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显示“黑科技”中的超级材料
2017年1期 发行日期:2017-01-01
作者:zhoukan2012

  《星际迷航3》中,人体扫描设备像卷轴一样拉开,扫描出的图片便清晰地呈现出来——在许多科幻大片里,柔性显示技术都是夺人眼球的“黑科技”。其实,这项技术背后的超级材料早已经实现产业化。在近日举办的“2016全国电子化学品产业(濮阳)发展论坛上”,贺利氏(Heraeus)新兴业务单元销售总监舒海纳博士(Dr. Heinrich Schulte)带来的助力柔性显示功能的CleviosTM导电聚合物引起了参会代表的极大关注。CleviosTM聚合物具备哪些突出优势?未来的市场潜力表现在哪些方面?贺利氏如何考虑其生产和市场布局?舒海纳博士接受了本刊记者的专访。
应用迅速拓展的CleviosTM
  【CCN】 CleviosTM导电聚合物具体的材料组成是什么?与其他可以实现透明导电膜功材料相比,它的优势是在哪里?
  【舒海纳】CleviosTM是由(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)聚合物制成的复合物的水基分散体,可通过喷涂、印刷等方式进行涂布。传统的CleviosTM导电性能差,新配方加入了导电纳米银线,降低了表面电阻率。我们的主要优势体现在三个方面:
  一是成本颇具竞争力。CleviosTM导电聚合物集中在贺利氏位于德国的勒沃库森基地生产,由于产量较大,规模经济优势凸显。和可实现类似功能的材料,如石墨烯、碳纳米管、纳米银线和金属网格(metal mesh)相比,成本低廉。二是耐折弯性能和透光率好。以弯曲半径1.5毫米进行疲劳测试,可以看到,传统的氧化铟锡(ITO)涂层很快就发生了断裂,而CleviosTM导电聚合物薄膜具有优异的柔韧性能,可用于生产真正的可折叠柔性电子设备。另一种常用的技术——金属网格(metal mesh)技术透光率并不理想。三是电阻率精准可控。CleviosTM导电聚合物的膜层具有比较宽电阻率选择范围,可根据客户要求调整配方,在50~106欧姆/平方厘米的范围内实现精准控制。
  目前销售的CleviosTM涂层PET薄膜的表面电阻率为150欧姆/平方厘米、225欧姆/平方厘米、270欧姆/平方厘米、400欧姆/平方厘米,50欧姆/平方厘米、100欧姆/平方厘米的Clevios HY涂层PET薄膜即将投放市场。现在的客户着眼于成本低高效益的方案,这意味着未来我们的产品将拥有独特的竞争力。

  【CCN】除了用于柔性显示屏领域,CleviosTM还有哪些应用?该材料问世以来,在应用推广方面有哪些重要的时间节点?
  【舒海纳】刚才提到,CleviosTM涂层可以实现比较宽范围的表面电阻率,因此,通过既用型配方或者导电油墨的方式,可用于防静电、电磁干扰(EMI)屏蔽、触摸屏、薄膜开关、OLED、有机光伏电池(OPV)等行业。
  CleviosTM导电聚合物在贺利氏具有25年的研发历程,商业化应用也非常成熟。2001年通过高压成型和模内装饰技术(IMD)加工用于电致发光(EL)面板;2003年由于涂层膜可防静电的性能,通过3D热成型技术用于集成电路(IC)包装托盘;2014年用于3D触摸传感器;2015年用于可折叠触控板、柔性电子客票;2016年用于有机发光二级管(OLED)显示屏。
手机屏中的“黑科技”
  【CCN】目前全球柔性显示屏的生产情况如何?未来该产业将有怎样的发展趋势?
  【舒海纳】实际上,目前柔性显示屏仅有韩国的两个厂商在生产,但我们非常坚信市场在未来将实现飞速成长。市场的整体规模在2015年已经到了30亿美元,每隔两年市场会有翻倍,2020年将达到120亿美元。从出货量来看,柔性显示屏在2018年将有质的飞跃。据了解,中国已有几家显示屏厂商试水柔性显示领域。因为几乎所有主流手机品牌的应用优势在中国都有显示屏的供应商,整个中国柔性显示屏的市场会有跨跃式增长。目前电子设备包括手机、平板,触控功能都很必要,CleviosTM凭借在触控柔性显示屏上的应用优势,将伴随整个柔性显示行业的增长而增长。

  【CCN】据了解,CleviosTM在某一线品牌智能手机的in-cell技术中有所应用,您能详细介绍一下手机中CleviosTM发挥的功能吗?
  【舒海纳】该品牌智能手机中用的in-cell技术在显示屏内部嵌入触摸传感器功能,将触控面板和液晶面板结合在一起,可以让手机更薄、更轻、结构更简单,CleviosTM导电聚合物在其中发挥了作用。可实现类似功能的on-cell技术在中国国内厂商中使用的比较多,in-cell 技术虽市场保有量比较少,但未来有较大发展空间。
  除此之外,CleviosTM材料还可以帮助手机实现其他功能。例如在电磁屏蔽层中的应用。通常情况下,手机屏下边是一层显示器的控制层,上边是一层触控的控制层。手机的触控信号通过外部传输进来,中间层是信号穿透的窗口,如果电磁屏蔽功能太好,外边的触控信号无法进入;如果屏蔽功能过弱,过多杂波透过会导致触控信号不灵敏。使用CleviosTM聚合物涂层可以将电磁屏蔽做得恰到好处。目前许多高端手机在这个功能层上使用的正是CleviosTM导电聚合物。
  并且,在生产过程中,我们可以通过调整配方,帮助客户在不改变工艺的情况下进行产品涂覆。
亚洲市场仍是布局重点
  【CCN】贺利氏对CleviosTM未来的布局做何种考虑?
  【舒海纳】由于CleviosTM涂层可以实现较高的表面电阻率,因此早些年就已在消费电子行业的抗静电包装上广泛应用,这部分市场现已非常成熟,贺利氏在其中也占有较大市场份额。但随着其他更低成本解决方案的涌入,目前该行业产品的竞争演变成了以价格为导向。所以虽然这部分市场的规模不断增长,但是市场产值却在下降。我们不打算参与价格战,而是将继续聚焦一些有特殊要求的细分领域。
  我们的更多精力将放在显示行业,CleviosTM的产品线比较契合当前发展的时间节点。目前我们在亚洲地区的布局销售超过70%的占有率,在日本、韩国、中国台湾地区和中国大陆都有销售团队,研发实验室在中国台湾地区。除了中国大陆,在亚洲主要市场都有涂覆成膜的合作厂商,所以希望能够合作,进行本地化生产。美国是比较特殊的市场,我们希望设计师在设计产品时考虑我们的优势,在开发新技术遇到困难时第一时间就想到CleviosTM。
  随着CleviosTM的应用领域不断增加,新技术对于产品需求越来越多、变化也越来越快,我们将考虑新的布局调整,以确保可以针对客户需求做出快速反应。

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