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納米銀絲與金屬網格材料技術的優缺點

2019-09-26

ITO,即錫摻雜的氧化銦(Indium Tin Oxide)。它是液晶顯示器 (LCD)、等離子顯示器 (PDP)、電致發光顯示器 (EL/OLED)、觸控面板、太陽能電池和其他電子儀器的透明電極最常用的薄膜材料。

 

未來移動終端、可穿戴設備、智能家電等產品對觸控面板的需求旺盛。同時,隨著觸控面板的大尺寸和低成本,傳統的ITO薄膜無法用于柔性應用、導電性和透明性。光速率等因素難以克服等因素,面板廠商已開始研究ITO的替代品,包括納米銀線、金屬網、碳納米管和石墨烯。

 

新材料技術應用可以從智能手機常見的面板尺寸延伸到大于 20 英寸的設備,其電阻、延伸率和柔韌性均優于 ITO 薄膜。雖然新材料技術不能在短時間內完全取代ITO薄膜,但新材料技術具有很大的優勢,而且從市場反應來看,應用新材料技術生產的薄膜產品比例在逐年增加。目前,石墨烯投擲處于研發階段,距離量產還有很長的路要走。碳納米管的工業化量產技術尚未完善,其生產的薄膜產品的導電性無法達到普通ITO薄膜的水平。因此,從技術發展和市場應用的綜合評價來看,金屬網格和納米銀線技術將是新興觸控技術的兩大主角。

 

Metal Mesh技術利用銀、銅等金屬材料或氧化物等容易獲得且廉價的原材料,將形成的導電性金屬網圖案壓制在PET等塑料薄膜上。其理論最小電阻可達每平方英寸0.1歐姆,具有良好的電磁干擾屏蔽效果。然而,由于印刷技術的現狀,所生產的觸控感應圖案的金屬線寬較粗,通常大于5um,這會導致高像素(通常大于200 ppi)處的摩爾干涉紋波。 .在默里干涉指數碼產品的顯示屏中,觸摸導電的像素、光學膜和金屬圖案,在水平和垂直方向上,規則排列的像素和物體的精細規則圖案重疊略有偏差,并且可能會發生干擾。波紋圖案。由于摩爾干擾的存在,采用金屬網格技術制成的薄膜產品不適用于高分辨率智能手機、平板電腦等高分辨率產品,僅適用于桌面一體機等距離較遠的屏幕觀看筆記本電腦、智能電視等。

 

如果能夠大幅度減小薄膜中金屬網格圖案的線寬,則可以有效減少金屬網格技術中的摩爾干涉問題,特別是如果金屬網格圖案的線寬下降到1um左右。完成的薄膜也可以安裝在高分辨率的智能設備上。目前,韓國三星采用精細線寬和圖案化技術,將金屬網格圖案的線寬從5um縮小到6um到3um。但是,要大幅度減小線寬并不容易。傳統的印刷工藝無法滿足要求。需要黃光工藝,制造成本大大增加,原材料浪費;細金屬線寬易受外力擠壓。斷裂,柵極電阻增大,對下游控制IC芯片提出更高的靈敏度要求。因此,目前如何降低金屬網格技術的成本,滿足下游多場景應用是一個難點,整個產業鏈都需要進一步的發展和完善。

 

SNW(silvernano wire)技術是將納米銀線油墨材料應用在塑料或玻璃基板上,然后用激光光刻技術描繪出具有納米級銀線導電網絡圖案的透明導電薄膜。由于其特殊的物理機制,納米銀線的線寬直徑非常小,約為50nm,遠小于1um,因此不存在摩爾干涉問題,可應用于顯示屏各種大小。另外,由于線寬小,銀線技術制作的導電薄膜比金屬網技術制作的薄膜可以達到更高的透光率。例如,3M公司可以實現微印法制作的薄膜產品。 89% 的透光率。再次,納米銀膜的彎曲半徑比金屬網膜小,彎曲時電阻變化率小,應用于具有曲面顯示器的設備,如智能手表、腕帶等。好處。

 

在薄膜上,金屬網中的金屬絲可以反射可見光的總面積;納米銀線不是網格而是不規則分布,覆蓋在玻璃基板的整個表面上。相比之下,納米銀薄膜具有更嚴重的漫反射,都是霧度問題。屏幕的霧度問題會導致屏幕在室外場景照明的情況下出現反光,嚴重時會導致用戶看不到屏幕。但是,可以使用一些技術手段來減少光擴散并解決霧度問題。例如,日產化學公司開發了一種高折射率材料涂覆在納米銀膜上以降低霧度,有效降低霧度值。此外,對納米銀線表面進行黑化、降低光反射強度、對納米銀線表面進行粗化等技術也可以有效改善霧度問題。

 

金屬絲網技術以傳統的銀、銅等金屬材料或氧化物為原料,通過傳統的印刷方式生產薄膜面板。原材料和生產成本都非常低,但這樣的產品是不可逾越的。瑞士干擾問題,應用有限。如果要減小金屬網格中金屬的線寬,就需要改變制造工藝,成本會增加,還會出現線脆等問題。與金屬網格技術相比,納米銀線技術使用了異形納米銀墨水材料。這些納米銀線供應材料掌握在Cambrios科技等少數公司手中。原材料成本較高,但制造工藝簡單。采用印刷工藝快速生產大面積觸控面板,整體成本不高。隨著規模化生產,成本將進一步降低。

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