突破寻找“杀手级应用”的思维束缚

    如何才能摆脱这种困境呢？旨在实现印刷电子实用化的“新一代印刷电子技术研究联盟（JAPERA）”^*的专务理事、负责市场开拓的策划部部长井上博史认为，“回到印刷电子的原点，突破寻找杀手级应用的思维束缚至关重要”（图4）。

图4：从“瞄准杀手级应用”到按需生产，思维转换至关重要

    *新一代印刷电子技术研究联盟（JAPERA）＝2011年4月成立的技术研究联盟。以东京大学教授染谷隆夫为项目负责人，主要目标是使采用有机半导体材料的各种印刷电子技术实用化。虽然与TRADIM没有直接关系，但部分加盟企业相同。

    印刷电子的优势之一，是可以根据个人需求灵活生产少量多品种的产品，即可以按需生产（a）。而像此前那样在已确立的市场上与以往技术对决的“杀手级应用”没有出路，成功的可能性不大（b）。

    井上指出，“以往的半导体技术大规模投资必不可少，因此需要与之相符的大规模市场，即‘杀手级应用（Killer App）’。而印刷电子可以利用小型装置生产产品。而且擅长少量多品种生产。利用这种特点接单生产用户需要的产品即可，而不用想着取代已有产品”。也就是“按需生产”。

    JAPERA的井上认为，采用印刷电子的按需生产还有助于日本摆脱此前的“失败模式”（图5）。

图5：日本有望摆脱“失败模式”

    在制造装置是关键的原半导体技术上，日本厂商陷入了一种“失败模式”（a）。而在采用印刷技术的按需生产中，日本厂商擅长的材料和产品工艺的磨合技术变得重要，因此有望摆脱失败模式（b）。

    失败模式为“在以往半导体技术的大量生产中，制造经验集中体现在制造装置上。由于制造装置直接流向海外，导致日本的半导体厂商陷入成本竞争中并失败”（井上）。“大量生产避免不了大路货化，随着大量生产的发展，产品的魅力就会减弱。电视、个人电脑、传统手机等就是典型”（井上）。

    而印刷电子的最佳制造工艺会随着材料以及制造的产品而变。这种磨合技术的经验积累是日本厂商擅长的领域，而且难以伴随制造装置流出。尤其是按需生产，经验积累尤为重要，即使制造装置在海外销售，技术外流的速度也比较慢。

    印刷电子中有适合按需生产的制造技术。那就是喷墨（IJ）技术（图6）。

图6：灵活性较高的喷墨

    在印刷技术中，从材料、基板到制造工艺，没有可以称得上定型的组合。但如果重视机动性，无需制版的喷墨印刷技术是一个重要选项。

    印刷技术大多需要制版印刷，即形成印刷图案需要制版，而喷墨印刷无需版即可在基板上直接喷墨绘图。绘制的图案可由更新程序而改变。就这一点而言，喷墨技术在材料和产品性能参数变更上的机动性最高。

    课题在于难以控制微细形状，生产效率较低，不过有观点指出，生产效率“可以通过多喷头化来提高”（某技术人员）。

    当然，印刷技术并不是只适合按需生产的技术。能像印刷报纸那样迅速、低价、大量生产产品也是印刷技术的特点。还可以根据用途从最初就选择适合大量生产的方式。例如，柯尼卡美能达对有机EL照明就采取了这种策略：“（要战胜荧光灯和LED照明等已有照明器具）需要以现在的约1/100，即1万日元/m²以下的成本生产有机EL照明面板。为此，必须采用涂布工艺和卷对卷方式大量生产”（柯尼卡美能达Advanced Layers OLED事业推进中心技术开发部 岩崎利彦）。

    日本产业技术综合研究所柔性电子研究中心主任、JAPERA技术部长镰田俊英表示，“现在正是需要在诸多选项中筛选制造工艺的时期。日本产综研正在制定日本能在印刷电子方面制胜的方案”。而且，不仅要“可弯曲、薄型轻量”，还在继续开发旨在充分满足用户所需的工作性能的要素技术和制造工艺。