納米銀線—柔性折疊屏背后的核心

行業(yè)內(nèi)推出的新一代折疊屏手機(jī)主要強(qiáng)調(diào)的是屏幕可折疊性，在經(jīng)歷十多萬(wàn)次的折疊后，依舊可以實(shí)現(xiàn)屏幕顯示觸控。那么柔性折疊屏背后的核心是什么呢？ITO還能依舊占據(jù)觸控屏領(lǐng)域嗎？ITO（氧化銦錫）作為一種金屬陶瓷半導(dǎo)體材料，其脆性讓其在使用中需要選擇玻璃保護(hù)內(nèi)部導(dǎo)體及感應(yīng)器，與此同時(shí)也限制了觸摸屏向柔性化的發(fā)展。

折疊屏對(duì)手機(jī)內(nèi)部構(gòu)造材料的要求都逐漸往柔性上轉(zhuǎn)移，同樣觸控屏幕材料也都需要具有柔性，ITO已不能滿足要求。因而讓具有柔性的金屬網(wǎng)格、納米銀線AgNWs、碳納米管以及石墨烯、導(dǎo)電聚合物等導(dǎo)電新材料嶄露頭角。

表一：柔性材料的性能對(duì)比；

但目前能夠?qū)嶋H投入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的效果較好的有金屬網(wǎng)格與銀納米線。如上所示，在所有指標(biāo)中銀納米線堪稱七項(xiàng)全能。納米銀線除具有銀優(yōu)良的導(dǎo)電性之外，由于納米級(jí)別的尺寸效應(yīng)，還具有優(yōu)異的透光性、耐曲撓性。

隨著導(dǎo)電膜新材料的不斷發(fā)現(xiàn)，新工藝的的推出，納米銀導(dǎo)電膜具備的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低、良率高，穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)，率先走在其它導(dǎo)電膜新材料的前面，是當(dāng)前柔性觸控向可折疊、卷曲屏發(fā)展的最優(yōu)方案！那么納米銀線是怎么產(chǎn)生的呢？

圖片來(lái)源：J. Mater. Chem. C 2017, 5, 2240-2246

納米銀線的起源

納米線是一個(gè)比值概念，縱橫比要在1000以上，同時(shí)橫向上的直徑必須在100納米以下。受到鮑魚殼的啟發(fā)，麻省理工學(xué)院生化博士安吉拉·貝爾(AngelaBelcher)制造出了可供人類利用的納米結(jié)構(gòu)。制造工藝起源于13世紀(jì)的硝酸銀提煉法。到18世紀(jì)，人們開始在干凈的玻璃上涂布火棉膠作為主材的溶劑，再浸入硝酸銀，取出趁著濕的時(shí)候進(jìn)行拍攝，這就是古老的濕版攝影法。

納米銀線導(dǎo)電膜的制造

納米銀線的合成

納米銀線的化學(xué)合成法大體分為四類：模板法、電化學(xué)法、濕化學(xué)法和多元醇法。模板法需要預(yù)制模板，孔道的質(zhì)量和數(shù)量決定得到的納米材料的質(zhì)量和數(shù)量；電化學(xué)法污染環(huán)境，效率低?，F(xiàn)在大量合成銀納米線的發(fā)法是濕化學(xué)法和多元醇法。

納米銀線形成的本質(zhì)，是PVP對(duì)各晶面選擇性吸附的結(jié)果。選擇性吸附導(dǎo)致晶體生長(zhǎng)速度不同，使得晶體能夠各向異性生長(zhǎng)成銀金屬一維線狀結(jié)構(gòu)。

圖 納米銀線合成過(guò)程的向異性生長(zhǎng) 來(lái)源百度文庫(kù)

圖 納米銀線 來(lái)源百度文庫(kù)

納米銀線導(dǎo)電膜

納米線通常被稱為一維材料，涂覆成膜則可形成網(wǎng)狀編織的二維結(jié)構(gòu)。采用化學(xué)法生長(zhǎng)出直徑25-300納米，長(zhǎng)度為10-300um的納米銀線，再制作出納米銀線墨水。通過(guò)RTOR工藝精密涂布將納米銀線墨水轉(zhuǎn)移到透明基材（PET、PMMA、PC等）。

圖 透明柔性導(dǎo)電材料納米銀線的制備流程 來(lái)源大連大學(xué)的孫晶教授課題組

TP廠家可通過(guò)傳統(tǒng)ITO黃光工藝進(jìn)行蝕刻、或者激光鐳射，此外還有蝕刻膏絲印工藝，壓印圖形納米導(dǎo)電膜、打印工藝等。納米銀線導(dǎo)電膜的制造難點(diǎn)在于納米銀導(dǎo)電膜與銀膠之間的搭配性，需保證搭接處的導(dǎo)電性和附著性。

納米銀線的龍頭企業(yè)Cambrios已開發(fā)出納米銀薄膜(film)和納米銀墨水(Ink)方案。納米銀線導(dǎo)電膜中所使用的銀與ITO所使用的銦礦，在原料價(jià)格上相去不遠(yuǎn)，但在制造透明導(dǎo)電膜階段，加入銀原料的量卻只有透明導(dǎo)電膜成分中的百分之一，相比ITO生產(chǎn)成本低廉，而且其柔性相比ITO更佳。

納米銀線相關(guān)企業(yè)

在技術(shù)飛速發(fā)展同時(shí)，制造商必須能夠創(chuàng)新，以應(yīng)對(duì)快速變化的消費(fèi)者需求。據(jù)研究機(jī)構(gòu)HIS預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,2020年柔性屏幕的全球出貨量將增至7.92億個(gè),營(yíng)業(yè)收入增至413億美元。作為柔性屏必用的納米銀線材料無(wú)疑正進(jìn)入一個(gè)廣闊的藍(lán)海市場(chǎng),這也為國(guó)內(nèi)納米銀企業(yè)擴(kuò)大了市場(chǎng)。目前已有多家企業(yè)在布局納米銀線的研發(fā)。小編收集了相關(guān)的企業(yè)名錄，以供參考，排名不分先后；（如有遺漏，歡迎大家留言補(bǔ)充）

• 天材創(chuàng)新Cambrios

• 深圳市華科創(chuàng)智技術(shù)有限公司

• C3Nano

• 蘇州諾菲納米科技有限公司

• 廣州宏武材料科技有限公司

• 昆明貴金屬研究所

• 合肥微晶材料科技有限公司

• 珠海納金科技

• 中科院廣州化學(xué)

• 樂(lè)凱華光

• 蘇州冷石納米材料科技有限公司

• 廣東南海啟明光大科技有限公司

• 浙江科創(chuàng)新材料科技有限公司

• 濟(jì)寧利特納米技術(shù)有限責(zé)任公司

• 宇瑞（上海）化學(xué)有限公司

• 成都崇越新材料有限公司

• 珠海納金科技有限公司

• 南京吉倉(cāng)納米科技有限公司

• 南京先豐納米材料科技有限公司

• 啟明光大

折疊屏將對(duì)現(xiàn)有部分手機(jī)供應(yīng)鏈產(chǎn)生重大的變化，涉及的企業(yè)類型有終端、顯示觸控企業(yè)、柔性薄膜、FPC、柔性膠材、轉(zhuǎn)軸，設(shè)備有激光、點(diǎn)膠、貼合、檢測(cè)等類。