见图2),能够连续印刷50万m;传统的蚀刻方式会产生大量的废料,进而造成严重的环境污染。然而印刷技术可以采用导电油墨在材料上直接印刷,对化学试剂的依赖性较小,具有环保的优点;天线的制作可以在不同的材料上进行导电油墨的印刷。如果选用丝网印刷这种万能的印刷方式,则能够更加灵活地选择标签底材;印刷技术可以满足各种不同的天线样式设计,进而使天线的样式更加丰富。因为其能够进行多样式的设计,所以可以在更多形状上进行标签的黏贴,例如,曲率、角度不同的物体表面。不仅如此,通过印刷制作的导电油墨天线能够承受巨大的外部机械压力。具备黏性流体的特征,且弹性更强,在标签受到挤压变形的时候,其具有一等的承受能力,进而使标签表现的更加可靠和稳定。

3结语

综上所述,为了更进一步发展智能标签,采用印刷工艺是必不可少的。其能够有效地提高智能标签的使用功能,减少制作成本,使制作更加简洁便利,进而大大提升智能标签的质量,为人们的生产和生活带来更多的便利。

[参考文献]

[1]田海英.数字新技术在标签印刷中的应用及发展趋势分析[J].印刷质量与标准化,2013(11):16-18.

[2]李琳娜.智能标签的理想与现实[J].标签技术,2013(3):33-34.

电子印刷技术篇7

论文摘要主要介绍数字印刷的概念及其特点,并分析数字印刷的关键技术和在 工业 界的应用。

1引言

传统印刷有凸印、平印、凹印、丝印四大印刷,先是凸印一统天下,后来演变为以胶印为主导的情形。胶印固然可以提供良好的质量和较短的生产周期,但仍存在很多不令人满意的地方;而数字印刷具有个性化强、按需印刷交件快、使用劳动力少、占地面积小、节约资源等优势。由于在数字印刷工作流程中无需胶片,甚至无需印版、润版液及显影液,所以很大程度上避免了在图文转移时溶剂的挥发,有效地降低了对环境的危害程度[1]。

数字印刷这一新技术自1995年在drupa展览会上展出后,在世界范围内掀起了热潮,而我国的数字印刷近几年也有了快速的 发展 。

2数字印刷的概念及工作原理

2.1数字印刷的概念到目前为止,国际上还没有对数字印刷(digitalprinting)的标准定义,主要存在两个观点,一个是 计算 机行业的观点,另一个是印刷行业的观点。计算机行业把由数据输出到纸上的技术过程均称为数字印刷,不管它是黑白的还是彩色的。WWw.133229.CoM因此也把这种意义上的数字印刷机称为打印机(printer)。而印刷行业则把由数字信息代替传统的模拟信息,直接将数字图像信息转移到承印物上的印刷技术叫做数字印刷。

数字印刷是用数字信息代替传统的模拟信息,直接将数字图像信息转移到承印物上的印刷技术,它将各种原稿(文字、图像、 电子 文件、 网络 文件)输入到计算机中进行处理后,无需经过电分胶片输出、冲片、打样、晒ps版等工序和时间,而直接通过光纤网络传输到cmyk四色数字印刷机上印刷或直接进行分色制版的一种新型印刷工艺[2]。

2.2数字印刷的工作原理数字印刷系统一般由图文合一的印前处理系统与数字印刷机或照排系统组成。数字印刷利用印前系统,将图文信息直接通过网络传输到数字印刷机上,印刷出彩色印品。操作人员根据用户的要求及其所提供的原稿输入计算机(印前处理系统);在计算机上进行图文数据的处理,对图像进行色彩、阶调、层次等有益的调整,进行能满足用户要求的创意、修改以及文字合成等,再将图文信息进行编辑排版,最终将理想的图案、文字编排成用户满意的内容和形式。这些数字化的信息最后经过rip栅格化处理,生成相应的单色像素数字信号,然后将这些数字信息输出到电子数据控制中心,这样就可以进行分色制版;也可以将数字信号传送到印刷机的激光器上进行调制,发出相应的单色激光对印版滚筒进行扫描。由感光材料制成的印版滚筒经感光后就能吸附油墨或墨粒,这样就可把图文信息转印到呈印物上,完成印刷[3]。

3数字印刷的关键技术

3.1静电成像数字印刷技术静电成像(electro-photographic)又称电子照相技术,其基本原理是用激光扫描的方法在光导体上形成静电潜影,再利用带电色粉与静电潜影之间的库仑作用力实现潜影的可视化,最后将色粉影像转移到承印物上完成印刷,将小颗粒的粉末附着固定在纸上成像。打印的程序各厂牌虽有不同,原理则大同小异。通常是将打印的资料转换成小点之后,以激光把小点扫描到一个旋转的滚筒上(滚筒用对光高度敏感的材料制成,并带有正静电荷,被激光扫描到的部位则转为负静电荷);当滚筒转到粉末槽的旁边,粉末带正静电荷,所以立即附着在激光扫描的部位,即是要打印的影像;这时一张带负静电荷的纸在滚筒下方出现,所带电极强度较激光扫描到滚筒上的略大一些,于是滚筒上的粉末就被吸到纸上,加热固定之后,打印就完成。这一流程单色走一次,彩色要走4次(cmyk四色粉末各走一个滚筒)。成像的粉末非常细小,通常是固体粉状[4]。

3.2喷墨成像数字印刷技术喷墨打印则采用不同技术,以小滴的墨水滴到纸上,组合成像,墨滴非常小。滴墨的位置靠喷墨头准确的精细移动,用多个不同彩色的墨水匣,可以打印出完全色彩的影像。一般要求油墨中的溶剂、水能够快速渗透进入承印物,以保证足够的干燥速度;油墨中的呈色剂能够尽可能固着在承印物的表面,以保证足够高的印刷密度和分辨率。因此,所使用的油墨必须与承印物匹配,才能保证良好的印刷质量。

按照喷墨的形式把喷墨成像分为连续喷墨和按需(脉冲)喷墨[5]。连续喷墨所喷出的墨流是连续不间断的,在压力的作用下通过细小的喷嘴,在高速下分散成细小的墨滴。当每一滴墨滴离开喷嘴的时候被充以静电荷,通过改变电场的有或无来实现在承印物上的印刷。按需喷墨也叫脉冲给墨,它是将计算机里的图文信息转化成脉冲的电信号,然后由这些电信号来控制喷墨头的闭合,即实现承印物上的图文区或是空白区。其中最有代表性的喷墨技术要属压电陶瓷技术。

3.3磁成像数字印刷技术磁记录成像技术与磁带的记录技术采用的是相同的记录原理,即依靠磁性材料的磁子在外磁场的作用下定向排列,形成磁性潜影;然后再利用磁性色粉与磁性潜影之间的磁场力的相互作用,完成潜影的可视化;最后将磁性色粉转移到承印物上[6]。

磁性色粉采用的磁性材料主要是氧化铁,这种材料本身具有很深的颜色,因此,这种方法一般只适合制作黑白影像,不容易实现彩色影像。

4数字印刷的应用

数字印刷有着广泛的应用,如商业印刷、情报印刷、包装印刷、报纸印刷、卡片印刷、制罐印刷、短版印刷、按需印刷等。由于数字印刷的特点,它已经在印刷业占据越来越多的份额,尤其在欧美市场,已经形成与传统印刷并驾齐驱的态势。

5结束语

数字印刷技术以其不同于传统印刷技术的方式,越来越趋于成熟并引起广大关注。同时由于数字印刷开发的是以一个新的概念来开发的市场,与传统印刷业务也有本质的区别,所以随着我国印刷业务朝向短版、快速、个性化 发展 的领域进军,数字印刷将凭借其巨大的市场潜力,在我国得到飞速的发展。

参考 文献

[1]杨净.数字印刷及应用[m].北京:化学 工业 出版社,2005

[2]贝内特.数字印刷和可变数据印刷[m].北京:印刷工业出版社,2008

[3]时永青.数字印刷及其与传统印刷之比较[j].印刷杂志,2004(2)

[4]胡维友.数字印刷与 计算 机直接制版技术[m].北京:印刷工业出版社,2007

电子印刷技术篇8

论文摘要 主要介绍数字印刷的概念及其特点,并分析数字印刷的关键技术和在 工业 界的应用。

1 引言

传统印刷有凸印、平印、凹印、丝印四大印刷,先是凸印一统天下,后来演变为以胶印为主导的情形。胶印固然可以提供良好的质量和较短的生产周期,但仍存在很多不令人满意的地方;而数字印刷具有个性化强、按需印刷交件快、使用劳动力少、占地面积小、节约资源等优势。由于在数字印刷工作流程中无需胶片,甚至无需印版、润版液及显影液,所以很大程度上避免了在图文转移时溶剂的挥发,有效地降低了对环境的危害程度[1]。

数字印刷这一新技术自1995年在drupa展览会上展出后,在世界范围内掀起了热潮,而我国的数字印刷近几年也有了快速的 发展 。

2 数字印刷的概念及工作原理

2.1 数字印刷的概念到目前为止,国际上还没有对数字印刷(digital printing)的标准定义,主要存在两个观点,一个是 计算 机行业的观点,另一个是印刷行业的观点。计算机行业把由数据输出到纸上的技术过程均称为数字印刷,不管它是黑白的还是彩色的。因此也把这种意义上的数字印刷机称为打印机(printer)。而印刷行业则把由数字信息代替传统的模拟信息,直接将数字图像信息转移到承印物上的印刷技术叫做数字印刷。

数字印刷是用数字信息代替传统的模拟信息,直接将数字图像信息转移到承印物上的印刷技术,它将各种原稿(文字、图像、 电子 文件、 网络 文件)输入到计算机中进行处理后,无需经过电分胶片输出、冲片、打样、晒ps版等工序和时间,而直接通过光纤网络传输到cmyk四色数字印刷机上印刷或直接进行分色制版的一种新型印刷工艺[2]。

2.2 数字印刷的工作原理数字印刷系统一般由图文合一的印前处理系统与数字印刷机或照排系统组成。数字印刷利用印前系统,将图文信息直接通过网络传输到数字印刷机上,印刷出彩色印品。操作人员根据用户的要求及其所提供的原稿输入计算机(印前处理系统);在计算机上进行图文数据的处理,对图像进行色彩、阶调、层次等有益的调整,进行能满足用户要求的创意、修改以及文字合成等,再将图文信息进行编辑排版,最终将理想的图案、文字编排成用户满意的内容和形式。这些数字化的信息最后经过rip栅格化处理,生成相应的单色像素数字信号,然后将这些数字信息输出到电子数据控制中心,这样就可以进行分色制版;也可以将数字信号传送到印刷机的激光器上进行调制,发出相应的单色激光对印版滚筒进行扫描。由感光材料制成的印版滚筒经感光后就能吸附油墨或墨粒,这样就可把图文信息转印到呈印物上,完成印刷[3]。

3 数字印刷的关键技术

3.1 静电成像数字印刷技术静电成像(electro-photographic)又称电子照相技术,其基本原理是用激光扫描的方法在光导体上形成静电潜影,再利用带电色粉与静电潜影之间的库仑作用力实现潜影的可视化,最后将色粉影像转移到承印物上完成印刷,将小颗粒的粉末附着固定在纸上成像。打印的程序各厂牌虽有不同,原理则大同小异。通常是将打印的资料转换成小点之后,以激光把小点扫描到一个旋转的滚筒上(滚筒用对光高度敏感的材料制成,并带有正静电荷,被激光扫描到的部位则转为负静电荷);当滚筒转到粉末槽的旁边,粉末带正静电荷,所以立即附着在激光扫描的部位,即是要打印的影像;这时一张带负静电荷的纸在滚筒下方出现,所带电极强度较激光扫描到滚筒上的略大一些,于是滚筒上的粉末就被吸到纸上,加热固定之后,打印就完成。这一流程单色走一次,彩色要走4次(cmyk四色粉末各走一个滚筒)。成像的粉末非常细小,通常是固体粉状[4]。

3.2 喷墨成像数字印刷技术喷墨打印则采用不同技术,以小滴的墨水滴到纸上,组合成像,墨滴非常小。滴墨的位置靠喷墨头准确的精细移动,用多个不同彩色的墨水匣,可以打印出完全色彩的影像。一般要求油墨中的溶剂、水能够快速渗透进入承印物,以保证足够的干燥速度;油墨中的呈色剂能够尽可能固着在承印物的表面,以保证足够高的印刷密度和分辨率。因此,所使用的油墨必须与承印物匹配,才能保证良好的印刷质量。

按照喷墨的形式把喷墨成像分为连续喷墨和按需(脉冲)喷墨[5]。连续喷墨所喷出的墨流是连续不间断的,在压力的作用下通过细小的喷嘴,在高速下分散成细小的墨滴。当每一滴墨滴离开喷嘴的时候被充以静电荷,通过改变电场的有或无来实现在承印物上的印刷。按需喷墨也叫脉冲给墨,它是将计算机里的图文信息转化成脉冲的电信号,然后由这些电信号来控制喷墨头的闭合,即实现承印物上的图文区或是空白区。其中最有代表性的喷墨技术要属压电陶瓷技术。

3.3 磁成像数字印刷技术磁记录成像技术与磁带的记录技术采用的是相同的记录原理,即依靠磁性材料的磁子在外磁场的作用下定向排列,形成磁性潜影;然后再利用磁性色粉与磁性潜影之间的磁场力的相互作用,完成潜影的可视化;最后将磁性色粉转移到承印物上[6]。

磁性色粉采用的磁性材料主要是氧化铁,这种材料本身具有很深的颜色,因此,这种方法一般只适合制作黑白影像,不容易实现彩色影像。

4 数字印刷的应用

数字印刷有着广泛的应用,如商业印刷、情报印刷、包装印刷、报纸印刷、卡片印刷、制罐印刷、短版印刷、按需印刷等。由于数字印刷的特点,它已经在印刷业占据越来越多的份额,尤其在欧美市场,已经形成与传统印刷并驾齐驱的态势。

5 结束语

数字印刷技术以其不同于传统印刷技术的方式,越来越趋于成熟并引起广大关注。同时由于数字印刷开发的是以一个新的概念来开发的市场,与传统印刷业务也有本质的区别,所以随着我国印刷业务朝向短版、快速、个性化 发展 的领域进军,数字印刷将凭借其巨大的市场潜力,在我国得到飞速的发展。

参考 文献

[1]杨净.数字印刷及应用[m].北京:化学 工业 出版社,2005

[2]贝内特.数字印刷和可变数据印刷[m].北京:印刷工业出版社,2008

[3]时永青.数字印刷及其与传统印刷之比较[j].印刷杂志,2004(2)

[4]胡维友.数字印刷与 计算 机直接制版技术[m].北京:印刷工业出版社,2007

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