柔性屏幕，稱(chēng)為OLED(有機(jī)發(fā)光二極管)，相較于傳統(tǒng)屏幕，柔性屏幕優(yōu)勢(shì)明顯，不僅在體積上更加輕薄，功耗上也低于原有器件，有助于提升設(shè)備的續(xù)航能力，同時(shí)基于其可彎曲、柔韌性佳的特性，其耐用程度也大大高于以往屏幕，降低設(shè)備意外損傷的概率。

柔性屏幕的成功量產(chǎn)不僅重大利好于新一代高端智能手機(jī)的制造，因其低功耗、可彎曲的特性對(duì)可穿戴式設(shè)備的應(yīng)用帶來(lái)深遠(yuǎn)的影響，未來(lái)柔性屏幕將隨著個(gè)人智能終端的不斷滲透而廣泛應(yīng)用。

此外，柔性屏幕在汽車(chē)領(lǐng)域也將得到應(yīng)用。據(jù)中國(guó)觸摸屏網(wǎng)報(bào)道，寶馬將推出一套全新觸控娛樂(lè)系統(tǒng)，并引入柔性屏幕技術(shù)。寶馬設(shè)計(jì)總監(jiān)AdrianVanHooydonk說(shuō)：“觸控屏的革新往往意味著采用更大的屏幕尺寸，但這是我們的設(shè)計(jì)師不希望看到的，而隨著曲面屏?xí)r代的到來(lái)，我們將朝這個(gè)方向努力，希望將顯示屏和造型設(shè)計(jì)無(wú)縫結(jié)合為一體。”

柔性屏幕加速I(mǎi)TO的替代技術(shù)

據(jù)報(bào)道，2013年國(guó)內(nèi)電容屏出貨面積超過(guò)400萬(wàn)平方米，其中ITO導(dǎo)電玻璃需求量超過(guò)360萬(wàn)平方米，ITOPET導(dǎo)電膜需求量超過(guò)140萬(wàn)平方米。從觸摸屏產(chǎn)業(yè)上游材料的成本分析，ITO材料占據(jù)40%左右。且隨著觸摸屏行業(yè)的發(fā)展，對(duì)ITO材料的需求將越來(lái)越大，作為稀有金屬的銦，不但價(jià)格隨之不斷上漲，而且將會(huì)有告罄的危險(xiǎn)。

同時(shí)，隨著柔性顯示產(chǎn)品的普及，ITO導(dǎo)電玻璃暴露了自身的缺點(diǎn)。由于ITO的脆性，使其在應(yīng)用中必須有玻璃作為保護(hù)層，以保護(hù)內(nèi)部導(dǎo)體及感應(yīng)器。玻璃保護(hù)層的加入，增加了工藝生產(chǎn)的難度(必須在真空下)，也限制了觸摸屏向柔性化發(fā)展的方向。為了解決上述問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外眾多觸控面板廠(chǎng)商不得不開(kāi)始將發(fā)展重點(diǎn)轉(zhuǎn)向ITO的替代技術(shù)。

納米銀線(xiàn)異軍突起

目前ITO導(dǎo)電玻璃的替代技術(shù)主要有石墨烯、導(dǎo)電聚合物、納米碳管、金屬網(wǎng)格、納米銀線(xiàn)等技術(shù)。據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)NanoMarkets預(yù)估，自2014年起，ITO替代品的市場(chǎng)規(guī)模將有爆發(fā)性的成長(zhǎng)，未來(lái)將有超過(guò)80億美元。

理論上，石墨烯的透光度及電阻性能都占優(yōu)勢(shì)，但是由于其制程工藝復(fù)雜，在設(shè)備改進(jìn)、工藝優(yōu)化等方面都預(yù)示在前期需要有巨大的投入，售價(jià)也很高。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，石墨烯都不具備量產(chǎn)的條件。納米碳管工業(yè)化量產(chǎn)技術(shù)尚未完善，其制成的薄膜產(chǎn)品導(dǎo)電性還不能達(dá)到普通ITO薄膜的水平。從技術(shù)與市場(chǎng)化來(lái)說(shuō)，金屬網(wǎng)格與納米銀線(xiàn)技術(shù)將是有望替代ITO導(dǎo)電玻璃，成為柔性屏幕的主角。

雖然金屬網(wǎng)格具有成本低且導(dǎo)電性佳的優(yōu)勢(shì)，但為了達(dá)到足透的光穿透率，在線(xiàn)細(xì)化過(guò)程中必須拿掉95%～99%的觸控感應(yīng)面積，導(dǎo)致觸控訊號(hào)降低20～100倍，現(xiàn)今觸控IC難以支持;其二，為了讓眼睛看不到金屬網(wǎng)格，金屬線(xiàn)寬必須小于5微米，使的其黃光顯影制程或精密印刷技術(shù)費(fèi)用高;此外，5微米金屬線(xiàn)易斷裂、金屬易反射、材料氧化等問(wèn)題都讓金屬網(wǎng)格技術(shù)備受考驗(yàn)。在解決以上難題時(shí)，成本也會(huì)隨之增加，屆時(shí)MetalMesh是否還具備成本優(yōu)勢(shì)是廠(chǎng)商必須考量的問(wèn)題。

相比之下，納米銀線(xiàn)在工藝制程上就擁有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)：生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、良率高。由于線(xiàn)寬較小，銀線(xiàn)技術(shù)制成的導(dǎo)電薄膜相比于金屬網(wǎng)格技術(shù)制成的薄膜可以達(dá)到更高的透光率。再次，納米銀線(xiàn)薄膜相比于金屬網(wǎng)格薄膜具有較小的彎曲半徑，且在彎曲時(shí)電阻變化率較小，應(yīng)用在具有曲面顯示的設(shè)備，例如智能手表，手環(huán)等上的時(shí)候，更具有優(yōu)勢(shì)。銀納米線(xiàn)除具有銀優(yōu)良的導(dǎo)電性之外，由于納米級(jí)別的尺寸效應(yīng)，還具有優(yōu)異的透光性、耐曲撓性。此外由于銀納米線(xiàn)的大長(zhǎng)徑比效應(yīng)，使其在導(dǎo)電膠、導(dǎo)熱膠等方面的應(yīng)用中也具有突出的優(yōu)勢(shì)。

目前，已經(jīng)有大量的研究證明銀納米線(xiàn)可用于制備觸摸屏、彎曲有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)、可穿戴電子設(shè)備、電子皮膚和彎曲太陽(yáng)能電池等透明電極中，彎折1000次后性能仍然很穩(wěn)定。此外，納米銀線(xiàn)就擁有原材料來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉、擁有絕佳的脆韌性、適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。綜上所述，納米銀線(xiàn)是唯一一個(gè)具有現(xiàn)實(shí)應(yīng)用前景的ITO替代品，成為柔性屏幕的主角。

然而，國(guó)內(nèi)的納米銀線(xiàn)市場(chǎng)幾乎被美國(guó)Cambrios壟斷，但由于其過(guò)高的價(jià)格和不成熟的觸控模組生產(chǎn)工藝也讓這項(xiàng)技術(shù)未能在世界范圍內(nèi)進(jìn)行大規(guī)模的觸控模組量產(chǎn)。在國(guó)內(nèi)也有中科納通為代表的一批優(yōu)秀企業(yè)在進(jìn)行納米銀線(xiàn)的研發(fā)工作，以打破進(jìn)口產(chǎn)品的壟斷。

柔性屏幕蛋糕有多大

從智能手機(jī)到可穿戴電子設(shè)備，如谷歌眼鏡、智能手表等多種應(yīng)用，甚至是建筑物上安裝的巨型屏幕，未來(lái)七年市場(chǎng)對(duì)于柔性顯示的需求勢(shì)必急劇增長(zhǎng)。據(jù)IHS公司的報(bào)告“柔性屏幕技術(shù)與市場(chǎng)預(yù)測(cè)”，預(yù)計(jì)2020年柔性屏幕的全球出貨量將增至7.92億個(gè)，營(yíng)業(yè)收入增至413億美元，而2013年柔性屏幕出貨量只有320萬(wàn)個(gè)。

柔性屏幕潛力巨大，將創(chuàng)造出全新的產(chǎn)品，并幫助實(shí)現(xiàn)激動(dòng)人心的應(yīng)用，而在以前，這些應(yīng)用都是不切實(shí)際或不可能的事情。從顯示屏圍繞各面的智能手機(jī)，到采用包裹式顯示屏的智能手表，到顯示屏可以卷曲的平板電腦和PC，以及貼在天建筑物曲面墻壁上面的巨型視頻廣告，柔性屏幕的潛在應(yīng)用將只受限于設(shè)計(jì)者的想像力。

重慶文理學(xué)院研制出新一代柔性觸摸屏

近日，重慶文理學(xué)院舉行的2015光電材料與器件國(guó)際研討會(huì)上，該校運(yùn)用納米銀線(xiàn)研制的導(dǎo)電薄膜柔性觸摸屏，已通過(guò)全球最權(quán)威的測(cè)試中心產(chǎn)業(yè)化評(píng)測(cè)，預(yù)計(jì)明年將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

2012年，由涂銘旌院士牽頭，在重慶文理學(xué)院組建了重慶市微納米光電材料及器件協(xié)同創(chuàng)新中心和新材料技術(shù)研究院。中心聯(lián)合俄羅斯奧克蘭大學(xué)等高校以及10余家企業(yè)協(xié)同攻關(guān)，突破將銀金屬納米化及圖像化的技術(shù)難題，研制出目前國(guó)際上前沿的導(dǎo)電薄膜柔性觸摸屏。

“這種納米銀線(xiàn)的寬度只有一根頭發(fā)絲的千分之一，長(zhǎng)度則可以做到15微米。”涂銘旌院士說(shuō)，相比石墨烯而言，納米銀線(xiàn)的成本更低，產(chǎn)量也會(huì)更高。目前該團(tuán)隊(duì)已成功研制出4寸手機(jī)和10寸平板電腦的觸摸屏，是全球第二家運(yùn)用納米銀線(xiàn)制作出觸摸屏的團(tuán)隊(duì)。目前產(chǎn)品已通過(guò)全球最權(quán)威的測(cè)試中心萊寶高科公司的產(chǎn)業(yè)化評(píng)測(cè)，預(yù)計(jì)明年可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

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