В этой серии статей мы попытаемся определить сферы применения печатной электроники, функциональной печати и промышленной печати, а также выявить, где они пересекаются с существующими рынками и где открываются новые возможности.
Когда Вы упоминаете «печатную электронику», эта тема обычно вызывает кивок признания и понимания, хотя вокруг сферы ее применения все еще царит путаница.
Википедия определяет печатную электронику как «набор методов печати, используемых для создания электрических устройств на различных подложках. Электрически функциональные электронные или оптические чернила осаждаются на подложку, создавая активные или пассивные устройства, такие как тонкопленочные транзисторы или резисторы». Ожидается, что печатная электроника будет способствовать широкому распространению недорогой и низкопроизводительной электроники для таких применений, как гибкие дисплеи, умные этикетки, декоративные и анимированные плакаты, а также активная одежда, не требующая высокой производительности.»
Как бы Вы ни определяли печатную электронику, одно можно сказать точно: это быстро развивающаяся отрасль.
IDTechEx, британская группа по исследованию рынка, консалтингу и организации мероприятий, прогнозирует, что общий объем бизнеса печатной, гибкой и органической электроники вырастет с $16,04 млрд. в 2013 году до $76,79 млрд. к 2023 году.
Большая часть этого бизнеса приходится на OLED-дисплеи, используемые в основном в виде дисплеев с подсветкой для смартфонов, а также на проводящие чернила, применяемые для широкого спектра приложений, таких как фотоэлектрические «шины», ободки сенсорных экранов и антенны. Существует множество других новых технологий и компонентов, от растягивающейся электроники, например, используемой в спортивной одежде, памяти и тонкопленочных транзисторов до печатных и гибких датчиков, например, используемых в биотехнологиях.
Рагху Дас (Raghu Das), генеральный директор IDTechEx, объясняет, что печатная электроника — это широкое понятие, включающее в себя множество технологий, находящихся на разных стадиях зрелости: «Эта тема охватывает печатную, гибкую и органическую электронику, которая может использоваться или не использоваться с обычными электронными компонентами. Некоторые устройства находятся в разработке уже более двадцати лет, другие появляются только сейчас. На данный момент печатная, органическая и гибкая электроника позволила создать четыре сегмента рынка с миллиардными оборотами — OLED-дисплеи, датчики глюкозы, электронные читалки и проводящие чернила для фотоэлектрических элементов.»
Говоря о том, для каких именно приложений, помимо дисплеев, можно использовать печатную электронику, Дас упоминает тест-полоски для глюкозы и солнечные батареи как одни из самых популярных и успешных приложений. В широком смысле, потребительские товары, здравоохранение, мобильность, электроника, СМИ и реклама — вот некоторые из областей, которые могут получить выгоду от применения печатной электроники, что создает возможности для компаний, которые уже обладают технологиями, необходимыми для производства печатной электроники. «Компании, работающие в товарных сегментах, имеют возможность использовать печатную электронику, чтобы предлагать продукты с высокой стоимостью, такие как интерактивные игрушки и анимированная упаковка. Преимущества печатной электроники многочисленны — от более низкой стоимости, улучшенных характеристик, гибкости, прозрачности и растяжимости до надежности и лучших экологических показателей».
Выдающийся пример применения печатной электроники в брендинге можно увидеть в необычной упаковке, созданной для элитного джина Bombay Sapphire от Bacardi. Karl Knauer KG, немецкая компания, специализирующаяся на разработке инновационной упаковки, использовала свою запатентованную технологию «HiLight — Printed Electronics» для создания складной коробки с напечатанными, активно люминесцирующими поверхностями для Bombay Sapphire. Механизм активирует световую анимацию на лицевой стороне упаковки, как только ее берут в руки, и потенциальному покупателю демонстрируется пятиступенчатая световая последовательность. Сначала появляется изображение бутылки, а затем изящные светящиеся элементы дизайна. Цикл длится в общей сложности восемнадцать секунд. Затем он останавливается и начинается снова, когда упаковку перемещают.
Этот пример показывает, как печатная электроника может установить новые стандарты для упаковки и продвижения бренда в местах продаж, положительно влияя на маркетинг и возможности продаж. Конечные потребители с большей вероятностью обратят внимание на люминесцентные, чем обычные коробки на полках; кроме того, бренд может быть усилен за счет ассоциации с интерактивным и более запоминающимся опытом.
Еще одно интересное применение печатной электроники — метки радиочастотной идентификации (RFID), которые используются для хранения информации и ее беспроводной передачи с помощью электромагнитного поля. Эти «умные метки» могут помочь проверить подлинность товара у фальсификаторов или определить, остаются ли продукты холодными на протяжении всего пути морепродуктов от лодки до рыболовного магазина. Они даже могут связать потенциальных покупателей с историей продукта. Например, бутылка вина может виртуально познакомить энтузиастов с регионом, виноградниками и даже фермерами, создавшими это вино, если связать сохраненные на этикетке данные с мобильным устройством покупателя. Стоит также упомянуть, что некоторые электропроводящие чернила можно печатать на одежде, чтобы создавать «умные ткани», например, спортивную одежду, которая отслеживает сердечный ритм бегуна.
«Возможности для бизнеса, открываемые печатной электроникой, огромны», — резюмирует Дас. «Однако следует поощрять и применять более системно-интегрированный подход. Есть много компаний, способных печатать дисплеи, батареи и транзисторы, но мало тех, кто может воспользоваться преимуществами этих элементов и интегрировать их в комплексное решение, направленное на создание и коммерциализацию новых продуктов для получения новых потоков прибыли», — заключает он.
В заключительной статье этой серии мы более подробно рассмотрим технологии, используемые в функциональной печати и печатной электронике, а также отметим технологические новинки, за которыми стоит следить в будущем.