柔性可延展透明导电薄膜材料

成果简介：

l 必要性及需求分析

传统的透明导体以氧化铟锡（简称ITO）属于陶瓷材料，硬而脆，可承受的形变非常小，在弯折条件下方阻急剧上升，进而导电性显著下降，导致电子设备失效；ITO不具备延展性，因此在可穿戴电子设备中应用效果欠佳是其内在的理化特性所决定的，很难得到实质性改善。研发新型的透明导体，在确保其本征的柔性及延展性的前提下，使其综合光、电性能可以与ITO比拟，甚至超过ITO，会颠覆可穿戴电子设备的设计理念，创造出性能优异的新型可穿戴电子设备及系统，形成具有更广阔市场空间的新产业。具有重大的军事及民用价值。目前，美国、日本、德国等先进电子制造国家纷纷投入大量资源研发新型柔性可延展透明导体，以抢占可穿戴电子设备、柔性触控屏、虚拟现实设备的市场高地。唯有掌握新型透明导体的核心知识产权，才能在可穿戴设备与系统、虚拟现实等领域的竞争中处于有利位置；否则必将错失新的发展机遇，受制于人。

l 目标及主要任务

抓住可穿戴设备及虚拟现实领域新一轮科技革命的契机，促进新型柔性可延展透明导电薄膜材料与器件产业的发展，以柔性化、可延展、轻量化、大面积制造为方向，以新型柔性透明导体、可延展导电弹性体及自修复特性为重点，加强核心部件和关键技术攻关，加快推进我国新型透明导体领域的创新转型。

l 现有工作基础

中国科学院固体物理研究所研发的基于银纳米线的新型柔性可延展透明导电薄膜材料，采用了具有自主知识产权的超细(直径20-30 nm)、超大长径比（1000-4000）的银纳米线作为导电材料，并通过独立发明的红外动态加热专利技术，制备的柔性透明导电薄膜，其光、电等核心技术指标均达到甚至超过目前占市场主导地位的氧化铟锡(ITO)薄膜，在抗弯折力学稳定性方面远超ITO薄膜（ITO弯折200次面电阻增大10倍，银纳米线薄膜在相同条件下面电阻增加不超过5%）。目前已经通过了实验室小试阶段的技术验证，进入中试放大阶段。

l 预期经济和社会效益

已研发出性能处于国际领先水平的新型柔性可延展透明导电薄膜，若成果得以实施，将会革新可穿戴电子设备、平板显示技术、机载及车载触控技术、移动医疗设备等的设计、制造、应用模式，形成新的产业及新材料国家级制造中心，促进安徽省地方经济转型及实现跨越式发展。根据目前显示及触控市场的总量以及行业发展趋势分析，目前透明导电薄膜的市场总量为每年数千万平至一亿平米，预期以银纳米线透明导电薄膜为代表的新型透明导电薄膜到2020年可以占有40-50%的市场总量，形成百亿美元的市场规模，进而带动可穿戴电子、虚拟现实设备等的发展，形成千亿乃至更大规模的市场。

l 实施方式/模式

与企业合作联合进行技术的深度开发，成果共享；进行技术转让或者技术的有偿使用；成立新公司，技术入股等。

 产业领域:新材料

 所处阶段:中试阶段

 所属研究室/实验室：固体所微纳技术与器件研究室

 联系人:李淑鑫

 联系电话:15209829330

 邮  箱:lishuxin@issp.ac.cn