发布时间：2023-09-28 09:35:29
绪论：一篇引人入胜的柔性电子印刷技术，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
解决制造的难题
事实上，导致迟迟不能量产的首要原因来自厂商，他们需要解决如何将薄膜晶体管阵列附着到柔性基板上面，并以最大的成本效益进行生产的问题。剩下就是其余电子设备的问题，例如当柔性显示屏嵌入到智能手机中，如果其他的电子元件如电池、外框等不能弯曲，那么柔性也就失去了意义。
解决问题的第一步是为柔性显示器打造更好的背板技术。当前用于个人电脑和通讯产品的高性能显示媒介，无论是液晶、OLED或电子纸技术，都要求有源矩阵薄膜晶体管阵列来驱动。传统的方式是将一个薄膜晶体管层（TFT）装在玻璃面板上，形成基础或基板，在其上构造显示器的其余部分。然而柔性背板并不能和LCD很好地兼容，当屏幕弯曲的时候有可能会造成图像扭曲，其困难在于如何将薄膜晶体阵列附着在可以弯曲的表面，但是OLED和电子纸显示器则不然。
现在有两种方式来实现柔性显示。其中一种方式，由三星、LG显示器和其他一些制造商支持，利用LCD工厂使用的现有的silicon-on-glass蚀刻工艺，将其应用到柔性显示器基板上。但是基于硅和其他非碳元素的传统无机半导体，必须以高温放置在基板上，这一工艺在玻璃上可以运行正常但是会融化掉普通的塑料。针对这一问题，一些制造商开始致力于耐热材料的开发，如不锈钢制成的纸一样薄的锡箔。
台湾研究机构工业技术研究中心（ITRI）开发了一种能够承受高温的塑料，不会在加工过程中融化。在加工过程中，将这个塑料层附着在玻璃衬底上，当TFT阵列装配好后，它就会自然脱落。据说这种方式的好处是适合于现有的LCD生产线。
另一种方式是由柔性显示器基板开发公司Plastic Logic提出的，将晶体管附着在柔性塑料薄膜上。该公司使用冷沉积工艺，并用有机半导体替代硅半导体，解决了耐热的问题。他们开发的半导体，使用的有机材料包括：碳基分子或聚合物链。他们采用溶剂将有机材料变成溶液，然后用溶液制成的有机半导体可以在室温状态下沉积到基板上。
在目前的柔性电子纸中，索尼开发的13.3英寸有机TFT驱动产品也受到关注。该产品为单色显示，采用了台湾E―Ink Holdings的电子纸，像素为2.130×1.596，其中的有机TFT是利用印刷技术制作的。对每层有机TFT，分别使用了平板胶印、旋涂及狭缝涂布三种印刷技术。仅用平板胶印法形成的是表面保护膜。像素电极在以溅射法成膜后，又用平面胶印形成了感光性树脂。有机半导体层使用狭缝涂布法、栅极绝缘膜和层间绝缘膜用旋涂法成膜后，再利用普通光刻法形成图案。
在制造工艺方面，柔性显示器制造商同样面临两难的选择：坚持传统的、多用于制造今日LCD的离散式加工技术，或者使用新兴的印刷、连续卷绕工艺。
第一种方式，由ITRI和FDC推行，使用这种方式，制造商可以在他们已经使用的制造传统平板LCD的工艺基础上修改，他们在LCD平板生产设备上的投资可以最大程度得以保留，并能够更快进入市场。但是这种方式很难扩展至更大的基板，例如用于电视机的，其制造成本要比传统基于玻璃的显示器更高。
作为一种替代的方式，惠普的self-aligned imprint lithography（自动对齐印刷技术SAIL），这种工艺将组成显示器TFT层的晶体管阵列印刷在连续张塑料薄膜上，采用在工业领域被称为“卷绕式工艺Roll-to-Roll”的技术。据称SAIL技术与现在的离散式制造工艺比，能够大大降低成本，并且可以扩展到更大的规模。在今天，要建立一个有源矩阵显示器工厂投资极大，如果能够使用类似印刷的技术，固定设备的成本将显著下降，产能将更高，原料成本则会更低。虽然成本优势令人心动，但也有人对这项技术的可行性表示忧虑。对于SAIL来说，最大的挑战是作为一个全新的技术，并不能利用现有的生产设施。这就像是平板工业在20年前所处的状况一样，一切都要从头开始。
中国印刷技术协会柔性版印刷技术专业委员会（以下简称“柔印委员会”）成立于1992年6月，并于2006年更名为“中国印刷技术协会柔性版印刷分会（以下简称“柔印分会”）”。20年来，柔印分会一直致力于我国柔印技术的发展和提高，并取得了诸多成效。2012年正值柔印分会成立20周年，除了对其表示庆贺之外，笔者还特别搜集整理了这些年来我国柔印行业取得的一个又一个进步，现汇总成以下20项，其中，前10项为软件方面的进步，后10项为硬件方面的进步。虽然这些仅是笔者的肤浅之见，但愿与大家共享，欢迎批评指正。
软件方面的10项进步
1.国际交流与合作加强
柔印委员会成立之后，加强了与国际柔印协会的交流与合作。
1993年，与香港友谊软版公司合作邀请了美国柔印技术协会（FTA）、杜邦公司以及马来西亚、新加坡和香港等地的柔印界嘉宾，共同出席了柔印委员会组织的第一次国际柔印技术交流会。
1994年，与美国FTA合作，在深圳组织了第二次国际柔印技术交流会。
1996年，在上海专题组织了中国国际柔印凹印技术设备展览会暨研讨会，盛况空前。
1998年，与新加坡展览公司合作举办了柔印技术设备展览会。
进入21世纪以后，多次选送国内柔印产品参加由美国FTA主办的世界柔印质量评比，并有多个产品获奖。
2007年，组织国内柔印人士出席由亚洲柔印协会在印尼雅加达举办的亚洲柔印技术交流会。
2010年，受日本柔印协会邀请，组团访问了日本，加强了两国柔印协会之间的交流与合作。
这些大型交流会和活动使得我国柔印分会与国际柔印协会之间的合作向前迈进了一大步。
2.新技术交流与专业图书出版
柔印委员会自1992年成立以来，每年都会组织1～2次全国性的国际柔印技术研讨和交流会；从1996年起，每1～2年都会组织一次国际性的柔凹印技术设备展览会。至今，已成功组织了此类技术交流会和展览会十余次，为柔印行业各方提供了一个新技术交流的平台。
此外，柔印分会还于2005～2006年间，与美国FTA签订了合作出版协议，组织国内人员翻译并出版了由美国FTA编著的《柔性版印刷原理与实践》（如图1所示），全书共约120万字，分为4册，并获得了国家国外优秀科技著作出版专项基金，由此更加充实了柔印技术的理论依据。
3.柔印标准制修订
为保证和提高柔印产品质量的稳定性，1998年，在国家标准化管理委员会（原国家标准局）和全国印刷标准化技术委员会的帮助和指导下，柔印委员会组织了GB/T 17497-1998《柔性版装潢印刷品》国家标准的编写和订立工作，其中包含了纸张、薄膜、瓦楞纸板等不同材质的印刷质量数据。该标准已于1999年4月颁布实施，从而使我国柔印技术走上了标准化、规范化的道路。
基于十多年来柔印技术的发展和提高，2011年起，柔印分会又组织业内专家对该标准进行了修订，现已获得国家标准化管理委员会通过，不久即将公布。
2012年，柔印分会与上海印刷技术研究所合作，计划进一步制定柔印过程标准，以规范柔印过程的操作标准，使柔印技术更加标准化、规范化，并与国际接轨。
4.柔性版印刷工、制版工国家职业标准制定
柔印在我国是一个新的印刷工种，20年前与柔印有关的标准、规范基本都是空白的。
2004年，柔印委员会受国家新闻出版总署委托，协助组织柔印行业专家，参与了由国家新闻出版总署组织的柔性版印刷工、制版工国家职业标准的制定工作。自此，柔印行业对各级印刷工和制版工（即初级工、中级工、高级工、技师、高级技师）应该具备哪些知识和技能有了具体的标准和条件，为全国柔印行业的人才培训和培养制定了目标和方向，使得柔印人才的培养教育工作取得了长足进步。
5.柔印人才培养教育
柔印分会前后举办了数十次技术交流会和技术培训班，前10年以介绍柔印特点的普及教育为主，后10年以能提高柔印质量的技术含量较高的专业内容为主。2005年之后，柔印分会和上海新闻出版教育培训中心合作，组织柔印技工参加由上海市新闻出版局主办的职工技能竞赛。几年来，该竞赛为我国共培养了柔印高级技工百余名，诞生了我国首批柔印技师6名。目前，他们均已获得国家劳动和社会保障部颁发的职称证书。此外，柔印分会还在西安和温州建立了两个柔印人才培训基地，并在4个高等院校建立了柔印奖学金制度，大大促进了柔印技术的进步。
6.柔印企业发展壮大
据不完全统计，在“十一五”期间，我国每年新增机组式柔印机数量接近百台，这表明柔印在整个印刷市场中所占比例正在逐年升高。其中，最为突出的是1996年和1999年，柔印委员会先后组织了两次“瓦楞纸板柔性版直接印刷技术交流演示会”，极大地提高了柔印在瓦楞纸板印刷市场的占有率，3年内几乎90%以上的瓦楞纸箱都采用了柔性版直接印刷或预印工艺替代了原来的胶印裱糊工艺。
7.柔印产品品种多样化
20年来，柔印产品的品种也发生了很大的变化和发展，已从原来的马夹袋逐渐扩展到烟包、药包、食品包装、牛奶盒、饮料盒，以及复合材料包装（如牙膏管、模内标签、热塑膜包装）等领域。其中，柔印技术在肯德基和麦当劳食品包装中的应用最广，自2004年以来，这两家快餐公司就将其餐盘纸、食品盒等包装印刷品全部采用水性油墨及柔印工艺来印刷。
8.柔印承印范围扩大
柔印的承印材料也从原来的塑料薄膜逐步扩大到纸张以及金属箔等材料，近10年来甚至实现了对瓷砖表面花纹和铁板表面彩色图案的印刷。这进一步表明，柔印的服务对象正在不断拓展，与20年前相比有了一个飞跃式的进步。
9.柔印质量提高
由柔印分会组织的全国柔印质量评比活动，自1998年以来，每两年举办一次，至今已是第八届了。参评的柔印产品已从最初的马夹袋色块印刷品逐步升级至目前的高精细网点印刷品，产品质量越来越高。其中，获得精品奖的部分产品还被送至美国FTA，参加世界柔印产品质量评比，至今部分送审产品分别在2005年、2007年、2009年获得了铜奖、金奖、银奖，图2所示为在2007年度美国FTA柔印质量评比中获得窄幅类印刷金奖的“龙凤呈祥”烟包产品。这表明，我国柔印产品的质量水平正在与国际水平缩小差距。
10.柔印市场份额增长
据不完全统计，1998～1999年间，柔印在包装印刷行业中所占份额仅为3%左右，而2008～2009年间，这一数值已经更新为8%～10%，2012年已超过10%。在14年中，柔印在包装印刷行业所占份额增长了2.5倍左右，这个增长速度是其他印刷方式远远不及的。
硬件方面的10项进步
1.柔印设备结构、规格多变
柔印设备采用短墨路网纹辊传墨方式，机械结构简单，且采用环保油墨，环保和节能减排优势突出，顺应行业绿色发展的需要。为推动柔印在各个领域的广泛应用，柔印设备在这20年的历程中也取得了快速发展。国产柔印设备已从20年前的层叠式结构，扩展到21个色组的机组式结构和8色宽幅卫星式结构。而且，柔印设备的规格也已发展为窄幅、中幅和宽幅（最大幅宽约为3.6米）3种，品种和式样大有进步。
2.柔印设备制造水平提高
为提高传动精度和柔印质量，20年来国产柔印设备也做出了很大改进。例如，配制了当前国际上较为先进的无轴传动伺服驱动技术，不仅提高了整机的制造精度，还达到了国际先进水平；由低档低速向高档高速转变，这是国产柔印设备制造水平的一大进步。
3.柔印设备连线功能扩展
20年来，柔印设备连线功能得到了更多扩展和发挥。除了热烫、冷烫、模切、裁切、正反面印刷翻转印刷等传统功能外，又在机组式柔印设备上增添了胶印机组、凹印机组或网印机组，将两种或数种印刷方式融合到一台设备中，不仅使印刷内容变得更加丰富多彩，而且还能起到防伪作用，这也是其他印刷方式不易做到的。
4.网纹辊制造精度提高
网纹辊是柔印设备传墨系统的关键部件，其制造精度的优劣直接影响到柔印质量，因此被称为柔印设备的“心脏”。20年前，柔印设备使用的网纹辊大多存在网点粗、精度差、寿命短等缺点。通过技术引进和升级，利用网纹辊陶瓷喷镀电子雕刻机，网纹辊的加工制造精度得到了显著提高，使用寿命也获得了数倍增长，最高线数可以达到2000线/英寸。网纹辊内在质量的提升，使得我国网纹辊制造技术得到了长足进步，大大满足了柔印发展的需求。10年前，业内所提倡的网纹辊线数与印版加网线数之比为2.5∶1，现在已经提升为（4.5～5）∶1，由此，柔印上墨的均匀性和稳定性得到了更有效的保证。
5.套筒技术受关注
柔印设备经常需要根据产品要求更换印版滚筒和网纹辊。在更换过程中，印版滚筒和网纹辊都需要被拆下，操作过程既费力又耗时，尤其是宽幅柔印设备的操作性和安全性更差。而自从市场上出现了印版滚筒和网纹辊的套筒备用件（如图3所示）后，印版滚筒和网纹辊的更换工作就变得既轻巧又便捷。可见，在柔印设备中推广应用套筒技术，既可以减轻操作人员的劳动强度，又可以提高生产效率，值得关注和提倡。
6.柔性版加网线数提高
近年来，柔性版制版技术也有了很大进步，先由实地版转向网线版，后由低网线转向高网线。例如，瓦楞纸板印刷加网线数由最初的40～48线/英寸提高到80线/英寸，如今已达到100～120线/英寸；标签印刷加网线数由100线/英寸提高到130线/英寸，后来又进一步提升至150～175线/英寸（如图4所示），有些示范性样张甚至达到了200～250线/英寸。虽然高线数柔印产品的质量在色彩和层次方面优于低线数柔印产品，但印刷企业也不能盲目追求高加网线数，而是应该根据产品的不同要求来选择适宜的加网线数。
7.柔性版制版技术升级
柔性版制版方式已由原来的软片抽真空曝光制版方式转变为计算机直接制版（亦称“CDI制版”）方式。计算机直接制版技术保证了网点数据的一致性，即使重做或补版，也可以保证前后制版标准都一样，确保了制版的高质量。近年来，在CDI制版的基础上还改进了曝光方式，可实现平顶网点，进一步提升了印刷质量。
8.柔性版版材国产化进程推进
由于版材的感光性能、平整度、生产工艺方面的不足以及难以满足市场需求等因素，柔性版版材的国产化之路一直走得比较辛苦。20年来，上海印刷技术研究所研发的柔性版在市场上一直一枝独秀，是国内唯一一家柔性版版材供应商。如今，乐凯华光印刷科技有限公司开发的柔性版也已经具有批量生产的能力，是国产柔性版版材生产领域的又一支生力军。相信在不久的将来，柔性版版材的国产化定会取得更大进步。
9.水性油墨和UV油墨应用
柔印符合行业绿色印刷的发展方向，而其环保优势的关键就在于油墨。柔印使用水性油墨和UV油墨，这些油墨不含重金属物质，且不使用化学溶剂，对人体无害，特别是对儿童健康更有保障，因此广受用户欢迎。近年来，柔印油墨的进步，可使柔印在印刷不同的承印材料时，选用不同印刷适性的油墨来配合，如瓦楞纸箱预印要求采用耐高温的油墨等。
10.柔印实现书刊印刷
2011年，上海新华印刷有限公司在柔印教科书和儿童读物方面取得了技术上的突破，2011年11月～2012年7月以来已印制18种书刊、100多万册书藉，这是领先于国际水平的创新之举。希望通过不断地改进和完善，柔印可以在教科书和儿童读物印刷方面取得更大的进步。
我国柔印技术的发展历程正赶上我国实施改革开放的大好时期，享受到了改革开放政策的丰硕成果。在这20年内，经过了从无到有、从一般到精细、从小到大3个阶段。特别是通过国际性的技术交流，吸引了更多国际著名公司到华投资设点，使得国内柔印企业缩短了熟悉专业的学习时间，尽快进入角色，取得了显著成效，同时也帮助企业在柔印技术的推广应用中少走了不少弯路。希望这些进步能够继续巩固和发扬，使柔印技术在今后的发展历程中更上一层楼。
图1 《柔性版印刷原理与实践》
在软包装印刷方面，柔印具备以下几大优势。
1.环保安全
软包装是日化用品、食品、药品的主要包装形式之一，其卫生安全性越来越受到消费者的热切关注。柔印被业界誉为“最环保的印刷方式”，目前其在包装印刷领域的占有量超过70%。柔印的环保安全优势主要体现在：柔印采用的水性油墨、醇溶性油墨和UV油墨等均不含毒性较强的苯、酯和酮等溶剂，溶剂挥发对环境造成的污染较小，且溶剂残留量低，可完全满足卫生安全性要求；柔性版制版流程无需经过凹版制版的电镀环节，对环境影响较小；柔印生产车间无刺激性气味，可有效保证操作人员的身体健康。
2.承印范围广
卫星式柔印设备是实现软包装柔印生产的不二之选，其张力控制稳定，套印精准，再加上高弹性的柔性版，特别适合印刷轻薄的易拉伸薄膜。例如，在凹印设备上印刷易拉伸透气膜只能印刷1～2个颜色，而多色易拉伸透气膜的印刷任务基本由柔印独揽，这正好顺应了柔印多色化的发展趋势。目前，柔印可承印的薄膜厚度可低于35μm。
3.综合成本低
考量柔印的综合成本应该从柔印设备的印刷速度、换版效率、能源损耗、耗材成本、废品率等角度加以考虑。目前，高端柔印设备的印刷速度可达600～1000m/min，国产柔印设备的印刷速度也普遍高于300m/min，生产效率高，单位时间内的能源损耗低；套筒技术的应用可使换版工作在几分钟内完成，大大提高了设备的使用率；柔印耗材（主要包括承印材料、油墨和柔性版材）所产生的成本仅占总成本的10%～15%，且柔性版制版周期短，可确保及时交货，这使得柔印在中短版印刷活件中更具优势；卫星式柔印设备结构紧凑，可大大减少承印材料在设备中的穿行距离，降低废品率。
应用现状与技术创新
目前，在欧洲国家和地区，约60%的软包装企业都在采用柔印，这一比例在北美地区更是高达80%。然而在我国，凹印一直以来都在独享软包装市场这块“大蛋糕”，市场上的柔印软包装产品只是“星星之火”。
截至目前，卫星式柔印设备在我国的装机量不过几十台，远不及凹印设备上万台的装机量，且大部分均为进口设备（如W&H、F&K和Comexi等），采用柔印设备进行软包装印刷生产的企业大多集中在上海紫泉、上海福助、黄山永新、北京联宾、上海德山、甘肃加荣等大型软包装企业，且拥有柔印设备的软包装企业基本上还同时拥有更多的凹印设备。近年来，我国一些印刷设备制造企业（如西安航天华阳、陕西北人、中山松德和汕头欧格等）都加快了国产卫星式柔印设备的研发脚步，经过不断改进和创新，高速、高质的国产卫星式柔印设备开始在我国软包装印刷领域崭露头角。
自诞生以来，柔印技术就不断创新和突破，目前已经融合了多种先进技术和理念：从溶剂制版到无溶剂制版技术，如水洗柔性版制版技术、热敏制版技术、激光直接雕刻制版技术等；从实地色块印刷到网点层次印刷技术；从平张双面胶贴版到无缝套筒装版技术；从齿轮有轴驱动到电子无轴驱动技术；从低线数网纹辊到高线数陶瓷网纹辊；从规则网点印刷到调频、调幅网点印刷，再到混合网点印刷技术；从低分辨率（2540dpi）输出到高分辨率（4000dpi）输出；从分步制版到柔性版自动制版技术等。另外，高清网点技术、平顶网点技术的应用，也使得柔印品质得到了根本改观。
发展趋势
1.市场需求的驱使
终端客户基于社会责任和企业自身可持续发展的考虑，对其产品包装的卫生安全性提出了越来越严苛的要求，尤其是越来越多的跨国企业（如著名的日化产品生产企业宝洁公司）要求采用柔印方式印刷其软包装产品，这有力推动了软包装印刷“凹转柔”的进程。
2.法规政策的推动
我国《印刷业“十二五”发展规划》明确指出实行绿色印刷认证制度，在环保法规政策的推动下，柔印将成为软包装企业走绿色发展道路的绝佳之选，这些企业在选购软包装设备时也会优先考虑柔印设备。
3.企业发展的需要
