柔性電子印刷技術精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇柔性電子印刷技術，期待它們能激發您的靈感。

篇1

走近柔性印刷電子噴墨技術

柔性印刷電子噴墨技術是一種將導電線路打印在酚醛樹脂、環氧樹脂等基材上的技術，也被稱為全印制電子技術。這種技術適合制作柔性異形線路板、普通線路板、光伏電玻璃、PCB、LCD等。

“柔性”在這里有雙解，一是指柔性介質；二是指與傳統的PCB相比，不需要大批量生產，可以利用噴墨技術特點按需進行小批量生產。與常規印刷導電線路的工藝相比，利用柔性印刷電子噴墨技術制備導電線路的工藝方法具有制造速度快、環境友好、工藝簡單、成本低以及功能多樣化等優點。柔性印刷電子噴墨技術不僅可以使用導電墨水（如納米銀）制備線路板，亦可以利用特殊的半導體、碳、硅等各種介質制備電阻、電容、電感、電池、晶體管乃至于集成電路，而這一切都可以通過打印的方式在一定的介質上完成，大大提高了生產效率和降低了生產成本。

柔性印刷電子噴墨設備的構成與工作原理

柔性印刷電子噴墨設備由機械系統、驅動系統、運動控制系統和視覺檢測系統（可選）等構成，如圖1所示。具體來說，柔性印刷電子噴墨系統包括1個或1組噴頭、噴頭控制板卡、數據處理運動控制卡、PC機、介質放置平臺、墨路系統、噴頭架及噴頭架運動系統等裝置，如圖2所示。具體實現方式為：根據PC機中繪制的需要打印的電路圖，噴頭控制板卡控制1個或1組噴頭噴出特制的墨水，并通過噴頭架的運動，在介質上印制精密電路。

1.主控系統

柔性印刷電子噴墨設備要實現高速、高分辨率等性能指標，主控系統是關鍵。由于噴墨設備的噴頭較多，數據傳送速率較快，傳送量大，因此，主控系統的數據傳輸和數據處理設計是主控系統設計的要點。圖3的虛線框內是主控系統，主控系統通過IIC總線與控制模塊相連，由嵌入式處理系統（MPC8548E）、USB接口電路、數據緩存、CPLD噴頭與控制電路以及噴頭數據總線驅動組成。

當計算機通過RIP程序啟動噴印命令時，該命令首先通過USB接口電路的命令通道，由串口傳送到控制器MPC8548E中，MPC8548E的主控程序對命令進行分析，通過IIC總線將命令送到各控制模塊，完成對介質厚度的監測、噴頭上下位置的調整、控制噴頭小車的X和Y方向運動等。當噴墨設備完成初始設置后，RIP傳送數據到MPC8548E，MPC8548E的主控程序根據所需打印的長度，設置噴頭小車電機的行走距離及其可噴繪區域，USB接口電路啟動數據傳輸，接收RIP的圖像點陣數據，對數據緩存進行填充，當數據緩存填充滿后，USB接口電路發送指令到MPC8548E，啟動CPLD噴頭與控制電路中的噴頭控制狀態系統和噴頭小車電機，當噴頭小車行走穩定后，發出噴墨脈沖及使能信號，噴頭控制狀態系統從數據緩存中讀取數據，寫入到每個噴頭中，控制其進行噴墨操作。

2.供墨系統

（1）供墨系統分析

供墨系統是噴墨設備不可或缺的重要組成部分，良好的供墨系統是噴墨設備實現高質量與高可靠性的重要保證。噴頭的屬性各異，其需要配合使用特定性能的墨水，并設置合理的墨流負壓。同時，墨水作為一種化學物質，其特性會隨著噴墨設備的環境及工作狀態的變化而發生相應改變。這就需要設計開發一種獨立工作的機電一體化供墨系統，通過對油墨特性及供墨流的控制，配合噴頭優質高效地完成打印任務。

墨水的黏度及表面張力對打印墨滴成型有很大影響。其中，墨水表面張力受環境溫度變化影響不大，而墨水黏度卻隨著溫度變化有較大的波動，對打印工作有較大影響。因此，對于供墨系統而言，控制墨水黏度是主要任務之一。墨水黏度與溫度呈負對應關系，特定的溫度范圍決定了墨水的黏度范圍。對打印工作來說，不同的噴頭對應著不同的最佳墨水黏度，而墨水黏度又與溫度相關。因此，通過控制墨水溫度，能夠有效地控制墨水黏度。墨水溫度主要受季節和早晚溫差影響，特別是低溫墨水的高黏度對噴頭影響較大，易造成堵頭故障，不僅會造成打印中斷，而且清洗噴頭會造成大量時間和墨水的損失。

此外，供墨負壓不足會造成漏墨、白線等現象，而過大又會降低噴射速度甚至噴射不暢，造成墨點不飽滿，打印圖像邊線不完整，圖面殘破等。因此，控制供墨負壓也是供墨系統的主要任務之一。供墨負壓一般采用負壓泵供給和高差負壓供給兩種方法。其中，前者通過負壓泵的控制能夠提供穩定準確的負壓，但是需要負壓傳感器、負壓泵等額外組件，會增加設備成本及結構復雜性。

（2）供墨系統結構設計

供墨系統由主墨盒、次級墨盒、墨泵、過濾器以及檢測反饋控制系統等組成，如圖4所示。小容量的次級墨盒儲存少量過濾后的墨水，并用指定壓力為噴頭提供墨流。隨著次級墨盒里的墨水被消耗，墨泵從主墨盒中抽取墨水，并通過過濾器補充次級墨盒里的墨水。檢測反饋控制系統包括次級墨盒內的液壓傳感器與溫度傳感器，主墨盒內的液位開關以及系統控制面板等部件，其通過檢測反饋控制系統內的傳感器，反饋墨水溫度及墨盒內液位等信息給系統控制面板。系統控制面板根據設定的程序對所采集的數據進行分析處理，產生對加熱片及墨泵的開關控制信號，以此控制供墨系統內的墨水溫度、調節噴頭負壓以及保證墨盒內墨水容量適宜當前打印工作需求。

3.噴頭控制與輔助電路

CPLD噴頭與控制電路包括以下模塊：寄存器組，用于存儲控制器發送過來的命令以及外部I/O數據與狀態；譯碼器，完成對寄存器的地址編碼與片選；數據包計數器，完成包計數與點計數，當噴頭每個點的數據傳送到噴頭后，包計數歸零，同時發送請求中斷；噴頭控制狀態系統，完成噴頭數據的傳送，控制噴頭噴墨；I/O端口，完成一些繼電器的控制、狀態檢測等。

噴頭的每個噴嘴的腔室都被相互獨立的壓電陶瓷包裹，通過圖文數據激勵觸發脈沖電壓來控制噴頭是否噴墨，通過施加在壓電陶瓷上的脈沖電壓控制噴頭噴墨的量。在噴墨打印控制軟件界面上，可通過“圖片路徑”選擇需要打印的圖像，“噴頭/噴孔選擇”選擇需要打開的噴嘴，“波形設置”設置噴頭的打印波形。計算機通過網口通信把選擇的數據發送到CPLD噴頭與控制電路中，然后被轉換成電平信號發送到脈沖電源中，在需要打印時，觸發脈沖波形，噴嘴實現噴墨；在不需要打印時，不觸發脈沖波形，噴嘴不噴墨。

4.介質烘干技術

作為介質放置和輸送平臺，介質放置平臺應適合平板介質和柔性介質。為了使墨水充分干燥，保證其有效的導電率等關鍵指標，通常采用對介質底部基材進行加熱的技術與方法，加熱溫度控制在100～160℃。為了保證基材恒溫加熱，應采用溫控系統，以保證溫度合適。

柔性印刷電子噴墨技術使用的墨水

柔性印刷電子噴墨技術使用的是一種具有導電特性的特種墨水，其通常由導電銀等構成。對于噴墨系統來說，當選定噴頭之后，墨水為適應噴頭，通常需要考慮導電率、黏度、最大顆粒、張力、穩定性和pH值等參數。表1為不同與噴頭相對應的墨水特性。由此可見，墨水指標必須與噴頭性能相適應，才能使整個系統運行良好。

對于柔性印刷電子噴墨技術而言，納米導電銀墨水是最基本的墨水。如果能夠配合研制出合適的硅、鍺、硒、砷化鎵等半導體組成的墨水，就可以在任意介質上打印出電阻、電容、電感、半導體元器件、集成電路元器件。相信隨著材料科學的發展，這一天會離我們越來越近。

打印精度控制

柔性印刷電子噴墨技術的應用對象往往是一些異形柔性小型電路，因此對打印精度要求較高，一般的噴墨打印機不能保證其打印精度要求。要達到這個要求，通常可以采取以下方法。

1.選擇高精度噴頭

在選擇噴頭時，首先要考慮其墨道寬窄，以適合導電銀膠墨水、半導體類墨水等；其次，要根據打印介質、精度的要求，選擇適合的噴頭，以保證墨滴大小合適。

2.選擇合適的精細的墨水

墨水是由一些顆粒和液體組成的，顆粒的直徑和均勻性非常重要，其基本制作工藝為粉碎、研磨、攪拌等。墨水的研制與低成本的產業化始終是一個不可回避的問題。

3.保證X方向的運動精度

采用金屬光柵尺、直線電機代替傳統的塑料光柵尺和直線導軌，將會大大提到X方向的運動精度，使之由50～150μm提高到1～5μm。

篇2

作為我國的四大發明之一，印刷術正伴隨著社會的進步不斷發展。然而，伴隨著人們審美的提升，以及對信息需求的持續增加，印刷技術受到了一定的挑戰。為了使印刷品更加美觀耐用，技術人員不僅對印刷的材料加以改造，印刷的技術和方式也在不斷更新。近年來，電子工業和油墨技術不斷發展，進而為印刷工藝開辟了一條新的道路。文章具體探討了印刷工藝與智能標簽印刷。

關鍵詞：印刷工藝；智能標簽；電子

智能標簽又稱為射頻識別，是一種新型的通訊技術，其可以通過無線訊號對特定的目標進行數據的分析和讀寫，這種讀寫不需要識別系統和目標進行機械或者光學的接觸。其是通過電子技術和計算機技術的結合，進而使標簽的制作與印刷達到了一個新的水平和高度。這種標簽與條碼掃描相似，對物聯網領域的發展和進步有重要的意義和作用。

1智能標簽簡介

智能標簽是一種電子標簽，由天線和芯片組合而成。其中，芯片主要實現數據的接收與傳送功能，由閱讀器發出射頻信號，通過對信號的讀取使閱讀器、天線、計算機網絡三者之間相互連接，進而形成一個電子模塊。閱讀器將來自天線的特殊信號發送給某個區域內的電子標簽，然后再將反饋信息加以處理，最后輸送給計算機網絡，從而為管理人員提供該商品的相關信息。智能標簽為商品的防偽、管理、運輸、保質等諸多方面提供了便利，滿足了人們對信息的需求。與傳統的條形碼相比，電子標簽的防偽效果更佳，且其功能更多。目前，電子標簽的天線普遍采用2種方法進行制作：一種是沖壓法，另一種是蝕刻法。這2種方法的制作成本較高，對電子標簽的推廣使用造成了一定的阻礙。因此，電子標簽需要開展新的制作技術。其可以通過印刷導電油墨的方式進行天線的制作。這種制作方法能有效地節約成本費用，并且不論是從材料的消耗量還是從產品的生產效率上看，都是最合適的生產方式，能夠有效提高電子標簽天線的生產效率，降低生產成本，進而使電子標簽更進一步地推廣和使用。

2印刷工藝與智能標簽

2.1印刷工藝的比較

目前我國的印刷方式大體可以分為2種：一種是傳統印刷方式，另一種是數字印刷工藝。其中傳統的印刷具有凸印、凹印、膠印等多種方法，采用的印刷方式是壓印刷。較為現代的數字印刷是一種無壓印刷工藝，其中包含靜電攝影、噴墨印刷等多種印刷方式。承印材料上的圖文內容直接由計算機進行轉印。目前最為普遍使用的印刷方式為膠印，膠印機如圖1所示。在我國，一半以上的出版物采用的都是膠印印刷的方式。能夠進行承印的材料的種類較多，例如各類紙張、紙板、塑料、金屬等都可以膠印。膠印還有一種無水膠印的印刷方式，其由硅膠樹脂組成印版的空白部分，在進行硅膠樹脂印刷的時候，不吸附油墨。由于缺少了水的作用，進而使操作更加簡單方便，并且質量較高，具有一定的精準度。無水膠印印刷后所得到的墨膜厚度大約在0.5～3.0μm之間。在無線線圈印刷中選用膠印的印刷方式，具有效率高、精度分辨率大的優點。但是膠印的墨膜厚度不夠，與線路印刷的要求不相符合。為了解決這一問題，工作人員可以多次反復印刷，進而加大墨膜的厚度。然而這種方式會影響印刷的精確度，為精細線路的套準控制帶來了挑戰。包裝和裝潢印刷主要采用的是柔版印刷的方式，其主要采用紙張、紙板、塑料薄膜等材料進行印刷。柔版印刷是一種直接印刷的方式，其選用1～5mm厚的柔性感光樹脂進行制版，并且選用卷筒紙印刷，具有印刷速度快、效率高的優點。采用這種印刷方式，所得到產品的油膜年度處在0.01～0.1Pa.s之間，可以選用水基油墨、UV固化油墨、溶劑型油墨印刷。但是柔版印刷具有分辨率低的缺點，通常為60L/cm。不過進行精細印刷可以達到80L/cm，墨膜的厚度大約處在6～8μm之間，滿足天線印刷的需求。近年來，薄版技術不斷發展，柔性印刷改善了原有分辨率低、精確度不高的缺點。然而，其仍舊存在一定的不足。近年來，噴墨印刷技術飛速發展，是一種功能性較多的印刷工藝。這種無壓印刷工藝可以將計算機中的信息直接噴涂到各種不同的材料上。其具有復雜的油墨系統，所使用的油墨有多重類型，可以是熱熔型、水基型，也可以是UV固化型，其油墨的粘度大約為10mPa.s。靜電攝影是一種較為普遍的電子印刷技術。其又成為激光印刷或者靜電復制，不過到目前為止，這種技術還沒有應有于智能標簽的生產中，也缺乏相應的使用優勢。

2.2印刷工藝的應用

采用印刷的方式進行智能標簽天線的制作具有5點優勢：成本低廉、操作簡單、產量大，能夠有效地節省生產時間；運用輪轉的方法印刷速度快，且能夠有效地提高生產的效率和油墨轉移的能力，例如StorkPrint公司制造的RSI絲網印刷標簽專用生產線（見圖2），能夠連續印刷50萬m；傳統的蝕刻方式會產生大量的廢料，進而造成嚴重的環境污染。然而印刷技術可以采用導電油墨在材料上直接印刷，對化學試劑的依賴性較小，具有環保的優點；天線的制作可以在不同的材料上進行導電油墨的印刷。如果選用絲網印刷這種萬能的印刷方式，則能夠更加靈活地選擇標簽底材；印刷技術可以滿足各種不同的天線樣式設計，進而使天線的樣式更加豐富。因為其能夠進行多樣式的設計，所以可以在更多形狀上進行標簽的黏貼，例如，曲率、角度不同的物體表面。不僅如此，通過印刷制作的導電油墨天線能夠承受巨大的外部機械壓力。具備黏性流體的特征，且彈性更強，在標簽受到擠壓變形的時候，其具有一等的承受能力，進而使標簽表現的更加可靠和穩定。

3結語

綜上所述，為了更進一步發展智能標簽，采用印刷工藝是必不可少的。其能夠有效地提高智能標簽的使用功能，減少制作成本，使制作更加簡潔便利，進而大大提升智能標簽的質量，為人們的生產和生活帶來更多的便利。

[參考文獻]

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篇3

柔性顯示器之所以千呼萬喚難出來，是因為其開發面臨諸多難題，例如含硅電子元器件彎曲有難度，另外制造工藝的成本和消耗的時間也是一個難以逾越的障礙。這些年來，很多公司都指望這項技術成為鏖戰未來的必殺技，三星、LG、索尼、惠普、E―Ink、Plastic Logic、康寧、杜邦等公司，以及亞利桑那大學柔性顯示器中心（FDC）、弗勞恩霍夫研究所等研究機構都在致力于這一領域的研究，目前來說，柔性顯示器的制造已不是問題。新興制造工藝和材料，使量產所涉及的很多難題有望被攻破，而且三星等公司的柔性產品已經計劃在年內量產。當柔性顯示器真正實現了商業化，那肯定不會只是噱頭那么簡單，它必將帶來新一輪的顯示革命。

解決制造的難題

事實上，導致遲遲不能量產的首要原因來自廠商，他們需要解決如何將薄膜晶體管陣列附著到柔性基板上面，并以最大的成本效益進行生產的問題。剩下就是其余電子設備的問題，例如當柔性顯示屏嵌入到智能手機中，如果其他的電子元件如電池、外框等不能彎曲，那么柔性也就失去了意義。

解決問題的第一步是為柔性顯示器打造更好的背板技術。當前用于個人電腦和通訊產品的高性能顯示媒介，無論是液晶、OLED或電子紙技術，都要求有源矩陣薄膜晶體管陣列來驅動。傳統的方式是將一個薄膜晶體管層（TFT）裝在玻璃面板上，形成基礎或基板，在其上構造顯示器的其余部分。然而柔性背板并不能和LCD很好地兼容，當屏幕彎曲的時候有可能會造成圖像扭曲，其困難在于如何將薄膜晶體陣列附著在可以彎曲的表面，但是OLED和電子紙顯示器則不然。

現在有兩種方式來實現柔性顯示。其中一種方式，由三星、LG顯示器和其他一些制造商支持，利用LCD工廠使用的現有的silicon-on-glass蝕刻工藝，將其應用到柔性顯示器基板上。但是基于硅和其他非碳元素的傳統無機半導體，必須以高溫放置在基板上，這一工藝在玻璃上可以運行正常但是會融化掉普通的塑料。針對這一問題，一些制造商開始致力于耐熱材料的開發，如不銹鋼制成的紙一樣薄的錫箔。

臺灣研究機構工業技術研究中心（ITRI）開發了一種能夠承受高溫的塑料，不會在加工過程中融化。在加工過程中，將這個塑料層附著在玻璃襯底上，當TFT陣列裝配好后，它就會自然脫落。據說這種方式的好處是適合于現有的LCD生產線。

另一種方式是由柔性顯示器基板開發公司Plastic Logic提出的，將晶體管附著在柔性塑料薄膜上。該公司使用冷沉積工藝，并用有機半導體替代硅半導體，解決了耐熱的問題。他們開發的半導體，使用的有機材料包括：碳基分子或聚合物鏈。他們采用溶劑將有機材料變成溶液，然后用溶液制成的有機半導體可以在室溫狀態下沉積到基板上。

在目前的柔性電子紙中，索尼開發的13.3英寸有機TFT驅動產品也受到關注。該產品為單色顯示，采用了臺灣E―Ink Holdings的電子紙，像素為2.130×1.596，其中的有機TFT是利用印刷技術制作的。對每層有機TFT，分別使用了平板膠印、旋涂及狹縫涂布三種印刷技術。僅用平板膠印法形成的是表面保護膜。像素電極在以濺射法成膜后，又用平面膠印形成了感光性樹脂。有機半導體層使用狹縫涂布法、柵極絕緣膜和層間絕緣膜用旋涂法成膜后，再利用普通光刻法形成圖案。

在制造工藝方面，柔性顯示器制造商同樣面臨兩難的選擇：堅持傳統的、多用于制造今日LCD的離散式加工技術，或者使用新興的印刷、連續卷繞工藝。

第一種方式，由ITRI和FDC推行，使用這種方式，制造商可以在他們已經使用的制造傳統平板LCD的工藝基礎上修改，他們在LCD平板生產設備上的投資可以最大程度得以保留，并能夠更快進入市場。但是這種方式很難擴展至更大的基板，例如用于電視機的，其制造成本要比傳統基于玻璃的顯示器更高。

作為一種替代的方式，惠普的self-aligned imprint lithography（自動對齊印刷技術SAIL），這種工藝將組成顯示器TFT層的晶體管陣列印刷在連續張塑料薄膜上，采用在工業領域被稱為“卷繞式工藝Roll-to-Roll”的技術。據稱SAIL技術與現在的離散式制造工藝比，能夠大大降低成本，并且可以擴展到更大的規模。在今天，要建立一個有源矩陣顯示器工廠投資極大，如果能夠使用類似印刷的技術，固定設備的成本將顯著下降，產能將更高，原料成本則會更低。雖然成本優勢令人心動，但也有人對這項技術的可行性表示憂慮。對于SAIL來說，最大的挑戰是作為一個全新的技術，并不能利用現有的生產設施。這就像是平板工業在20年前所處的狀況一樣，一切都要從頭開始。

如果卷繞式制造方式被接受，惠普的技術將會處于領導地位。為了實現更低的制造成本，需要像惠普實驗室無需蝕刻制造晶體管陣列的拆箱即用解決方案。而像SAIL這樣的技術，所面臨的挑戰是，需要在壓低成本曲線的同時，提供足夠的利益以說服制造商讓他們投資全新的生產設備而不是改造現有的基礎設施。

篇4

2011年10月，全國印刷電子產業技術創新聯盟成立，這應該是國內印刷電子領域第一個大規模合作組織。在一份列出22家聯盟企業的名單中，很難找到傳統印刷企業的身影，挑大梁的是一些我們并不熟悉的科技公司、電子企業。

傳統印企，無奈的缺位？

說傳統印企缺位印刷電子，是太絕對的，我們的印刷企業還是有一些探索與嘗試，只是不太惹眼，并未引起過多關注。另外，這些探索與嘗試，比較聚集在RFID領域。廣東省印刷復制業協會會長陳均就發現了會員企業的某些變化，“大家談論印刷電子越來越多，有一些企業在嘗試做RFID”。

絲網印刷企業，對印刷電子不應該感到陌生。在PCB（印刷電路板）制造中，絲網印刷早已是應用得非常成熟并且越來越重要的工藝。人們甚至希望通過“一印了之”來全面完成PCB制造。

不過，PCB制造商是電子企業，不是印刷企業。換句話說，在一個已經運用并將越來越倚重印刷工藝的產品領域，沒印刷企業多大事兒。日本櫻井公司的一款MS-80SD滾筒絲網印刷機，正被推廣應用到集成電路、柔性觸摸屏產品制造中，北京豹馳印刷技術有限公司總經理蓋琦聊到這里時說，“我們這款機器不是賣給印刷企業啊，這些事情不是印刷企業在做”。

為什么呢？因為我們不懂電子嗎？

做少兒書的上海柯創印刷有限公司這兩年在生產、銷售有聲讀物。董事長徐偉亮說，“產品研發用了大半年時間。最主要的芯片從臺灣采購，而集成電路，是將導電油墨通過絲網印刷的方式印成的”。而今在柯創，徐偉亮外請了一些電子技術方面的人員，“很多工作，是與印刷不相關的，跨行業了。比如材料和產品的測試，必須要懂電子的人來做”。

印刷企業可以切入到印刷電子領域來，不要再對這個判斷有所懷疑。傳統印刷企業要做的就是改變，缺什么補什么而已。

印刷電子未來肯定是個好市場，這也不用懷疑，人們糾結的不過是，“它到底什么時候能好起來”？

北京中科納新印刷技術有限公司總經理宋延林說，“面對新事物，我們中國人的普遍心態是先看看吧、等等吧，不太敢第一個吃螃蟹，怕消化不了”。我們的傳統印刷企業難道要抱這樣的心態？

國內一家知名且頗具實力的煙包印刷企業曾經展開過進入印刷電子領域的前期調研，想與人合作開發、推廣紙電池，但這個項目最終擱淺。

該企業某負責人就此事說，“還是覺得跟主業差異太大，所以作罷。企業是要考慮當下利益和長遠利益，但這個度怎么把握？如果對當前的主業會產生沖擊、影響，還要不要貿然投入？關于印刷電子，在前期投入方面，我覺得可能是個無底洞。企業的利潤是辛苦賺來的血汗錢，我們沒有辦法不顧底氣地投入”。

紙電池已經有人在做了。上市公司天津長榮印刷設備股份有限公司成立了天津綠動能源科技有限公司來操作這個項目。“紙電池的專利技術是我們從以色列引進的，現在公司已經完成了對專利技術、工藝的驗證、復原。我們正在研發一套紙電池生產的全自動設備，預計年底完成。這套設備的生產效率將比原有設備提高幾十倍，能夠降低紙電池工業生產的成本。至于具體的產品生產和投入市場的時間，我們也有規劃，但現在還不方便透露”，天津長榮副總經理李鈞介紹。據了解，在紙電池生產設備的研發方面，天津長榮的投入現在接近2000萬元。

回到最初的那個問題：在印刷電子領域，傳統印刷企業緣何缺位？恐怕大家心中已經各自有了答案吧。

印刷電子，誰的一畝三分地？

印刷電子，究竟屬于電子領域，還是印刷領域？這個問題，一定程度上已是利益之爭。電子企業可能要緊張了（如果我們能強大到讓人緊張的話），“你們印刷是要來搶我們的食嗎”？

在商業世界，劃分自有領地往往是可笑的。十年之前，所有人都相信制造手機是手機制造商們的事，手機制造商自己也信了。可是今天，為什么如此多的互聯網企業在造手機，并且大有挑落傳統手機巨頭之勢？

印刷電子，真的不是誰家的一畝三分地。起碼從學科屬性上來說，它也是個融合學科吧。

大家都要有更開放的心態。那些在實驗室里搞科研的，電子、化學等專業出身的學者們，也正學習印刷技術呢。如果有需要，我們怎么就不能也好好鉆研下外行業呢？

“印刷電子，這個市場一旦動起來，絕對是全產業鏈都跟著動。大家都有參與的機會，而且一定要協同合作。印刷電子是一項事業，不是某家企業或者說某個行業能獨立完成的”，有人說。

“沒錯，從目前的情況看，在印刷電子領域，電子企業的動作更多，印刷企業還比較邊緣。所以我們更應該有緊迫感，印刷企業與電子企業如果多多地合作，互相取長補短、各有改進，那無疑是能提升印刷電子的整體水平”，中國印刷科學技術研究所副所長褚庭亮說。

印刷電子的發展呼喚企業、行業間的合作，全國印刷電子產業技術創新聯盟成立，是好事一樁。如果將來能有更多從事印刷電子的印刷企業加入這個組織，那當然是更好了。

印刷電子，改變印刷？

印刷電子這個話題，可能如驚雷般提醒我們重新認識“印刷”。

重新審視印刷，我們絕不是剛剛開始宣揚。可以說，從《印刷經理人》創刊起，我們就在倡導與推崇印刷創新，甚至從去年開始，我們計劃每年推出印刷業“創新十強”評選。

事實上，印刷企業也從未停止過創新的腳步：印刷與文化交融，印刷企業取得了一個又一個創新成功。

這一次，印刷電子，恐怕可以給我們重新劃出一條創新路徑——技術創新。

在過去，我們更多地關注印刷企業的商業模式創新，不是我們不重視技術創新，而是印刷企業的技術創新，著眼點往往過于微觀，比如工藝流程的改進、生產效率的提升，難以帶來格局更宏大的改變。

如果從技術的角度打量印刷電子，恐怕還沒有哪一項技術像今天的印刷電子這樣撼動著“印刷”的根本。

人們已經習慣了印刷是這樣的：平面的，文字、圖案的復制，可視的……

而印刷電子至少在功能上讓“印刷”的內涵天翻地覆，這是多么了不起的改變。

印刷經理人們可以開始考慮，通過這樣徹底的技術創新，而不僅僅是商業模式上的創新，來徹底改變企業的生意模式。

印刷電子，改變的不僅僅是印刷。

有人說，印刷電子，將改變電子制造業。

還有人扯得更遠，3D（立體）印刷，將改變所有制造業。

篇5

凸版印刷的工作原理比較簡單，手工雕版和版畫復制印刷是最早的凸版制作工藝，這樣的印刷品傳承了近千年。近代傳統凸版印刷工作原理，首先是給墨裝置將油墨輸出，并使其均勻分布，再通過傳墨輥將油墨轉移到印版上。由于凸版上的圖文部分高于非圖文部分，因此，著墨輥上的油墨只能轉移到印版的圖文部分，而非圖文部分則沒有油墨。當輸紙機構將紙張輸送到印刷機構時，紙張在印版裝置和壓印裝置的共同作用下，印版圖文部分的油墨轉移到承印物上，從而完成一件印刷品的印刷。在印刷壓力作用下，紙背面會有輕微的凸起印痕，圖文邊緣部分整齊，而印刷油墨在中心部分顯得淺淡一些，這是凸版印刷品的獨有特點所在，凸版印刷的堅實曾給人們留下美好的記憶。在凸版印刷逐步被膠版印刷取代之后，市場極度萎縮，凸版印刷設備漸漸退出市場。然而，在印版、油墨、網紋輥等零部件經過技術創新以后，凸版印刷再次獲得新生，尤其這種印刷技術具有環保、結構簡單等性能，又一次推動了這種印刷方式的絕地重生！

近代凸版印刷發展沿革

凸版印刷工藝曾是書刊、報刊、包裝印刷的主要印刷方式。我國20世紀70年代末，先進的膠版印刷工藝逐步替代凸版印刷，凸版印刷僅在包裝印刷和不干膠標簽印刷領域繼續應用，然而隨著制版工藝的技術創新，這種印刷方式已大為改觀。不干膠標簽印刷主要采用兩種印刷方式，一種是傳統的凸版印刷方式，凸版印刷機的印刷輸墨裝置主要由墨斗、傳墨輥、串墨輥、勻墨輥、著墨輥、印版滾筒和壓印滾筒等組成。墨斗承擔儲存和供給油墨的作用，墨斗輥承擔從墨斗中輸出油墨，再經傳墨輥將油墨傳到勻墨輥和串墨輥。勻墨輥擔負傳遞和碾勻油墨的作用。串墨輥在旋轉運動的同時，還做軸向串動，將均勻的油墨傳遞到著墨輥上，再將油墨傳給印版滾筒，此時承印物從印版滾筒和壓印滾筒之間經過完成印刷。另一種凸版印刷發展成為現代的柔性版印刷方式。柔性版印刷機的印刷機組均裝有墨斗、墨斗輥、網紋輥、刮刀、印版滾筒和壓印滾筒。墨斗一般由不銹鋼材料制作成密封式結構，可以保證油墨的穩定性。墨斗輥外層包裹橡膠的鋼輥，主要作用是經過轉動將油墨傳遞給網紋輥。網紋輥經過激光雕刻機根據印品需要，將表面雕刻成截面形狀各異的無數大小、深淺相同的網孔穴，網紋輥接到墨斗輥的油墨后，經刮刀刮去多余的油墨，形成定量的油墨存儲量，再傳給印版滾筒，與壓印滾筒一起完成印刷。網紋輥可以保證傳墨過程中形成更薄、更均勻的墨膜，減少了網點擴大和油墨消耗量，加快了干燥速度。網紋輥的選擇在印刷中是一項非常重要的因素，網紋輥的線數越高，傳墨量就越少，形成的墨層越薄。反之，網紋輥線數越低，傳墨量越多，形成的墨層越厚。

凸版印刷的印版形式發展軌跡代表了時代特點，主要經過手工雕刻凸版和電子雕刻凸版；熱鑄鉛活字手工檢字凸版和機械活字檢字凸版；復制凸版包括紙型鉛凸版、電鑄凸版、橡皮凸版和塑料凸版；照相凸版包括照相鋅凸版、照相銅凸版、感光樹脂版，以后發展成計算機直接制版的感光樹脂版，最終發展成為網紋輥定量傳墨方式的突破，達到當代最先進的柔性版印刷方式。照相制版階段應該是傳統凸版印刷發展的最高階段，因為照相腐蝕制版與膠印照相制版技術的產生與發展相關。照相凸版又稱為金屬凸版，是利用照相原理把原稿圖文信息反映到涂有感光膠膜的金屬板上，再通過化學處理制成的凸版。所用版材主要有鋅板和銅板。對于一般質量要求的印品，大多采用1～2mm厚的鋅板。照相鋅、銅版可以制成各種較復雜的圖案、文字的印版，能夠滿足對圖文結構和規格變化的需要，還可以滿足技術要求較高的包裝裝潢產品的特殊要求，在包裝裝潢印刷中曾占有一定比重，而后逐步被感光樹脂版所取代。另外，照相凸版制版周期較短，設備投資較低，對多品種、小批量的包裝裝潢印刷更為有利。

照相凸版主要有線條凸版、網線凸版和彩色凸版3種形式，線條凸版是使用各種粗細形狀不同的線條和一定面積的實地表現圖文的凸印銅鋅版，在有價證券、貨幣、郵票印刷領域至今還在應用；網線凸版也稱網目調凸版，一般采用鋅板或銅板版材，曬版時需加網，通過網點大小變化再現原稿的濃淡層次。銅板用來制作對印品質量要求較高的精細網目凸版，在制版過程中，為了提高印版質量，提高印刷時對原稿層次的表現，還需經過二次腐蝕，從而得到所要求的腐蝕深度；彩色凸版也稱為四色凸版，通過分色工藝把彩色原稿分解成青、品紅、黃、黑4張分色加網膠片，再通過曬版工藝制成4塊印版，印刷時四色套印能還原原稿色彩。為了防止龜紋的產生，各種顏色版加網時應采用不同的網線角度。

近代凸版印刷技術向3個方向發展：一個方向是被膠版印刷技術替代，膠印設備已經成為市場占有率最高的印刷方式，已經壟斷了新聞出版印刷、書刊印刷的全部或包裝印刷絕大部分市場。近年來產生的PS版機組不干膠標簽印刷機，進一步分割了凸版印刷機市場。另一個方向是產生了柔性版印刷機，利用水性油墨和網紋輥技術，成為科技發展方向性的新技術，即現在市場上出現的層疊式柔性版印刷機、機組式柔性版印刷機、衛星式柔性版印刷機、柔性版上光機和柔性版印刷專用機組等形式，廣泛應用于包裝印刷。由于這種印刷方式具有良好的環保性能，更多地應用在食品包裝印刷。近年來，這種印刷方式已經開始進入書刊印刷領域，國外新聞印刷業也開始應用柔性版印刷方式。第三個發展方向是仍然以凸版印刷設備的傳統名稱發展起來的柔性版印刷設備。這種設備將感光樹脂版統稱為現代凸版，機器將印版上的油墨先轉印到橡皮布滾筒，再轉移到承印物上，因此，也稱為間接凸印。由于印版無須潤濕，它既有凸印墨色較厚實的優點，又避免了膠印潤濕帶來的弱點。但制版成本較高，橡皮布因長期受浮雕型版面的壓印容易出現凹陷痕跡，使用壽命較短，因此應用不太廣泛，并逐步被柔性版印刷技術所取代，從而產生了一批應用于不同領域的印刷設備。

近代柔性版印刷出現的初期，有一種采用模壓橡膠凸版進行印刷的工藝，由于最初用苯胺染料配制的印刷油墨，故曾稱為苯胺印刷，至今在進出口產品稅目中仍然沿用這個名稱。最早的苯胺印刷機于1890年由英國人首創，最初用于紙袋印刷，后來被推廣到食品、藥物等包裝印刷。因為苯胺染料存在毒性，已被世界衛生組織禁止，所用油墨配方早已淘汰，人們也不斷提出更換名稱的要求。1952年在第十四屆世界包裝年會上，通過議決將具有可撓曲含義的印版更名為柔性版。柔性版版材由感光性聚合物，主要由合成橡膠組成，制版時需要有機溶劑顯影，同時還產生醇溶性、堿溶性及水溶性的柔性印版油墨，由于水溶性油墨的環保性能突出，成為現代前途廣闊的印刷方式。由于版材、水性油墨、網紋輥及印刷設備的創新改進，柔性版印刷質量有了很大提高，傳統的凸印工藝被逐漸替代。

柔性版材由液狀或片狀的感光性樹脂層、黏著劑及版基所組成。制版時，使用陰圖片曝光，見光部分硬化，未見光部分在顯影時可溶于顯影液，在印版上形成凸起的圖文部分和凹下的空白部分，經熱風干燥后即制成感光性樹脂版。用感光樹脂版進行的網線版印刷，其網線數可達60線/厘米左右。經過版材的不斷改良以及制版技術的不斷進步，其分辨率也在不斷提高，并形成柔性版計算機直接制版工藝，大大提高了制版效率。

柔性版印刷和凸版印刷在印刷原理上都屬于凸版印刷方式，但是柔性版印刷是傳統凸版印刷的更新換代技術，應用范圍逐漸擴大。在推廣印刷設備應用柔性版印刷技術的今天，已經出現多種柔性版印刷設備種類。最近，我國柔性版印刷領域也從包裝印刷拓展到書刊印刷，出現大幅面機組式柔性版印刷機，這種設備還可以聯線折頁、裁切、復卷等功能，已經應用于綠色書刊印刷領域。但在印刷包裝市場中還有一定數量的傳統凸版印刷設備在應用，凸版印刷還在進出口設備中有一定的市場份額。瓦楞紙箱、標簽、不干膠印刷領域應用的凸版印刷機現狀還有一些模糊概念，值得進一步澄清。

現在凸版印刷已經不是傳統概念的凸版印刷，因為版材、油墨、設備的技術水平已經發生了天翻地覆的變化，柔性版印刷設備已成為現代凸版印刷的主要發展方向。

作為重點印刷包裝設備――瓦楞紙彩盒加工設備，已經快速走過技術升級和創新發展的路徑，瓦楞紙板印刷設備已經進入高端。大家知道，根據瓦楞紙板用途，瓦楞紙板根據瓦楞高度、瓦楞線數、瓦楞層數或采用蜂窩瓦楞紙來提高紙板強度，瓦楞型可分類A、B、C、D、E、F、N，還有細瓦楞。但在瓦楞紙板成箱之前，印刷容易變形，最早印刷采用鏤空版，用噴涂或刷涂的方法印刷，效率低、質量差，主要在工業產品、農產品等簡易包裝上使用。后來發展成絲網版手工印刷，質量有所提高，但效率仍很低下，并且沒有實現機械化作業。隨著科技進步產生了瓦楞紙印刷開槽機，自動化水平和印刷效率大幅提高，但印版仍然采用金屬凸版或橡皮凸版，制版采用傳統的腐蝕或雕刻制版技術，制版工藝依然落后。在柔性版印刷問世以后，瓦楞紙印刷開槽機開始采用照相制版的感光樹脂版，輸墨輥也開始使用網紋輥，從而使瓦楞紙印刷開槽機升級為瓦楞紙印刷開槽模切機，形成多色印刷、聯線開槽、聯線模切的高科技設備，并且形成一種在名稱上沒有體現柔性版印刷命名的環保印刷設備。此時，瓦楞紙印刷開槽機大部分還是低端印刷機，直接印刷對象仍是粗糙的瓦楞紙板。近代瓦楞紙箱已經廣泛用于家用電器、食品、乳品、飲料外包裝箱等高檔產品的包裝，隨著多色印刷設備的涌現，現代瓦楞紙印刷設備開始進入高端。此時，瓦楞紙印刷不再被瓦楞紙印刷開槽模切機一種設備獨享，裱紙復合技術和預印技術的不斷發展，高檔瓦楞紙板印刷市場被凸版、膠版、柔性版和凹版印刷所分割，高端瓦楞紙紙箱的多色印刷成為印刷包裝業發展的重要領域。

我國不干膠標簽印刷大量使用的設備仍然是凸版印刷機，有統計表明，設備總量占到市場的70%以上，未來的技術升級仍是艱巨的任務。不干膠標簽的種類很多，如易碎標、單色不干膠、四色不干膠、普通不干膠、透明不干膠、金箔不干膠、銀箔不干膠、啞銀不干膠、異型不干膠、滴塑標、水晶滴塑標簽等，醫療標簽、電子標簽，食品標簽，玩具標簽，模內標簽等也在不斷發展。因此不干膠標簽印刷市場前景廣闊。

圓壓圓凸版間歇式不干膠標簽印刷機，代表了市場上的高端凸版印刷設備。該設備為間歇式凸版印刷機，非常適合現代小批量、多品種、要求精美的標簽印刷業務，間歇式印刷正在成為標簽印刷的主流。這種設備采用多種先進技術，包括傳動實現獨立驅動，即每個色組都有單獨的高性能伺服電機系統，實現各印刷機組的速度跟蹤和套印精度的調整，為高精度運轉和印刷提供了保證。張力控制系統也實現紙卷收放卷的自動張力控制和紙張的糾偏自動調整。觸摸屏控制臺上能進行大部分操作，提高工作效率。定位系統只需按下定位鍵，每個色組自動移至預定位置。間歇式往復運動可以實現紙張的可變印刷，克服了滾筒直徑尺寸帶來的周向尺寸無法調整問題，減少調整時間和紙張浪費。該機還有多項功能提供用戶選擇，如輥式模切裝置、UV柔性版機組、色組墨鍵系統、覆膜裝置、背面印刷色組等。

2000年，山西太行率先制造出了國內第一臺柔性版印刷機，該設備采用了國際最新技術，包括網紋輥、自動糾偏、自動張力控制、UV干燥、自動檢測，采用水性油墨，極大地改善了生產環境，更符合環保的要求。YT150高速不干膠商標印刷機的生產，為剛進入標簽印刷的民營企業提供了物美價廉的產品。2002年，YT300往返式不干膠印刷機的試制成功，為我國自行生產高檔商標印刷機開辟了一條新路。該機采用三軸伺服系統，UV烘干技術，極大地提高了印刷速度和印刷質量，尤其采用紙張往返運動，適應印刷不同版面的商標印刷，節約了成本。2005年底，又推出了YTWX5250衛星式商標印刷機，該機速度高、套印準、印品精美，適應規模化生產的廠商。這兩款機型可與進口機媲美，但價格僅為進口機的一半，為用戶帶來良好的經濟效益。作為最具綠色環保屬性的印刷方式，柔性版印刷取得了令人矚目的成績。在柔性版印刷機領域，窄幅柔性版印刷機在標簽印刷領域的應用正在快速增長，并成為國產自給率很高的高端設備。由于生產效率和印刷質量的需求，國內相當一部分標簽印刷企業已經開始關注并購置窄幅機組式柔性版印刷機以替代傳統的凸版印刷方式。

標簽印刷市場的分割

我國目前標簽印刷方式主要以凸版印刷為主，膠印也占有一定比例，柔性版印刷和其他印刷方式也占一定的比例。由于薄膜標簽材料自身印刷適應性問題，凸版印刷或凹印仍是傳統的印刷方式，仍占有較大的市場空間，已擁有柔性版印刷機的標簽印刷企業一般也可印刷不干膠標簽和薄膜標簽。原來以凸印、膠印、網印為主印刷標簽的企業，柔性版印刷應該是發展的方向，其市場的分割將會發生巨大變化。

1.傳統凸版印刷

采用凸版印刷不干膠標簽，印版已轉向感光樹脂凸版，印刷標簽具有墨色飽滿的優點，但現在凸版印刷設備檔次差別較大，有的仍在使用圓壓平凸印機，有的使用普通輪轉凸印機，也有的采用了專業的斜背式、衛星式或機組式不干膠標簽印刷機。以凸版印刷為主的專業不干膠印刷機，具備印刷薄膜標簽的能力，如增加伺服電機獨立控制和張力控制系統、增設薄膜表面處理單元，機器還可增加精確的自動套準，UV光源或LED烘干裝置，即可完成設備升級。對于使用傳統凸版印刷機印刷不干膠標簽的企業，如果印薄膜標簽，可以把感光樹脂版換為高彈性柔性版，既能適合柔性版的水性墨或UV油墨，就可通過改變油墨的性質來適應承印物的改變。

2.傳統膠版印刷

膠印是我國標簽印刷企業印刷紙質標簽的主要方式。膠印的特點是圖文精細，層次豐富，適于大批量印刷，而且印刷設備可一機多用，既適應標簽印刷的市場需求，又可以適應其他印刷品的需要。隨著切紙生產線的推廣應用，紙質標簽的加工效率再度提高，成為大批量的標簽印刷優選的加工方式。但單張紙膠印不適于印刷表面沒有吸收性的薄膜，因為薄膜標簽多為卷到卷印刷，需要揮發性干燥油墨，但膠印可印制較厚的塑料材料，如模內標簽、標簽吊牌等，但機器必須加裝UV或LED固化裝置。

近代，PS版窄幅不干膠標簽印刷機已經批量生產，使傳統膠印設備在標簽市場有了更廣闊的用途。

3.柔性版印刷

目前柔性版印刷品的質量不亞于膠印，甚至有其獨特的綠色印刷和環境友好的特點。這種印刷工藝的機器結構簡單，印刷成本低，印刷質量可與膠印、凹印相媲美，且具有比膠印產品墨層厚實，采用水性油墨和UV油墨等優勢。由于柔性版的彈性較大，階調再現性與凹版和普通凸版不同，柔性版印刷的高光到中間調的網點增大較大，印刷反差小，高光層次容易出現斷層，在印刷精細圖文標簽時，為了彌補層次缺陷，高光部分可采用調頻網點，暗調或中間調用調幅加網以提高質量。沒有柔性版印刷機的標簽印刷廠可引進專用于不干膠標簽印刷的層疊式窄幅柔性版印刷機，此印刷機適于薄膜標簽印刷。由于柔性版印刷機采用圓壓圓印刷、開槽、模切，模切輥的價格高，制作周期長，因此適用于長版標簽，對于短版不干膠標簽需求量大的不適應。但它是一種可供技術轉型或設備升級的標簽印刷設備，其聯線冷燙印、分切、縫合、封口等工序，提高了設備的生產效率。

4.數字標簽印刷機

對于小批量個性化的標簽印刷有了新的選擇，國內有多家企業推出數字標簽印刷設備供用戶選擇，主要制造企業有北人集團、濰坊東航、威海印機、上海紫光、北大方正、上海豹馳等企業。這種設備適應了個性化和短版標簽市場，其需求量在不斷增長，將會推動企業技術升級和產品創新，促使一個雙贏市場的快速形成。