新型透明导电膜

发布时间:2018-09-08 点击次数:1153次

  ITO 导电膜的挑战

  ITO 透明导电膜仍是当前触控面板主要的应用材料,但其面临的挑战也不少:主要原料铟的蕴藏量日益减少、铟价持续走高导致原料成本偏高、过度集中单一技术等等,曾有一段时间In 金属的供应非常不稳定,国外企业通过实行回收制度,摆脱对中国的依赖之后(中国铟储量占全球的50%以上),问题得以解决。找到材料稀少又昂贵的ITO 导电膜替代方案,已成触控面板厂降低模组成本的重要途径。

  除去材料成本,现有ITO 导电膜还存在诸多不足,触摸屏用ITO 导电膜要想使透光率达到90%以上,就必须使用防反射膜;用在电子纸的话则存在过度弯曲时容易破裂的危险;难以在保持透射率的同时降低方块电阻值;发淡黄光等。

  目前,以ZnO 基薄膜、导电高分子、碳纳米管等为代表的新材料取代ITO的发展已经开始,我们预计在未来3 年左右会占有一席之地。

  新型透明导电膜

  ZnO基薄膜

  目前,ZnO基薄膜的研究进展迅速,材料性能已可与ITO相比拟,从原来看,ZnO使用的是Zn,其产量远高于ITO所使用的In,材料成本低。 ZnO基导电膜中以AZO薄膜的研究为广泛,它的突出优势是原料易得,制造成本低廉,无毒,易于实现掺杂,且在等离子体中稳定性好,因而有可能成为ITO的替代产品。另外,GZO与ITO同为无机材料,电阻值、光穿透率表现相近,且价格具有吸引力,也是目前被看好的替代方案之一。业界如台湾工研院已携手台湾设备厂启动GZO薄膜试产,可将厚度仅0.1毫米(mm)的GZO涂布于玻璃上,并将锁定软性背板,推行与卷对卷(Roll to Roll )制程相容的解决方案,目前主要还是良率的问题。

  导电高分子

  随着性能的不断提高,导电高分子材料被不断用于电子器件的生产当中,其能用印刷技术制造,且能应用在弯曲性电子产品上。在众多导电高分子材料中,目前受关注度高的是PEDOT(聚乙撑二氧噻吩),像普利司通(Bridgestone)2009年发布的电子纸试制品上就采用了PEDOT类高分子,科研人员特别是日本研究机构一致在致力于PEDOT类导电高分子的研究,目前的难点在于如何同时确保透光性和导电性。

  碳纳米管

  碳纳米管作为一维纳米材料,重量轻,六边形结构连接,具有许多异常的力学、电学和化学性能,是纳米的延伸技术,包括纳米Ag线技术、石墨烯薄膜等等。目前在纳米Ag线技术较成熟的以美商康世医疗(Carestream Advanced Materials)的FLEXX透明导电薄膜为主,具备高挠曲性、低阻值、高透光率等优势,能作为取代ITO导体材料,还有一些厂商尝试利用纳米印刷技术将Ag丝在薄膜上印刷图案来作为透明电极使用,这些厂商包括大日本印刷和富士胶片。韩国三星集团联合一些科研机构在2010年用石墨烯薄膜制做了30英寸的柔性透明电极。

  国外公司进展:日本企业先行

  新型透明导电膜的研发仍以国外企业特别是日本厂商为主,我们在这里列举大日本印刷、富士胶片、东芝等厂商的研发进展情况。

  国内公司相关新型透明导电膜产品的进展

  苏大维格(SZ300331)$(300331):纳米印刷透明导电膜处于中试阶段

  公司新型透明导电膜由参股子公司纳格光电(公司持股30%)负责研发生产销售,纳格光电的法定代表人崔铮曾任英国卢瑟福国家实验室微结构中心微纳米技术项目负责人,目前,纳格光电已开发出一种新型具有自主知识产权的透明导电膜产品,该产品系通过在薄膜上刻蚀纳米结构并附加导电材料制备的一种透明导电介质,可以应用于手机、互动电视等的触摸显示屏、透明电磁屏蔽、薄膜太阳能电池与有机发光显示器件中的透明电极等。目前纳格光电产品尚处于中试阶段,未实现销售。查看原图结构网格透明导电膜(2010年专利),非ITO导电:小于10欧方,透明度85%,柔性——大尺寸透明触摸屏必选(50欧方),ITO导电膜随着面积的增大欧方成几何上升,透明导电导光材料要跟触摸屏厂商合作,核心专利:纳米图形化+压印+填充技术,目前纳米图形化+压印已经成熟,填充已经实现半自动化,目前朝自动化方向发展。拟销售价格:150元~200元/平米;ITO材料成本:350元~500元/平米。

  锦富新材(SZ300128)$(300128):从事ZnO透明导电膜的研发生产

  乐凯胶片(SH600135)$(600135):银盐法透明导电膜已经面市

  乐凯透明导电膜结合了公司长期积累和擅长的银盐胶片制备技术、膜精密涂布技术与金属化学镀技术,于2009年底研制成功,历时近四年时间研制开发,已申请了6件中国专利,1件PCT国际专利。透明导电膜导电层由银、铜等四种有色金属组成,采用超细网格设计,具有很好的导电性能,系列产品包括手机防辐射膜、视窗屏蔽膜(用于显示器、保密部门玻璃窗口等的电磁屏蔽)、触摸屏用导电膜,与ITO导电膜相比,银盐法透明导电膜节约了稀有贵金属铟,降低了生产成本。目前该项目已列入公司产业化项目计划,是公司新材料领域中的主导产品。


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