引言
2012年，Google正式發(fā)布名為“Project Glass”的未來眼鏡概念設計，將智能穿戴設備引向高潮。2015年3月10日，蘋果在舊金山MosconeCenter召開2015年春季新品發(fā)布會，正式發(fā)布了AppleWatch，分為運動、標準、定制三版，將于2015年4月10號預售，4月24日上市。Apple Watch的發(fā)布，再次引爆了智能穿戴的熱潮，再次將智能穿戴設備推向高峰。
伴隨著3D打印、云計算、移動互聯(lián)、大數(shù)據、智慧智能等技術的發(fā)展，智能穿戴成為下一輪工業(yè)革命浪潮的核心，必然帶動了整個產業(yè)鏈的延伸和商業(yè)模式的升級。
隨著智能穿戴產業(yè)的爆發(fā)，柔性電子作為智能穿戴產品的重要組成部分，也越來越少受到人們的關注，特別是柔性屏的應用。
什么是柔性屏幕
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，降低設備意外損傷的概率。
柔性屏幕的成功量產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備的應用帶來深遠的影響，未來柔性屏幕將隨著個人智能終端的不斷滲透而廣泛應用。
此外，柔性屏幕在汽車領域也將得到應用。據中國觸摸屏網報道，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。寶馬設計總監(jiān)Adrian Van Hooydonk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計無縫結合為一體?！?/span>
柔性屏幕加速ITO的替代技術
據報道，2013年國內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。從觸摸屏產業(yè)上游材料的成本分析，ITO材料占據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，使其在應用中必須有玻璃作為保護層，以保護內部導體及感應器。玻璃保護層的加入，增加了工藝生產的難度（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，國內外眾多觸控面板廠商不得不開始將發(fā)展重點轉向ITO的替代技術。
納米銀線異軍突起
目前ITO導電玻璃的替代技術主要有石墨烯、導電聚合物、納米碳管、金屬網格、納米銀線等技術。據調研機構NanoMarkets預估，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雜，在設備改進、工藝優(yōu)化等方面都預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，石墨烯都不具備量產的條件。納米碳管工業(yè)化量產技術尚未完善，其制成的薄膜產品導電性還不能達到普通ITO薄膜的水平。從技術與市場化來說，金屬網格與納米銀線技術將是有望替代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格技術備受考驗。在解決以上難題時，成本也會隨之增加，屆時Metal Mesh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：生產工藝簡單、良率高。由于線寬較小，銀線技術制成的導電薄膜相比于金屬網格技術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，應用在具有曲面顯示的設備，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，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，使其在導電膠、導熱膠等方面的應用中也具有突出的優(yōu)勢。
目前，已經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。綜上所述，納米銀線是唯一一個具有現(xiàn)實應用前景的ITO替代品，成為柔性屏幕的主角。
然而，國內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工藝也讓這項技術未能在世界范圍內進行大規(guī)模的觸控模組量產。在國內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備，如谷歌眼鏡、智能手表等多種應用，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IHS公司的報告“柔性屏幕技術與市場預測”，預計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。
圖 全球柔性屏幕市場出貨量預測 (單位是10億美元及百萬個)
柔性屏幕潛力巨大，將創(chuàng)造出全新的產品，并幫助實現(xiàn)激動人心的應用，而在以前，這些應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，柔性屏幕的潛在應用將只受限于設計者的想像力。
作為柔性屏幕主角的納米銀線，也會隨之柔性屏幕而大規(guī)模應用。目前，國內有中科納通在進行納米銀線的研發(fā)工作，隨著柔性屏幕的發(fā)展，后續(xù)會有更多的類似中科納通的公司加入納米銀線行列，從而打破Cambrios的壟斷。
