高性能柔性显示用基材——ITO(AZO)/PI薄膜

关键词

  新材料；新一代信息技术；国际先进；技术成熟度7

市场概况

  柔性显示的第二代材料/太阳能薄膜电池的基材（改变全球未来的能源结构）

技术概述

  高性能PI柔性导电膜，在柔性导电薄膜技术上取得颠覆性进展； 核心技术使ITO/AZO在PI薄膜上均匀沉积，解决二者结合牢度和透明导电氧化物薄膜 “柔性”两个问题,整合现有的成熟工艺（PI薄膜生产技术、ITO/AZO等磁控溅射技 术），可以实现规模化生产，满足柔性显示和柔性太阳能薄膜基材的要求。

技术指标

  1 金属氧化物导电薄膜(TCO)与衬底结合力强，百格测试合格；
  2 方阻值：阻值在 77~83 欧之间，均值 79 欧；
  3 ITO 耐弯折测试：两面耐弯折 2mm 均合格；
  4 ITO 弯曲疲劳测试：3 万次合格。

技术特点

  基于目前 ITO、AZO 等透明导电膜是刚性膜的普遍认识，人们认为 ITO、AZO 无法满足对于柔性显示和触控性能的需求，众厂商纷纷开始研究 ITO 替代品，包括 纳米银线、金属网格、碳纳米管以及石墨烯等材料；目前主要有金属网格（metal mesh） 和纳米银线（SNW, silver nanowire）导电薄膜，但是实际应用中仍然存在以下问题：

1、金属网格(metal mesh)

  （1）. 没有足够的光穿透率，图形化形成细线的过程中必须拿掉 95%～99%的触控 感应涂层面积，导致触控讯号降低 20～100 倍，现今触控 IC 难以支持；高反射率、 莫瑞干涉(Moire)也是不利因素；
  （2）. 为了让眼睛看不到，金属线幅必须小于 5 微米，必须采用黄光显影制程或精 密印刷技术，但两者费用偏高；
  （3）. 欲使低于 5 微米线幅的金属线不断裂、同时解决金属反射、材料氧化等问题， 目前金属网格的技术尚未完全让人接受。

2、纳米银线(SNW, silver nanowire)

  纳米银线与 ITO 最大不同在于：其为一维材料，不具备 ITO 那样的连续导电面的 特征。目前叠层无序纳米银线技术解决了连续导电面问题，但在透光度、雾度、稳 定性方面，相对于已经量产成熟的 ITO 技术，纳米银线并不占据绝对优势。 目前纳米银线柔性薄膜还存在抗紫外辐射、黄变、抗银迁移等方面的可靠性问题 需要解决。
  另外，触控和显示的兼容性也是个大问题。
  我们在柔性有机聚合物薄膜上，实现透明导电金属氧化物的均匀沉积，同时解决 结合牢度和氧化物薄膜的柔性的问题， 柔性触控和显示薄膜材料的发展趋势将会发 生根本性改变。

先进程度

  国际先进

技术状态

  小批量生产、工程应用初步阶段, 技术成熟度7级。

应用领域

  柔性显示，太阳能薄膜。

专利状态

  2项，申请中。

合作方式

  

对中国制造2025重点领域推动作用

  此项目的快速推进和发展，可以在柔性显示材料领域占据竞争优势，更进一 步，作为染料敏化太阳能电池薄膜的基础材料，有望彻底改变能源结构。如果将建筑 外墙充分利用，假设太阳能利用效率达到90%，2030年全球能源需求只需要西班牙国 土面积的太阳能发电即可；如果将建筑外墙可利用面积全部利用，即使太阳能转换效 率没有那么高，也足以解决全球能源问题。大幅降低碳排放，引导世界走向环境、 生态和经济的和谐发展。