Печатная электроника и «умные» стикеры

Что же такое печатная электроника? Представьте себе интерактивную визитку с гибким дисплеем или настольную игру с напечатанной батарейкой и OLED – сферы применения печатной электроники очень разнообразны. Хотя большая часть технологий находится еще на стадии лабораторных разработок, есть и такие, которые уже нашли практическое применение. Печатная электроника – больше, чем видно на первый взгляд. Чтобы упорядочить и структурировать разнообразие возможностей в сфере печатной электроники, OE-A (Organic and Printed Electronics Association) разделяет существующие технологии на пять основных групп по сферам применения в устройствах: - Освещение (OLED) - Электронные компоненты (печатные RFID, память, батарейки) - Органическая фотовольтаика (солнечные батареи) - Дисплеи - Умные системы (Integrated Smart Systems (ISS), сенсоры) Любой из этих элементов может использоваться как сам по себе, так и в комбинации с другими. Причем, наиболее эффективное использование будет достигнуто именно в комбинации, а, в идеале, когда все устройства, необходимые для обеспечения нужной функциональности могут быть напечатаны. Печатные батарейки и сенсоры для тестов на глюкозу, к примеру, уже производятся массово. Гибкие солнечные батареи и дисплеи на электронных чернилах также уже присутствуют на рынке. Эти устройства изготавливаются с использованием модифицированных листовых офсетных машин и специальных рулонных печатных систем в комбинации с отделочными и ламинационными машинами. Органические светоизлучающие диоды (OLEDs) уже используются в дисплеях а также доступны первые OLED лампы, которые, правда, пока что изготавливаются с использованием вакуумных процессов на подложке из стекла. Печатная память и RFID чипы, как и основная часть реализаций технологий печатной электроники, в целом, сейчас совершает переход к промышленному производству посредством цифровых и roll-to-roll печатных процессов. Сенсоры, батареи и освещение – все может быть напечатано. Доступные RFID чипы наибольшее значение имеют для логистики. Они хранят информацию, которая передается в центральную систему через бесконтактные считывающие устройства. Это помогает отслеживать путь товара и бороться с пиратством. Вместо старого доброго штрих-кода возможно будет использование наклейки с RFID меткой, которая будет нести в себе всю необходимую уникальную информацию о помеченном грузе(упаковке) и будет считываться прямо во время ввоза на склад через специальную рамку. Эта же наклейка может быть укомплектована сенсором влажности, к примеру, если упакованный продукт чувствителен к этому параметру окружающей среды, и позволит легко контролировать его соответствие требованиям в процессе транспортировки и хранения. Сенсор или набор сенсоров на стикере может записывать свои показания в память RFID метки и, таким образом, можно всегда с помощью считывателя получить данные о соблюдении температурного режима хранения продукта, например. Огромный потенциал печатной электроники проявится, когда когда ее использование станет экономически оправдано и позволит получать преимущества не только при применении на вторичной упаковке, но и на отдельном продукте, благодаря сниженной стоимости и упрощенной интеграции. В медицинской промышленности миллионы таких напечатанных сенсоров уже применяются. Печатная электроника обеспечивает новые возможности для защиты от подделки, которыми можно будет дополнять или заменять широко используемые ныне голограммы и прочие стандартные защитные элементы. Само по себе использование технологий печатной электроники при изготовлении наклеек на ранних этапах внедрения этих технологий является своеобразной защитой, так как многие ее элементы являются ноу-хау, материалы являются инновационными и отсутствуют в свободном доступе, процессы не являются устоявшимися. В качестве защиты от подделки может быть использована Read Only RFID метка, которая может содержать только идентификационную информацию, записанную при ее изготовлении. Особенно интересными являются области, в которых свет или энергия могут быть получены недорого и с использованием устройств совершенно нового формата – гибких и тонких. К таким областям относится, например, органическая фотовольтаика. Также важно соответствие процесса производства требованиям по защите окружающей среды и эффективное использование ресурсов. Органическая управляющая электроника в электронных книгах, в будущем сделает реальными дисплеи, которые можно будет сгибать или даже скручивать в трубочку – эта другая, стремительно развивающаяся сфера применения. Также и для «умной упаковки», объединяющей такие устройства, как сенсоры, батарейки, дисплеи, цифровую электронику и RFID, ожидается быстрый рост в обозримом будущем. В «умную» инвентаризационную наклейку помимо уже упомянутых ранее устройств возможно будет интегрировать еще и печатный дисплей, который сможет демонстрировать необходимую информацию, поступающую от сенсоров и из памяти стикера. Для того, чтобы дисплей функционировал, необходимо дополнить этот набор компонентов батареей, которая может быть гальванической либо солнечной. Ну и стоит напомнить, что «умный» стикер может продолжать одновременно выполнять и все свои прочие стандартные функции, такие как, защита от вскрытия, защита от подделки и, конечно же, декоративную функцию. Квантовый скачок печатной промышленности Получение всех вышеупомянутых функций (дисплеи, энергия, свет, персональная идентификация, интерактивность) в будущем будет доступно печатной промышленности. Из-за дополнительных преимуществ эти они будут интересны как клиентам, так и читателям. Благодаря использованию нанотехнологии, будет возможно, например, напечатать ультратонкий дисплеи на билетах,открытках, упаковке, а также в журналах и каталогах. Издатели уже экспериментируют с интегрированными дисплеями и другими дополнительными функциями для своей печатной продукции. В сотрудничестве со своим клиентом Otto, Gruner+Jahr, например, реализовали высококачественный дисплей в журнале Gala, на котором демонстрировались видео текущей рекламной кампании и другие видеоматериалы от Otto. Четырехстраничная вставка была приварена на пленке к выпуску Gala. Вставка содержала LCD экран всего-лишь 2.7 мм толщиной, покрытый поликарбонатным слоем, устойчивым к царапинам. Три кнопки обеспечивали возможность навигации по аудио-визуальному содержимому. Для рекламодателя это буквально представляет собой квантовый скачок, а для печатной промышленности – огромный потенциал. Однако, важно иметь в виду, что такое применение сводит воедино два различных «мира»: печать и электронику, и, таким образом, требует более широкой области познаний от того, кто берется реализовывать новые подходы. Комбинирование традиционных печатных технологий с целевым использованием новых элементов раскрывает обширные возможности. Например, наклейки с переменными визуальными элементами (дисплеем) будут выгодно отличаться от продукции со статическим изображением, плюс могут демонстрировать больше информации при той же площади. Таким образом, печатная электроника также способствует улучшению визуального восприятия наклеек. Значительные инфраструктурные инвестиции в массовое производство органической и печатной электроники сейчас наблюдаются по всему миру. Это будет приводить к резкому увеличению производственных мощностей для сенсоров, памяти, е-ридеров, органических солнечных батарей и OLED освещения. Все эти усовершенствования базируются на преимуществах характеристик органических материалов и инновационных струйных, трафаретных и прочих печатных процессах. Результат – оригинальные, легкие, гибкие или жесткие устройства – следующая волна ранее невероятных, инновационных промышленных приложений и дешевых потребительских устройств. По материалам DRUPA 2012

К ленте новостей