Печатная электроника, часто называемая «пластмассовой электроникой» (светоизлучающие полимеры печатаются на пластмассовые пленки), может совершить крупный технологический прорыв.

Два состоящих из четырех букв сокращения WEEE и RoHS становятся в последнее время общеупотребительными для каждого участника цепочки поставок в области электрического/электронного оборудования. Это акронимы, означающие названия двух экологических Директив Европейского Союза (EU), которые оказывают непосредственное воздействие на электронное и электрическое оборудование и еще большее воздействие как на разработку пластмассовых материалов, которые используются для производства электронных и электрических устройств, так и на то, как эти устройства производятся.
Директива Европейского Союза относительно отходов электрического и электронного оборудования (WEEE) вступила в силу 13 августа 2005 г. Она направлена: на минимизацию воздействия электрических и электронных устройств на окружающую среду; и на продолжении срока их эксплуатации и тогда, когда они превратятся в отходы. Первоочередной задачей WEEE является уменьшение количества электрического и электронного оборудования, которое идет на захоронение после окончания срока использования, с помощью стимулирования повторного использования, переработки и раздельного сбора отходов. В сферу действия директивы WEEE входят все большие и малые бытовые приборы, устройства из области информационных технологий, телекоммуникаций, устройства для развлечения, электрические инструменты и другое подобное оборудование.
Поскольку Директива WEEE не может добиться отказа от захоронения всех электрических и электронных устройств, задачей Директивы Европейского Союза по Ограничению Определенных Вредных Веществ (RoHS) является уменьшение объема вредных веществ самого источника. Обеспечение того, чтобы вредные материалы, которые являются отравляющими, могут вызывать рак или аллергии, не могли выщелачиваться в окружающую среду из электронных приборов, которые не удастся переработать для повторного использования. Директива RoHS запрещает использование свинца, ртути, кадмия, хрома (VI), PBB (полибромбифенила) и PDE (пентабромодифениловый эфир). В соответствии с Директивой RoHS запрет и ограничение на использование веществ относится к продукции, которая поступает на рынок с 1 июля 2006 г.
Поскольку Директива WEEE требует от компаний, чтобы они «извлекали» (включая сжигание) от 70% до 80% от массы продукта и повторно «использовали/перерабатывали» (исключая сжигание) от 50% до 75% продукта, существует стремление сделать проектирование для утилизации способным помочь выполнить эти задачи. Тем не менее, наибольшее влияние эти две Директивы оказали на разработку новых конструкционных пластмасс и добавок для решения проблем, связанных с производством электрических и электронных устройств при следовании WEEE и RoHS. Новые тугоплавкие конструкционные пластмассы были разработаны так, чтобы быть устойчивыми к воздействию тепла, связанному с неэтилированной/инфракрасной пайкой оплавлением, также были созданы новые пакеты добавок для безгалогенных огнеупорных компаундов. Кроме того, производители снижают объем пластмассовых материалов, используемых при производстве электронных устройств, для повышения пригодности к рециклингу, другие обращаются к использованию биологически разлагаемых пластмассовых материалов. Поскольку маловероятно, чтобы поставщики электронных устройств станут разрабатывать различные продукты для различных регионов мира, общая тенденция будет сводиться к тому, чтобы производить электрические и электронные продукты, реализуемые за пределами Европы, также соответствующими требованиям RoHS/WEEE. Можно также ожидать распространения законодательства в духе RoHS за пределами Европейского Союза, поскольку Аргентина, Бразилия, Китай, Япония, Мексика, Тайвань, а также штаты Калифорния и Нью-Джерси рассматривают вопрос о введении похожего законодательства.
Ожидается, что рынок органической и печатной электроники станет отраслью с объемом в 35 миллиардов долларов к 2015 г. и достигнет более 300 миллиардов в 2025 г., то есть почти в два раза превысит объемы теперешней силиконовой индустрии. Сборочные предприятия электронной отрасли будущего будут представлять собой печатные машины, которые будут печатать весь диапазон электрических и электронных компонентов от транзисторных схем до дисплеев, датчиков, силовых и прочих компонентов, даже акустических систем. Благодаря этой способности производить низкозатратные, одноразовые, гибкие электронные устройства, будут созданы огромные рынки, на которых традиционные кремниевые чипы будут непрактичны, потому что дороги, слишком велики и слишком хрупки. Таким образом, рынок печатной электроники станет больше рынка кремниевых кристаллов, поскольку, хотя печатная электроника обладает логикой, памятью и устройством для преобразования световой энергии в электроэнергию, у нее также имеются более крупные компоненты, такие как дисплеи, освещение, ламинарные топливные ячейки и батареи, или такие вещи, которых не могут делать кремниевые чипы.

Печатный электронный дисплей

Хотя многие представители обрабатывающей промышленности рассматривают печатную электронику как, в лучшем случае, периферийную технологию, было бы ошибкой не использовать именно эту технологию, особенно тем, кто занимается микроформованием или изменением пленки. Часто называемая пластмассовой электроникой из-за того, что светоизлучающие полимеры печатаются на пластмассовые пленки (или металлические, или бумажные), печатная электроника имеет хорошие предпосылки к тому, чтобы совершить огромный технологический прорыв, которые окажет влияние на обработку пластмасс, которое сейчас еще трудно осознать.
Некоторые крупные компании, занимающиеся обработкой пленки с обратным встраиванием в смолы, включая DuPont TeijinFilms и Mitsubishi PolyesterFilm, в настоящее время уже вовсю занимаются разработкой печатной электроники. Компания Leonhard Kurz GmbH, один из ведущих поставщиков пленки для IMD (декорирования в процессе формования) в пластмассовой отрасли, и признанный лидер в области печатных технологий, также занимается серьезными исследованиями в этой области. Печатная электроника также представляет значительный интерес для широкого диапазона производителей комплектного оборудования, включая такие компании, как: DaimlerChrysler, Motorola, Nokia, Panasonic и Siemens, и это только некоторые из них. Многие рассматривают печатную электронику как потенциальную «разрушающую технологию», т. е. технологию, которая изменит весь ход функционирования отрасли, совсем так, как Интернет произвел революцию в издательской и музыкальной отрасли, и повлияет на многих производителей пластмасс на самых крупных рынках конечных применений, включая рынок электрических и электронных устройств и автомобильный рынок. Одним из рынков, заинтересованных в печатной электронике, является отрасль, производящая сотовые телефоны, в которой в обращении находится более миллиарда дисплеев. К числу других конечных применений относятся: интеллектуальная электронная упаковка, датчики на пищевых продуктах или лекарственных препаратах, модернизации брэндов, таблички, устройства для преобразования световой энергии в электроэнергию, RFID (определение радиочастот), медицинские применения, новые виды развлечений и т. д.
По мере того, как конвергенция компьютерной отрасли, отрасли потребительской электроники и телекоммуникаций стирает грани между информацией, развлечением и коммуникацией, у электронных устройств становится все больше и больше функций. Именно это, в сочетании с возрастающим спросом со стороны потребителей на более легкие и все более маленькие компактные устройства, подстегивает продвижение электронных устройств на пути миниатюризации. Печатная электроника будет играть все большую роль в развитии этой тенденции миниатюризации. На новый уровень миниатюризацию электронных устройств выведет молекулярная электроника (молетроника), формирующаяся в настоящее время нанотехнология, которая использует отдельные молекулы в качестве самостоятельных, функциональных электронных компонентов. За последние несколько лет были продемонстрированы молекулярные: проволока, диод, переключатель, транзистор и запоминающее устройство – все созданные на основе такой молекулярной электронной концепции. Одной из исследовательских лабораторий, занимающихся обширными исследованиями в этой области, является Молекулярная Наноэлектронная Лаборатория (Корея). Данная концепция нанотехнологии рассматривается как способ перехода к миниатюрным электронным устройствам нового поколения, низкозатратным и высокопроизводительным.

Развитие миниатюризации

Дон Росато,
http://www.omnexus.com