纳米银——OLED的下一个风口

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受到智能手机柔性面板增长趋势的刺激，柔性触控技术的发展有望得以发酵。
特别是以三星为首的柔性AMOLED面板商对于可折叠面板手机的青睐，适合柔性显示的柔性触控材料必将逐步走进大众的视野。

目前涉及纳米银丝触控技术的国内外企业有：
Cambrios（与TPK和日本写真合作）、苏州诺菲（英特尔参股）、

欧菲光、----

信利国际、合肥微晶、启明光大、华科智创和中科纳通等。

纳米银替代趋势已经不可逆转！触控屏下一个爆发点在哪里？ 

10月25日下午，“TPK厦门宸鸿 & Cambrios天材泉州柔性触控SNW技术交流会”在深圳华侨城洲际大酒店成功举办。会议现场除了演示基于SNW技术的全系列产品方案，TPK执行长江怀海和Cambrios执行长萧仲钦，还为我们分享了SNW技术未来的发展方向和趋势。
纳米银线首先将替代红外
随着显示行业的发展，以及ITO导电薄膜面临着铟资源紧缺、加工成本高等问题，行业也一直在寻找可替代的方案，包括纳米银线、金属网格、纳米碳管、石墨烯等。而在众多替代材料中，纳米银线在技术和工艺成熟度方面更具有优势，加之具有可挠性特性，有望凭借柔性显示东风，实现对其他导电材料替代。
“从目前的进程来看，纳米银线首先将会在大尺寸应用领域，替代红外触控技术。” 对此，江怀海认为：“这种替代的现象已经非常明显，TPK搭载纳米银线触控技术的大尺寸产品，已经获得了客户的认同，特别是在电子白板市场，2019年有望出现大的增长。”
在电子白板市场，目前主要还是采用红外触控的方式，通过在凸起的边框内排列红外发射管和接收管，从而在屏幕表面形成红外光网，最终实现定位及触控。但是该方案容易受光干扰其稳定欠佳，逐渐无法满足当下大屏市场触控需求。而采用纳米银线触控技术就能避免这些问题，并且在灵敏度和流畅度方面更具有优势，更加符合现实市场发展潮流

在本次交流会现场，也展示了55寸及43寸基于纳米银线技术的触控显示产品。从实际体验来看，外观更加美观，并且显示更加清晰，能够支持多点触控。相对于传统的触控技术，且性能表现大幅提升

对此，Cambrios执行长萧仲钦认为：“基于多年的技术积累，纳米银线技术在制造方面已经比较成熟，卷对卷的工艺也使得制程成本更低，已经具备大规模量产的能力。从目前进程来看，纳米银线触控技术已经为大尺寸应用做好准备。”
2020年将是下一个爆发点
我们都知道，除了大尺寸显示之外，以智能手机为代表的中小尺寸才是显示应用的主战场。虽然说全球智能手机市场已经开始出现增速放缓的趋势，但是考虑到其庞大的保有量基数，纳米银线技术想要真正走向主流，中小尺寸市场也是必不可少。
“全球智能手机增速放缓，恰恰是纳米银线技术替代ITO导电薄膜的一个机遇。” 江怀海认为：“不管是面部识别、全面屏，还是当下火热的AI功能，智能手机产业需要革命性的创新。从现在来看，可折叠手机是一个很好的尝试。随着屏幕大小需求越来越大，如需随身携带的话，就必须得要做到弯折。另一方面，如果实现屏幕可折叠也将由此带来全新的产品体验和商业模式，具有巨大的市场机遇。”

目前，华为、联想、三星、索尼等公司都透露出即将推出可折叠手机。针对可折叠手机合适上市的问题，江怀海表示：“虽然我们无法评价客户的产品计划，但是从产业进程来看，2019年将会有一些可折叠手机出现，但是更多的还是用于新的方案验证，不会有很大量。可折叠手机的爆发点预计将会出现在2020年。”
对于可折叠手机而言，由于其全新的产品形态，除了触控技术之外还需要其他产业链的共同努力。对此，江怀海解释道：“可折叠屏幕手机虽然看起来简单，但实现起来仍面临着很多挑战。从产品形态而言，可折叠手机近似于之前的翻盖手机。以我几十年的行业经验来看，每家翻盖手机在转轴部分都有不同的方案和设计。可折叠手机依然面临着这样的问题，想要实现屏幕的可折叠，但是又不造成屏幕伤害，转轴的设计也非常关键，还需要行业进一步探索。但是在触控技术方面已经完全没有问题，这也为可折叠手机的实现打下了基础。”
突破纳米银线的最后一步
我们都知道，在ITO替代材料方面，纳米银线很早就吸引了业内关注，也有不少企业进行了研发和投入。但是纳米银线技术却迟迟未能真正实现规模化应用，其中除了ITO导电薄膜应用已经非常成熟之外，纳米银线的生产、制造、存储以及专利等问题被认为是限制其发展的重要因素

根据TPK数据显示，在雾度、可靠性、延伸性等性能方面，纳米银线都表现不错，基本可以和传统ITO膜相媲美，甚至更优于ITO膜。例如在雾度方面，纳米银线大小在10nm时，雾度（雾度越大，意味着薄膜光泽以及透明度越低）仅为0.2%，透明度达到92%，可靠性达到1000小时，且颜色更接近自然色。
对此，萧仲钦表示：“这也得益于TPK宸鸿厦门和Cambrios天材泉州的强强联合。在技术专利方面，我们已经在全球拥有168项专利成果，占据全球纳米银线专利的70%至80%。我们持续不断发展更新一代的纳米银线，使其具有更高穿透和更低雾度的优异光学特性。而TPK在制造方面具有丰富的经验，通过二者之间的合作，发现并解决了很多之前未曾遇到的问题，从而使得纳米银线制造成为可能。”
“其实TPK也有2000多项专利，更多是集中在触控面板制造方面。自2011年以来，通过与Cambrios公司的合作，凭借TPK在溅镀﹑镀膜﹑压合﹑化学强化等工艺技术方面的优势，共同解决了纳米银线制造中的很多难题。” 江怀海补充到：“除了制造之外，如何存也是一大难题。纳米银线非常容易受潮及氧化，在这方面TPK宸鸿厦门和Cambrios天材泉州也是经过长期合作，并最终解决了氧化问题。加之在专利方面的授权以及保护，可以说是突破了纳米银线触控技术应用的最后一步。”
与此同时，作为触控技术领导者，TPK已经获得了Cambrios技术授权，在关键技术方面已经抢占先机提前布局，为下一步规模化应用做好了准备。
小结：
对于纳米银线而言，想要完全替代ITO导电薄膜显然不现实，其最大的机遇在于未来全新的应用场景。正如江怀海所言，纳米银线能够更好地满足快速变化及创新性的产品需求，替代传统导电材料的趋势已经不可逆转！

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OLED阴极的具体制备过程是：取纳米银电子墨水2ml，经过0.45um孔径疏水系过滤器过滤，再灌注进喷墨打印机（型号DMP2831,购于FUJIFILM Dimatix公司）的墨盒中。设定喷墨打印机的喷嘴与基板的距离为1000um，电子墨水液滴的间隙为25um后，在PLED显示屏的缓冲层上喷墨打印阴极，形成64个平行的矩形电子墨水图案（阴极线），单个矩形长度约为42mm，宽度约为0.28mm。阴极线阵列垂直于ITO阳极线阵列，两者重叠的面积即是有效的发光面积。在阴极打印完成后，在氦气手套箱内将PLED显示屏以80℃烘干，除去电子墨水中的溶剂，接着在140℃下退火30min，以烧结纳米银颗粒使阴极线导通。 

纳米银导电墨水的另一个主要应用是制备有机薄膜晶体管（OTFT）的银电极，OTFT可驱动OLED。以OTFT为代表的柔性电子技术具有器件可伸展弯曲、加工设备相对简单、成本低廉等优点，在大面积的柔性显示设备及低成本的智能电子标签等领域具有广阔的应用前景。

将银纳米颗粒分散在有机溶剂中，可在100℃或更低温度下烧结，适应于印刷OTFT电极，优点是接触电阻低，喷墨打印方式适合大面积加工。纳米银可印刷在塑料基底上，超过150℃塑料基底承受不了，所以要低温烧结。权衡纳米银的稳定性和低温烧结特性，有几种方法用来降低纳米银的烧结温度：1 氩-等离子体烧结或激光脉冲烧结 ；2UV固化； 3 减少液滴的体积至飞升来加快有机溶剂的蒸发。日本的Kenjiro Fukuda等人研究了用纳米银墨水制备OTFT的源/漏电极。下图a是有机薄膜晶体管的示意图，其中门电极和源漏电极都是用纳米银导电墨水旋涂的。其关键制造技术是制作源漏极间沟道长度的高分辨率图案化技术，直接影响输出电流、开关速度等器件性能，大多数应用要求沟道长度小于10um。通过限制墨滴在打印基底上的浸润能力，可以有效减小电极间的沟道长度。此外，还要求平坦的表面形貌，边缘整齐。

总的来说，纳米银墨水喷墨打印或旋涂、直写制备电极具有广阔的应用前景，不仅电学性能满足应用要求，而且工艺不需要高温热处理及真空沉积设备，能够大幅降低OLED显示屏的生产时间、能耗和成本，适用于工业化生产。中科纳通的纳米银导电墨水产品分散均匀，一致性高；附着力强，导电性能优良；喷头匹配度宽，连续打印无堵头；打印基材可为PET、Teslin、铜版纸、相纸、硅材质及其它塑料材质等，目前用Dimatix打印机在PET上可以打印到30µm/30µm线宽、线距，每个月具有100公斤的供货能力，已供应国内外多个厂家和科研单位。

纳米银线的优点，可匹配OLED 做曲面及大尺寸电容屏  

纳米银线（SNW，silvernano wire）技术，是将纳米银线墨水材料涂抹在塑胶或者玻璃基板上，然后利用镭射光刻技术，刻画制成具有纳米级别银线导电网络图案的透明的导电薄膜。由于其特殊的制成物理机制，纳米银线的线宽的直径非常小，约为50nm，远小于1um，因而不存在莫瑞干涉的问题，可以应用在各种尺寸的显示屏幕上。另外，由于线宽较小，银线技术制成的导电薄膜相比于金属网格技术制成的薄膜可以达到更高的透光率，例如3M公司采用微印压法制成的薄膜产品可以达到89%透光率。再次，纳米银线薄膜相比于金属网格薄膜具有较小的弯曲半径，且在弯曲时电阻变化率较小，应用在具有曲面显示的设备，例如智能手表，手环等上的时候，更具有优势。! y( Q3 F. m  \" ~5 p, R
在薄膜上，金属网格中可以反射可见光的金属线总体面积不大；而纳米银线并非是网格状而是呈现不规则的分布，沾满整个玻璃基板表面。相比较而言，纳米银线薄膜会有更严重的漫反射，既雾度（Haze）问题。屏幕的雾度问题会导致在室外场景光线照射的情况下，屏幕反射光强烈，严重的时候会使得用户看不清屏幕。但是可以采用一些技术手段降低光漫射，解决雾度问题。例如日产化工公司开发出了在纳米银线薄膜上涂布可降低雾度的高折射率材料，有效将雾度值降低。另外，黑化纳米银线表面、减少反光强度、粗糙化纳米银线的表面等技术，也可以有效改善雾度的问题。0 T6 r) N‘ P5 W+ W
金属网格技术因为采用普通的银，铜等金属材料或者氧化物等作为原始材料采用传统的印压法制作薄膜面板，其原材料和制作成本都很低，但是这样的产品却有不可克服的莫瑞干涉问题，应用受到限制。如果要降低金属网格中金属的线宽，需要更改制成工艺，成本会随之增加，而且会有易断线等问题。相比较金属网格技术，纳米银线技术采用的是成型的纳米银线墨水材料，这些纳米银线供应材料掌握在少数例如Cambrios Technologies公司手上，原材料的成本较高一些，但是制成工艺简单，采用印刷制程快速生产大面积的触控面板，整体的成本并不高，随着大规模的生产，成本会进一步的降低。
 因此，综合比较，纳米银线技术比金属网格技术更有优势。就目前市场而言，也已经分化出两大技术阵营。其中纳米银线阵营中，LG电子已经实现量产2年半，有良好的品质保证，纳米银线成品电容屏及导电膜大量出货中。有朋友需要可以联系上海总代 （上海荣册有限公司）陈铭18565768568。

纳米银将引发可弯曲屏革命！ 

从计算机的诞生之日起，每一次人机交互的改变都意味着一个全新时代的开启。到了“移动互联”时代，触控技术作为一次全新的人机交互模式加速改变了我们的生活惯。在不久的将来，一张透明的“纸”随意展开就是电脑，随处一贴就是屏幕，看似只存在于科幻世界中，实际上已离我们越来越近……

在今年9月，英特尔宣布在华继续投资八家创新技术公司，其中，专注于透明导电薄膜的苏州诺菲纳米科技有限公司（以下简称“诺菲”）位列其中。随后，有触控行业人士向集微网记者兴奋的表示，诺菲的纳米银产品的量产，是芯片厂和大尺寸屏的福音！一家材料领域的新创公司如何能获得英特尔的投资？怎样的产品能够给芯片厂带来如此的惊喜？因此，集微网联系到了诺菲纳米的CEO 姜锴并对其进行了独家专访。

纳米银线就是纳米级的电线

随着可穿戴设备的兴起，柔性屏将成为了未来触控的主要发展方向已经成为了业内的共识。据了解，诺菲生产的可实现折叠、弯曲功能的纳米银新材料薄膜将是颠覆ITO材料的有生力量。

ITO（铟锡氧化物）材料因其透明、导电等特性，长期以来几乎统治着整个触控行业。然而，ITO材料也有着诸多的缺点，包括阻抗最高、透光性较差、不适用于可挠式显示器等问题。ITO材料本身成本高昂，与纳米银、金属网格、石墨烯等象征着未来的印刷技术相比，成本差价达50%。姜锴预测，到2018年，50%以上的ITO材料都将被新材料取代。

而在多种新材料中，又以纳米银线和金属网格的发展较为成熟。虽然金属网格和纳米银丝都具有比ITO导电性更佳、价格更低的优势，但截至目前，金属网格仍存在不透光、高反射、莫瑞干涉、折叠性相对较弱, 模具昂贵等问题亟待解决。姜锴表示，纳米银技术无论从材质的柔性还是透光率上来看，都是金属网络所不具备的。

姜锴继续介绍道，纳米银材料是一种光电材料，在薄膜上导电的纳米银线直径只有25nm，长度为25μm，长径比达到了1000倍，且可大幅度弯折10万次。

纳米银将引发可弯曲屏革命！

除了天然的特性，工艺方面，二者也大不相同。纳米银线技术是把纳米银线通过涂布工艺做出纳米银导电薄膜；而金属网格则需要通过制作模具，把薄膜压出线条，再把微米级的银颗粒填充进去。微米级的银颗粒比纳米级的银线更粗，导电性固然更好。但缺点也十分突出，银颗粒较大，可视性较强，在灯光和强光下都能够看到颗粒，此外，材质是微米级，相对纳米级银线较脆易断，不易用作柔性屏幕。

姜锴表示，诺菲的纳米银导电薄膜是一种功能性薄膜，可以用作薄膜太阳能、触摸屏、玻璃幕墙、OLED显示灯多种领域，尤其适合大尺寸的应用。目前主要的产品化应用领域就是触摸屏，产品尺寸从2寸-60寸不等，目前已经量产，每月产能在10万平方米。

据姜锴介绍，目前诺菲的主要商业模式是向下游合作伙伴销售自己的纳米银导电薄膜。这里的“下游”指的是生产触控屏的厂商。下游公司将自己的触摸屏图案蚀刻在诺菲提供的纳米银导电薄膜上，然后绑定IC，贴上盖板玻璃，这就完成了触控屏的生产过程。目前，诺菲已经进入到了欧菲光的供应商名单中。

柔性显示的瓶颈在于封装

提到柔性屏幕，想象空间无限之大，如开篇中的提到的那样，随意展开一张“纸”便是屏幕，虽然看起来只存在科幻电影中，但在现实世界中，各厂商对柔性屏的研发也一直在推进。

在显示市场上，OLED本身就是柔性的，技术上先行一步的三星与LG已经先后推出了各自的曲面屏手机，但它却不是真正的柔性屏幕。

因为有了可弯曲的纳米银导电薄膜，触控技术已经实现可弯曲，而柔性显示技术也已经成熟，为何柔性屏幕至今迟迟难以推出。除却集成电路等的技术壁垒之外，最大的瓶颈在于封装。姜锴解释道，OLED中的有机发光物质一来怕水；二来怕氧，目前只有玻璃才能够达到10 -6的封装要求。诺菲希望从触控通往显示的路上多走几步，能够打开柔性屏的瓶颈。目前来看，利用其它材质的特性，诺菲有可能找到一款能够达到玻璃效果的理想的柔性封装材料。他预测，柔性屏市场放量依然需要三四年的时间。

除了柔性显示，在当前大热的压力触控方面，诺菲也有技术布局。华为Mate S、苹果iPhone 6S以及nubia的Z9都带有压力触控。姜锴介绍，目前所有的压力传感器都是在背光后面不透明的，上面还有盖板和显示器，更好用的压力传感器应该放到触控层中，且是透明的。这种压力触控才能给用户带来更佳的体验效果，诺菲目前已经进入开发阶段。在智能手机同质化严重的今天，压力触控作为一种全新的体验会继指纹识别之后，很有可能成为明年旗舰机型的标配。

英特尔为何相中了诺菲？

“作为材料公司，诺菲的强项核心强项在于，一是材料是自己合成的，二是配方，三是设备和生产工艺。即便在国际上竞争对手，在三方面都很突出的公司几乎没有。”姜锴自信的说道。

据了解，纳米银线技术和涂布工艺是做出纳米银导电薄膜最核心的工艺环节，公司的创始人潘克菲带领研发团队在短短几年时间内完成了前端的材料合成、提纯和后端涂布和打印方面的技术突破，实现了产品在透光、柔性、屏幕尺寸等技术的国际领先。

可见，技术壁垒和诺菲无法替代的技术才是吸引英特尔的主要因素。

总所周知，科技巨头英特尔在投资领域也是硕果累累，但英特尔投资又不同于普通VC，对投资公司的考量向来谨慎。据集微网了解，在英特尔内部的评价系统中，战略性指标和财务指标的重要性是1：1，这就要求英特尔投资的目标不仅要有高额的回报率，还要与英特尔的长期战略目标想契合。

姜锴的一番话也证实了，想获得英特尔投资的不易。他说，其实诺菲与英特尔投资接触之初，英特尔研发部门就介入了，在进行了长达9个月的沟通和了解之后，英特尔认为诺菲的产品与英特尔的长期战略相符，这才进行了财务和商务的衡量，最终确定投资诺菲。

可是诺菲是一家以做光电材料的公司，与英特尔的战略又有何关系？

姜锴道出了缘由，英特尔要推广笔电二合一，明年开始，触摸屏都将成为笔电的标配。英特尔所扮演的角色并不仅是投资人，更多的是合作伙伴。

姜锴告诉集微网，今年12月到明年1季度，诺菲的纳米银导电薄膜就要在英特尔的OEM厂商中正式推广。有了英特尔的背书，将给诺菲带来更好的发展平台和机会。

诺菲的产品区间是2寸-60寸，但在大屏中使用更多，与英特尔的合作主要是在PC市场，笔记本10寸-17寸，一体机17寸-27寸。

其实，在在27寸以上市场，应用也是越来越多。姜锴介绍道，27寸以上终端应用如同物联网一般体量很大，但存在碎片化现象，细分领域的量不会很大，如电子白板，小会议室，医疗会诊……但这一年来，他感受最深的在于，去年很多客户在谈论大屏的应用，而今年上半年就已经有不少客户在打样甚至少量出货，产品尺寸涵盖22寸-55寸。

随着供应链越来越成熟，大屏的成本也会下降，在大屏中的触摸的应用也会越来越多。他相信在PC中所要发生的事情在大屏中还会继续发生。但大屏的尺寸较为分散，他预计明年后年将会放量。

不久前，研究机构Display Search认为要成为ITO取代材料的关键主要有三项：具有高导电性且能够应用在任何基板与任何尺寸上；除了有低表面阻抗值外，也要能维持良好的透光性。另外，该材料最好能够具有可挠性，让阻抗值与感测电极的稳定性可以适应非平面的触控区。如今代表最新触控材料的纳米银导电薄膜满足以上所有条件，且目前已经量产，ITO材料的一统天下时代或许真的就要终结了。