柔性屏幕，稱為OLED(有機發(fā)光二極管)，相較于傳統(tǒng)屏幕，柔性屏幕優(yōu)勢明顯，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的制造，因其低功耗、可彎曲的特性對可穿戴式設(shè)備的應(yīng)用帶來深遠的影響，未來柔性屏幕將隨著個人智能終端的不斷滲透而廣泛應(yīng)用。

此外，柔性屏幕在汽車領(lǐng)域也將得到應(yīng)用。據(jù)中國觸摸屏網(wǎng)報道，寶馬將推出一套全新觸控娛樂系統(tǒng)，并引入柔性屏幕技術(shù)。寶馬設(shè)計總監(jiān)AdrianVanHooydonk說：“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)計師不希望看到的，而隨著曲面屏時代的到來，我們將朝這個方向努力，希望將顯示屏和造型設(shè)計無縫結(jié)合為一體。”

柔性屏幕加速ITO的替代技術(shù)

據(jù)報道，2013年國內(nèi)電容屏出貨面積超過400萬平方米，其中ITO導電玻璃需求量超過360萬平方米，ITOPET導電膜需求量超過140萬平方米。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ITO材料的需求將越來越大，作為稀有金屬的銦，不但價格隨之不斷上漲，而且將會有告罄的危險。

同時，隨著柔性顯示產(chǎn)品的普及，ITO導電玻璃暴露了自身的缺點。由于ITO的脆性，使其在應(yīng)用中必須有玻璃作為保護層，以保護內(nèi)部導體及感應(yīng)器。玻璃保護層的加入，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。為了解決上述問題，國內(nèi)外眾多觸控面板廠商不得不開始將發(fā)展重點轉(zhuǎn)向ITO的替代技術(shù)。

納米銀線異軍突起

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

理論上，石墨烯的透光度及電阻性能都占優(yōu)勢，但是由于其制程工藝復(fù)雜，在設(shè)備改進、工藝優(yōu)化等方面都預(yù)示在前期需要有巨大的投入，售價也很高。在很長一段時間內(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)品導電性還不能達到普通ITO薄膜的水平。從技術(shù)與市場化來說，金屬網(wǎng)格與納米銀線技術(shù)將是有望替代ITO導電玻璃，成為柔性屏幕的主角。

雖然金屬網(wǎng)格具有成本低且導電性佳的優(yōu)勢，但為了達到足透的光穿透率，在線細化過程中必須拿掉95%～99%的觸控感應(yīng)面積，導致觸控訊號降低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)費用高;此外，5微米金屬線易斷裂、金屬易反射、材料氧化等問題都讓金屬網(wǎng)格技術(shù)備受考驗。在解決以上難題時，成本也會隨之增加，屆時MetalMesh是否還具備成本優(yōu)勢是廠商必須考量的問題。

相比之下，納米銀線在工藝制程上就擁有得天獨厚的優(yōu)勢：生產(chǎn)工藝簡單、良率高。由于線寬較小，銀線技術(shù)制成的導電薄膜相比于金屬網(wǎng)格技術(shù)制成的薄膜可以達到更高的透光率。再次，納米銀線薄膜相比于金屬網(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)等上的時候，更具有優(yōu)勢。銀納米線除具有銀優(yōu)良的導電性之外，由于納米級別的尺寸效應(yīng)，還具有優(yōu)異的透光性、耐曲撓性。此外由于銀納米線的大長徑比效應(yīng)，使其在導電膠、導熱膠等方面的應(yīng)用中也具有突出的優(yōu)勢。

目前，已經(jīng)有大量的研究證明銀納米線可用于制備觸摸屏、彎曲有機發(fā)光二極管(OLED)、可穿戴電子設(shè)備、電子皮膚和彎曲太陽能電池等透明電極中，彎折1000次后性能仍然很穩(wěn)定。此外，納米銀線就擁有原材料來源廣泛、價格低廉、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，納米銀線是唯一一個具有現(xiàn)實應(yīng)用前景的ITO替代品，成為柔性屏幕的主角。

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

柔性屏幕蛋糕有多大

從智能手機到可穿戴電子設(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，未來七年市場對于柔性顯示的需求勢必急劇增長。據(jù)IHS公司的報告“柔性屏幕技術(shù)與市場預(yù)測”，預(yù)計2020年柔性屏幕的全球出貨量將增至7.92億個，營業(yè)收入增至413億美元，而2013年柔性屏幕出貨量只有320萬個。

柔性屏幕潛力巨大，將創(chuàng)造出全新的產(chǎn)品，并幫助實現(xiàn)激動人心的應(yīng)用，而在以前，這些應(yīng)用都是不切實際或不可能的事情。從顯示屏圍繞各面的智能手機，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)計者的想像力。

重慶文理學院研制出新一代柔性觸摸屏

近日，重慶文理學院舉行的2015光電材料與器件國際研討會上，該校運用納米銀線研制的導電薄膜柔性觸摸屏，已通過全球最權(quán)威的測試中心產(chǎn)業(yè)化評測，預(yù)計明年將實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

2012年，由涂銘旌院士牽頭，在重慶文理學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，研制出目前國際上前沿的導電薄膜柔性觸摸屏。

“這種納米銀線的寬度只有一根頭發(fā)絲的千分之一，長度則可以做到15微米。”涂銘旌院士說，相比石墨烯而言，納米銀線的成本更低，產(chǎn)量也會更高。目前該團隊已成功研制出4寸手機和10寸平板電腦的觸摸屏，是全球第二家運用納米銀線制作出觸摸屏的團隊。目前產(chǎn)品已通過全球最權(quán)威的測試中心萊寶高科公司的產(chǎn)業(yè)化評測，預(yù)計明年可以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

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