日本山形大學(xué)有機(jī)電子中心教授時(shí)任靜士開發(fā)出了通過在三維表面上印刷具有導(dǎo)電性的墨水來形成布線的技術(shù)。利用印刷來形成電子電路的技術(shù)在設(shè)備初期投資、材料使用量、能耗及生產(chǎn)效率等方面具有優(yōu)勢，作為電子器件的高效制造方法越來越受關(guān)注，但該技術(shù)原來僅限于在二維平面上使用。
該研究中心還開發(fā)了在厚1μm以下的極薄薄膜上印刷電路的技術(shù)，并且還可將該薄膜粘貼到三維曲面上。
如果能夠在曲面以及帶凹凸的表面上印刷電子電路，該技術(shù)的用途便可進(jìn)一步擴(kuò)大。“比如，在汽車及飛機(jī)控制臺(tái)部分形成曲面的觸摸面板，或者通過在部件表面印刷布線來取代線束，有望形成巨大市場”。
此外還可用于其他多種用途，比如，在智能手機(jī)機(jī)殼上形成天線，形成圓頂狀三維天線，形成電磁屏蔽，以及在各種容器表面形成電路，等等。
此次開發(fā)的印刷方法融合了像印章一樣的移印技術(shù)（凹版印刷的一種）與凹版膠印技術(shù)（圖1）。移印使用柔軟材料制成的襯板將墨水轉(zhuǎn)印到工件上，不過一次可印刷的面積有限。
圖1：在3D曲面上印刷電子電路的實(shí)現(xiàn)方法
將雖可追隨曲面但印刷面積有限的移印技術(shù)與凹版膠印技術(shù)相融合。具體來說，在橡皮布方面采用了又厚又柔軟的材料。
因此，日本山形大學(xué)有機(jī)電子中心在凹版膠印中的橡皮布部分使用了像移印一樣柔軟的材料，并將材料的厚度增加至50mm以上。這樣，即使是帶凹凸的工件，橡皮布的表面也會(huì)按照凹凸形狀來變形（圖2）。
圖2：在3D曲面上印刷的示例
在聚丙烯（PP）管的表面形成線寬20μm的布線（a）。即使截面為橢圓形狀，橡皮布也會(huì)緊貼管壁，準(zhǔn)確轉(zhuǎn)印墨水（b）。
該研究中心在使相關(guān)技術(shù)可用于三維曲面的同時(shí)，同時(shí)還在推進(jìn)使用該技術(shù)時(shí)的電路微細(xì)化。計(jì)劃使目前為數(shù)十μm的布線寬度微細(xì)化至數(shù)μm水平。
另外，該研究中心還在研究如何利用由噴墨嘴噴出導(dǎo)電性墨水的方式在三維曲面上實(shí)現(xiàn)印刷，“構(gòu)思逐步完善”（時(shí)任）。并且，將來還打算與立體物體造型裝置——3D打印機(jī)相接合，實(shí)現(xiàn)在形成構(gòu)造物造型的同時(shí)形成布線及電路。
