近日,导电聚合物、光固化技术的先锋和技术领导者贺利氏(Heraeus)亮相2019中国深圳国际全触与显示展(C-Touch & Display 2019),展示了在显示材料技术和工艺方面的最新创新成果,以及在柔性触屏行业可靠和持久的解决方案。贺利氏电子化学材料业务单元技术
(赵法彬/数字通信世界)随着华为、三星等主流手机厂商推出可折叠屏手机,可折叠触控显示屏这个高科技产品走进了普通大众的生活。在这个产品中,有一种神奇的导电涂层起着至关重要的作用。
近日,导电聚合物、光固化技术的先锋和技术领导者贺利氏(Heraeus)亮相2019中国深圳国际全触与显示展(C-Touch & Display 2019),展示了在显示材料技术和工艺方面的最新创新成果,以及在柔性触屏行业可靠和持久的解决方案。贺利氏电子化学材料业务单元技术服务总监Armin Sautter博士接受了本刊记者的采访。
贺利氏电子化学材料业务单元技术服务总监Armin Sautter博士
神奇的蓝色导电药水
总部位于德国哈瑙市的贺利氏(Heraeus)是一家全球领先的科技集团,公司在1660年从一间小药房起家,并于1851年正式成立公司,如今已发展成为一家拥有多元化产品和业务的家族企业,业务涵盖环保、能源、电子、健康、交通及工业应用等领域。2018年财年,贺利氏的总销售收入为203亿欧元,在40个国家拥有约150,000名员工。电子化学材料业务单元仅是贺利氏庞大的公司机构中的一支,被用于可折叠触控显示屏导电涂层的药水就来自这个部门。
在贺利氏展台,本刊记者见到了几瓶这种药水,透明的塑料瓶里面的液体呈现蓝色,外行人很难想到这种蓝色液体与折叠屏手机有什么关系。Armin Sautter博士介绍说,这种液体放到瓶子里虽然呈现蓝色,但是涂抹到可折叠显示屏幕上就会变成一层非常薄的透明涂层,如同一层薄膜,不仅无色而且透明度非常高,其透光率超过了95%。
贺利氏Clevios™ PEDOT导电聚合物
Armin Sautter博士告诉记者,这种蓝色液体是贺利氏为可折叠触控显示器研发的最新材料,也是本次展会重点展出的产品之一,其名称为Clevios™ PEDOT导电聚合物。他进一步解释说,Clevios™ PEDOT导电聚合物具有多重优势,将对智能手机、电视以及其他消费电子产品的发展产生重大影响:一是这种材料是液体,因此可以用涂布的方式均匀涂抹到折叠屏的透明板上,最终形成一层非常透明的固体导电夹层,这个过程不需要使用真空系统等大型设备,非常便捷,此外,这种材料也可以用印刷的方式进行应用;二是它很柔软,不仅可以折叠,还可以拉伸;三是这种材料的光学特性非常独特,它除了具有一般使用者在意的高透光度以外,在抗反射方面的性能也很好,使消费者即使在阳光底下也能看清屏幕上的内容。
为了给客户带来完整的解决方案,在本次展会上,贺利氏携手电容成像技术先驱 SigmaSense公司和集成电路(IC)设计专家Xymox公司,共同展示了业内首款采用贺利氏Clevios™ PEDOT导电聚合物技术、3毫米通道宽度的触摸传感器。借助SigmaSense公司的电容成像技术,即使触点电阻超过30万欧姆,大型显示屏的触控和物体成像也能实现具有行业突破意义的信噪比(SNR)和灵敏度。
Clevios™ PEDOT独有的柔韧性使得3D触敏设备成为可能
除了联合供应链合作伙伴提供高电阻材料显示解决方案以外,贺利氏还提供由导电聚合物(PEDOT)和银纳米线(AgNW)制成的独特的混合型材料——Clevios™ HY E,以实现较低的表面电阻和高透过率的透明涂层电极层。
Clevios™ HYE结合了两种技术的优势:第一,导电聚合物(PEDOT)提供改进的柔软性、隐形图案、内在ESD保护以及改进的电阻等向性;第二,银纳米丝(AgNW)实现了在透明涂层电极层中的低电阻和高传输。
Clevios™ HYE的导电性能更好,具有较低的表面电阻,可根据用户需求在15 - 150 Ω的范围内调节。此外,它还具有稳定SR的半径,在半径1 mm 处的弯曲性能可以超过30万次,也就是说可以折叠30万次而不影响其性能。
Clevios™ HYE对PET、CPI和PC具有良好的附着力,适用于可折叠触摸显示器、OLED 以及 OPV。
看好折叠屏幕的前景
尽管市场上已经出现折叠屏手机、折叠屏笔记本等,但是其高昂的价格让普通消费者望而却步。在Armin Sautter博士看来,目前市场上出现的可折叠触摸显示器还不是能让普通消费者能真正买单的,一是价格太贵,二是使用起来也要很小心,这些因素都极大地阻碍了可折叠屏产品的推广。Armin Sautter博士表示:“我们认为距离可折叠屏幕大量应用的时机还有很长一段时间。可折叠屏必定是发展趋势,但这个趋势会一步一步到来。可折叠产品最终一定要让普通消费者买得起而且可以随心所欲地使用,而不必像现在这样小心地呵护它。本次与我们同台展示的合作伙伴把最终的产品带来了,可以让参观者现场操作测试,反应现场操作过程中的感受,这是非常重要的一步。“
Armin Sautter博士认为,手机屏幕可折叠、可卷曲是大势所趋。从电视机屏幕的发展趋势来看,屏幕越来越大、清晰度越来越高,而价格越来越低。手机屏幕的发展也是一样的,从以前的黑白屏幕,到后来的彩色屏幕,再到现在的六七寸大屏。可是消费者还是不能满足,希望手机屏幕更大。但是手机屏幕如果再大,携带起来就非常不方便。所以,手机屏幕未来一定会朝着可折叠或者可以卷起来的方向发展。当然,这需要时间。如果手机屏幕折叠卷曲之后是超厚的或者超脆弱的,消费者也不会买单。此外,就算手机屏幕可以折叠,那里面的半导体器件和电池可不可以折叠?这些不是一下子就可以实现的。贺利氏的Clevios™ PEDOT为折叠屏提供了更好的导电药水,其他的工作还需要和供应链上的合作伙伴共同努力,来满足消费者的需求。
5G时代的到来将为折叠屏带来更多商机。Armin Sautter博士分析说,今年以来,包括中国在内的多个国家已经正式启动5G商用,这势必增加5G手机屏幕的信息量,手机屏幕也会随之变大,解析度也会变高,这是大势所趋。因此,5G会带来市场对折叠屏的需求。除了在折叠屏领域,贺利氏还提供多款与5G相关的产品。比如,5G电磁波很强,半导体封装需要电磁波屏蔽层,贺利氏的另外一个部门就有提供这样的产品。此外,用于5G手机快速充电的插头里面的电容器材料也是贺利氏提供的。总之,5G市场能够带来的商机很多,贺利氏在5G各个不同的领域都有所建树。
重视中国市场
1974年,贺利氏在中国香港成立了一家贵金属销售办事处,40多年来,其业务已遍及整个大中华地区(包括中国大陆、香港和台湾地区)。目前,贺利氏在大中华地区的10个城市共拥有2,600多名员工。贺利氏大中华地区总部于2014年10月14日在上海正式成立,这是贺利氏全球的战略步骤之一,同时为了更好地满足市场需求,并为中国大陆、香港和台湾地区近20家贺利氏公司提供战略指导、专业支持和共享服务平台。贺利氏在中国生产的产品,其中83%销售给了中国客户,如今,大中华地区已成为贺利氏集团最重要的三大市场之一,销售额约占集团全球收入的30%。
Armin Sautter博士曾经在上海工作与生活多年,亲身感受到了中国市场的蓬勃发展。被问及贺利氏对中国市场的建议,他表示以下建议只是代表自己的观点,不代表公司。他认为,中国市场进步与成长的速度非常快,因此他希望可以携手更多的合作伙伴一起来中国投资和发展。本次同台展示的合作伙伴有来自美国的公司、也有来自欧洲的公司,还有中国本地的公司。Armin Sautter博士表示:“我们想一起为触屏行业带来一些新思维。我们希望找到不同的途径或捷径,以更低的成本、更简单的工艺做出更好的产品品质。”
即使戴着非常厚的普通手套(非导电手套),也能实现灵敏的触控
在展台,本刊记者也现场体验了戴上普通手套点击触摸屏的感受,发现触控效果非常流畅与灵敏。如果这种屏幕用到手机上,那么在寒冷的冬季,用户在户外操作手机就再也不用摘掉手套了,这将是非常受欢迎的技术应用。手指触摸屏已经带来了巨大的市场,在此基础上加上可折叠的功能,其市场应用前景可期。正如Armin Sautter博士所说的那样,可折叠触控显示屏既要解决价格昂贵的问题,还要解决使用过程中需要小心呵护的问题,这需要各方共同努力,方可迎接可折叠触控显示屏巨大市场的到来。