助力柔性電子趕上“發(fā)展快車(chē)”，這是什么膜？

近年來(lái)，柔性電子崛起的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)已日趨明朗，柔性顯示器、柔性照明、柔性太陽(yáng)能電池、柔性傳感器等產(chǎn)品已經(jīng)逐漸從實(shí)驗(yàn)室走向市場(chǎng)。在這產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)之下，具有可撓性、高光穿透度、高導(dǎo)電度的軟性透明導(dǎo)電膜是許多柔性光電產(chǎn)品的基礎(chǔ)。因此，柔性透明導(dǎo)電膜將會(huì)成為柔性光電產(chǎn)品的戰(zhàn)略性材料。

 

國(guó)內(nèi)企業(yè)看到柔性電子崛起的契機(jī)，想搶先在柔性電子產(chǎn)業(yè)布局中占領(lǐng)一席之地，掌握柔性電子龐大的市場(chǎng)應(yīng)用契機(jī)。眾所周知，光電產(chǎn)品需要光的穿透與電的傳導(dǎo)，因此透明導(dǎo)電膜是光電產(chǎn)品的基礎(chǔ)，市場(chǎng)上常見(jiàn)的產(chǎn)品都會(huì)用到透明導(dǎo)電膜。

 

 

隨著柔性電子產(chǎn)品逐漸商用化，再加上柔性電子技術(shù)發(fā)展日新月異，如柔性顯示器、柔性傳感器等，這些產(chǎn)品的出現(xiàn)促使柔性透明導(dǎo)電膜的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。

 

然而，柔性電子需要采用共軛鍵的高分子材料，以及生產(chǎn)成本低廉的理想材料作為柔性透明導(dǎo)電膜的生產(chǎn)原料。石墨烯是高導(dǎo)電性的碳素材料，僅有原子層厚的單層晶片，具備高透光性、耐曲撓性等諸多優(yōu)勢(shì)。此外，納米銀線作為理想的透明電極材料，具有性能穩(wěn)定的低方阻、高透光性、高導(dǎo)電性等卓越性能。

 

根據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)報(bào)告，非ITO透明導(dǎo)電膜在市場(chǎng)上的需求逐漸上升，到2022年，取代ITO透明導(dǎo)電膜市場(chǎng)將超過(guò)百億美元。如此巨大的市場(chǎng)規(guī)模是柔性觸控、柔性顯示以及其他柔性電子組件在未來(lái)幾年蓬勃發(fā)展的結(jié)果。

 

透明導(dǎo)電膜為光電產(chǎn)品基礎(chǔ)

 

光電產(chǎn)品都需要光的穿透與電的傳導(dǎo)，因此透明導(dǎo)電膜是光電產(chǎn)品的基礎(chǔ)，平面顯示器、觸控面板、太陽(yáng)能電池、電子紙、OLED照明等光電產(chǎn)品都須要用到透明導(dǎo)電膜。

 

市調(diào)機(jī)構(gòu)Research and Markets 2017年發(fā)布的市場(chǎng)調(diào)查指出，預(yù)估全球透明導(dǎo)電膜的市場(chǎng)從2017到2026年平均年成長(zhǎng)率超過(guò)9％，不管是從光電產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)鏈或是市場(chǎng)規(guī)模來(lái)評(píng)量， 透明導(dǎo)電膜都是光電產(chǎn)業(yè)不可忽視的重要材料。

 

透明度與導(dǎo)電度在物理上是兩個(gè)互相掣肘的特性，透明度代表可見(jiàn)光可以穿透介質(zhì)的多寡，而導(dǎo)電度代表介質(zhì)傳導(dǎo)載子的多寡，與載子濃度有關(guān)。

 

在光學(xué)性質(zhì)上，載子可視為處于一種電漿狀態(tài)，與光的交互作用很強(qiáng)，當(dāng)入射光的頻率小于材料載子之電漿頻率時(shí)，入射光會(huì)被反射，因此，材料的載子電漿頻率在光譜的位置是可見(jiàn)光波段（380nm～ 760nm）是否能夠穿透的決定因素。

 

ITO透明導(dǎo)電膜雖然應(yīng)用非常廣泛，但I(xiàn)TO屬于脆性的陶瓷材料，容易受力脆裂。

 

從柔性電子對(duì)可撓性的功能需求來(lái)看，受力彎曲碎裂的特性使ITO在柔性電子組件應(yīng)用上碰到瓶頸，具有可撓特性，取代ITO透明導(dǎo)電膜的產(chǎn)品必是未來(lái)柔性光電產(chǎn)品的基礎(chǔ)材料，是柔性光電產(chǎn)品的戰(zhàn)略物資。

 

石墨烯透明導(dǎo)電膜

 

石墨烯是本世紀(jì)最受矚目的材料之一，從2004年蓋姆與諾沃謝洛夫成功地從高定向熱解石墨分離出單層石墨烯材料后，石墨烯便以其二維特殊結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電度特性受到矚目， 透明導(dǎo)電膜的應(yīng)用自然成為研究開(kāi)發(fā)的項(xiàng)目。

 

人們利用獨(dú)特工藝將石墨烯和納米銀線制成透明導(dǎo)電墨水，將其涂布形成復(fù)合柔性透明導(dǎo)電膜。兩種性能卓越、性?xún)r(jià)比高的光電材料所制成的柔性透明導(dǎo)電膜會(huì)為柔性市場(chǎng)帶來(lái)怎樣的變化，我們拭目以待。

 

柔性電子技術(shù)為新產(chǎn)品的研發(fā)提供了廣闊平臺(tái)，而光電產(chǎn)品由小到大、由硬到軟的趨勢(shì)讓ITO透明導(dǎo)電膜無(wú)法滿足未來(lái)柔性產(chǎn)品的發(fā)展需求。柔性透明導(dǎo)電膜在新材料技術(shù)的支持下，石墨烯和納米銀線在柔性領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)得到快速發(fā)展。

 

SONY運(yùn)用開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)移法制作軟性石墨烯透明導(dǎo)電膜

 

因此石墨烯的分散技術(shù)開(kāi)發(fā)，是柔性石墨烯透明導(dǎo)電膜制程中的關(guān)鍵。

 

光電產(chǎn)品逐漸從剛性向柔性方向轉(zhuǎn)變，是時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)。相關(guān)企業(yè)能夠掌握柔性光電產(chǎn)品的戰(zhàn)略性材料，是柔性透明導(dǎo)電膜的發(fā)展契機(jī)。在科技進(jìn)步的影響下，新材料技術(shù)實(shí)現(xiàn)突破，未來(lái)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展不再是夢(mèng)，柔性透明導(dǎo)電膜抓住戰(zhàn)略契機(jī)，趕上科技發(fā)展的快車(chē)。