この連載では、プリンテッドエレクトロニクス、機能性印刷、産業用印刷の領域を定義し、既存の市場と重なる部分や新たな機会がどこにあるかを明らかにすることを目指している。

プリンテッド・エレクトロニクス」と言えば、その範囲や用途がまだ混乱しているとはいえ、認識と理解にはうなずけるものがある。

ウィキペディアは、プリンテッドエレクトロニクスを「様々な基板上に電気デバイスを作成するために使用される一連の印刷方法」と定義している。電気的に機能する電子インクや光学インクを基板上に堆積させ、薄膜トランジスタや抵抗器などの能動的または受動的なデバイスを作成する。プリンテッドエレクトロニクスは、フレキシブルディスプレイ、スマートラベル、装飾ポスター、アニメーションポスター、高性能を必要としないアクティブ衣料などの用途に、非常に低コストで低性能なエレクトロニクスの普及を促進すると期待されている。”

プリンテッド・エレクトロニクスをどう定義しようとも、急成長産業であることは確かだ。

英国を拠点とする市場調査・コンサルティング・イベントグループのIDTechExは、プリンテッド・フレキシブル・有機エレクトロニクスの総事業規模が2013年の160億4000万ドルから2023年には767億9000万ドルに成長すると予測している。

その事業の大部分は、主にスマートフォン用のイルミネーション・ディスプレイとして使用される有機ELディスプレイや、PV「バスバー」、タッチスクリーン・ベゼル、アンテナなど幅広い用途に採用される導電性インクである。スポーツウェアに使用されるような伸縮可能なエレクトロニクス、メモリーや薄膜トランジスタ、バイオテクノロジーに使用されるような印刷されたフレキシブルセンサーなど、さらに多くの新しい技術や部品がある。

IDTechExのCEOであるRaghu Das氏は、プリンテッドエレクトロニクスは、成熟度の異なる多くの技術を含む広範な用語であると説明する：「IDTechExのCEOであるラグ・ダスは、プリンテッド・エレクトロニクスは、成熟度の異なる多くの技術を含む広範な用語であると説明する。20年以上前から開発されているデバイスもあれば、最近登場したものもある。これまでのところ、プリンテッド、有機、フレキシブルエレクトロニクスは、OLEDディスプレイ、グルコースセンサー、電子書籍リーダー、PV用導電性インクという4つの10億ドル規模の市場セグメントを可能にしている。

ディスプレイに加え、プリンテッド・エレクトロニクスが実際にどのような用途に使われるかについて、ダス氏はグルコース検査ストリップやソーラーパネルが最も人気があり、成功を収めているアプリケーションだと指摘する。大まかに言えば、消費財、ヘルスケア、モビリティ、エレクトロニクス、メディア、広告などがプリンテッド・エレクトロニクスの恩恵を受けられる分野であり、プリンテッド・エレクトロニクスの製造に必要な技術をすでに持っている企業にはチャンスがある。「コモディティ分野で事業を展開する企業には、プリンテッドエレクトロニクスを利用して、インタラクティブな玩具やアニメーションのパッケージングなど、高価値の製品を提供する機会がある。プリンテッドエレクトロニクスの利点は数多く、低コスト、性能の向上、柔軟性、透明性、伸縮性から、信頼性、より良い環境への配慮まで多岐にわたります。”

プリンテッドエレクトロニクスをブランディングに応用した優れた例は、バカルディ社の高級ジン「ボンベイ・サファイア」のために作られた珍しいパッケージに見ることができる。革新的なパッケージの開発を専門とするドイツのKarl Knauer KG社は、独自の技術「HiLight – Printed Electronics」を使用して、ボンベイ・サファイアのために、印刷された活性発光面を持つ折りたたみボックスを作成した。手に取ると同時に、パッケージの前面にある光のアニメーションが作動し、購入希望者に5段階の光のシーケンスが表示される仕組みになっている。最初にボトルの画像が表示され、次に微細な発光デザイン要素が表示される。このサイクルは合計18秒間続く。その後、光は止まり、パッケージが動かされると再び始まる。

この例は、プリンテッド・エレクトロニクスが、パッケージングと店頭でのブランド・プロモーションに新しい基準を設定し、マーケティングと販売の機会にプラスの影響を与えることを示している。エンドユーザーは、棚に陳列された従来の箱よりも、発光する箱に惹かれる可能性が高い。さらに、インタラクティブでより記憶に残る体験との関連付けによって、ブランドを高めることができる。

プリンテッド・エレクトロニクスのもうひとつの興味深い応用例として、RFID（Radio-Frequency Identification）タグがある。この「スマート・タグ」は、偽造品に対抗して製品の真正性を確認したり、魚介類が船から魚屋に届くまでの間、食品が冷えたままかどうかを検知したりするのに役立つ。さらには、潜在的な購入者と商品の裏話を結びつけることもできる。例えば、ワインのボトルは、ラベルに保存されたデータを購入者のモバイル・デバイスにリンクさせることで、そのワインを造った産地やブドウ畑、さらには生産者を愛好家にバーチャルに紹介できるかもしれない。また、導電性インクを衣服に印刷することで、ランナーの心拍数を追跡するスポーツウェアのような「スマート・ファブリック」を作ることもできる。

「プリンテッドエレクトロニクスが切り開くビジネスチャンスは非常に大きい。「しかし、よりシステム統合的なアプローチが奨励され、追求されるべきである。ディスプレイ、バッテリー、トランジスタを印刷できる企業はたくさんありますが、これらのアイテムを活用し、新しい収益源を生み出す斬新な製品の製造と商品化を目的とした完全なソリューションに統合できる企業はほとんどありません」と彼は結論づける。

本連載の最終回では、機能性印刷とプリンテッドエレクトロニクスに使われている技術をより深く検証し、今後注目すべき技術の進歩についても言及する。