No008 特色:下一代材料
科学家访谈

利用现有技术的印刷电子产品
实现。创造新体验。

2015.04.30

博士。凯特·斯通(英国诺瓦利亚创始人兼董事)

印刷电子产品使用薄塑料作为基板来形成布线和晶体管。十多年来,由于它具有柔性和可弯曲性,它被有望应用于可穿戴设备、医疗保健设备、可弯曲电视等领域。然而,它尚未在社会上广泛传播。其中,英国公司Novalia成功利用现有机械和材料将印刷电子应用到产品中,创造出新的用户体验产品,提供前所未有的体验。印刷电子技术用于多种产品,包括播放音乐的广告海报、玩具和唱片专辑。公司创始人Kate Stone博士一直潜心研究,彻底改变了传统思维方式,将尖端技术商业化。

(采访/文/津田健二)

从研究转向创业

──Novaria已成功将印刷电子产品应用于海报等实际产品中。作为传统技术的延伸,您的商业化目标背后的想法和过程是什么?

我在剑桥大学完成了研究单电子器件的博士学位*1之后,我加入了 Plastic Logic,这是一家由我的教授创办的公司,我们公司只有五个人。在那里,他们尝试制造印刷晶体管、印刷电路板电路、显示器、射频等,而我负责制造打印机、软件和逻辑电路,我在那里工作了大约四年。

退休后,我开始在车库里开发有机晶体管。 Plastic Logic 购买了一台新的喷墨打印机和一台新的激光加工机,并正在开发新材料,但我决定开始使用旧工艺和旧机器来制作我的产品。我认为之所以至今未能投入实际应用,是因为我们从新工艺技术、新机械、新材料开始,一切都是新的。我想到我可以用丝网印刷、胶印、层压、气相沉积机(蒸发金属、氧化物等并形成薄膜或将它们附着在材料表面的表面处理的设备)做什么,所以我去了一家传统的印刷厂。当我看到旧的印刷机、旧的工艺、旧的材料时,我发现它与我们过去涉足的半导体工厂完全不同。

例如,在一家印刷厂,气相沉积机长3米,塑料以约70公里/小时的惊人速度直接穿过它。我们已经见过与印刷电子相​​关的各种工艺,例如铝和铜的热蒸发、等离子体CVD、热CVD、层压和灌封,但印刷车间中的机器完全不同。

因此,我决定创建一种与传统半导体工艺完全不同的工艺,并且我决定使用一种称为脱金属的工艺。它类似于糖果包装纸或圣诞包装纸,首先在柔性塑料基材上涂上铝箔。这是一种在其顶部印刷布线图案并通过蚀刻去除不需要的金属的方法。

我用这个方法画了一个30微米宽的布线图案。我对用这种方式制造的晶体管的性能感到非常自豪。这是10年来我第一次感到满意。同时,我们还创造了性能最差的晶体管。就像Intel在1969年制造的微处理器一样。当时Intel的晶体管是大的、慢的、p沟道MOS晶体管。

然而,几年后,硅微处理器被纳入苹果电脑中,硅集成电路现在也被用于小东西中。它也包含在麦当劳的开心乐园餐和贺卡中。然而,为什么印刷晶体管电路没有投入实际应用呢?

我开始认为这可能是一个哲学问题而不是技术问题。大多数人认为哲学是让梦想成真的想法。所有印刷电子产品中使用的电路、晶体管、电池、显示器等都是梦想成真,是圣杯。*2这不是一项适合商业应用的技术。这是因为产品商业化需要很长时间。

因此,我想改变自己的思维方式,并开始考虑通过充分利用旧的印刷技术和现有的电子产品将其商业化。我彻底改变了以前只关注最新技术发展的思维,转而痴迷于利用用户交互纸张创造清洁、沉浸式和情感体验的想法。

我不关心技术或开放性。我的灵感来自于创造一种印在纸上的神奇体验的愿望。一旦印刷晶体管的性能提高,您就可以使用它们。

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