从市场的需求上来看,一方面随着显示屏的尺寸越来越大,整个显示产业的市场空间也越来越大,另一方面超精细的图形印刷能力越来越强,预示着显示器件的生产成本和效率有极大的改善空间,因此不管是从应用层面还是技术层面,业界都有强烈的愿望,能实现以印刷方法来生产类似显示屏的电子产品。
但从真正的导电线路成膜技术来看,最好的技术仍然留在了欧美,并不是行业津津乐道的日本产业先驱。其中性能最好的导电厚膜印刷技术仍由美国相关企业与机构掌握,用在军工和航天领域的电路制作上,当然还有部分生产高端品牌器件的企业也会用在它们的民用产品上,不过一般都是普通人很少关注的类似奢侈品的领域。而性能好的导电厚膜喷涂成膜技术则由一些欧洲老牌技术所控制,目前仍有少量产线还在运作,产品也是应用在航天、汽车及高端家电领域的电路制作上。作为前批承接欧美制造业转移的日本,所掌握的导电膜成膜技术,更多的针对可靠性要求低一些的消费类产品领域,不管是印刷成膜、涂布成膜或是半导体成膜。
导电厚膜技术本身就是为了得到在环境十分苛严环境下的稳定性能,可以替代笨重的线缆得到更轻便更自由的结构与空间设计能力。并且为了方便随时随地生产,还得有宽泛的工艺环境适应性和使用环境适性。因此,真正的核心技术仍然离不开成膜材料的配方与工艺。而欧美企业也正由于掌握了这些成膜材料的核心配方与工艺,可以很轻松的调配出消费类产品领域的原材料。
在消费类产品往日韩、台湾地区转移的过程中,也有很多基础材料与工序间材料代工业务陆续转移到当地进行配套,为当地的企业学习、承接相关的材料技术与产能提供了条件。但由于基于军工、航天及高档奢侈品的基础材料配方工艺和核心制作工艺仍然留在了欧美,所以整个消费类电子产品的工艺传播,几乎都是民用级别的薄膜电路工艺。
自从消费类产业制造随着资本成本在全球流动转移后,随着半导体、显示与太阳能产业的不断发展进化过程,很多材料厂商也开始从代工经验中总结自己的量产经验,并在这基础上不断的研发新材料配方与产品来满足本土市场的配套需要。同时也重复设备厂商的套路,以资讯差异的获取时间差来获取尽可能多的投机利益。比如把只能应用在半导体上的材料,为了获得眼球,就把它推论到也能用大市场需求基数是半导体上千倍、甚至上万倍的显示器与线路板行业,让人误以为只要花半导体器件那么小面积的生产成本,就能获得显示器、大阳能或线路板那么大面积的材料需求。
这些概念性的“先进材料”和“先进技术”在市场上也催生出了很多“高新科技创新型”企业,由于拟量产的产品与市场上的概念终端产品或市场明星产品技术发展趋势有所关联,从风投到产业融资都愿意培育这些企业,并试水在快消品类的电子产品上。
在近二十年来,电子行业最明显的两个产品就是电阻式触摸屏和柔性太阳能薄膜电池,这两个产品由于在快消品领域风靡一时,被众多资本追捧为能够颠覆全球制造业的代表应用。直到苹果的出现,把众多欧美淘汰下来的军工技术应用到民用电子产品领域,才最终导致了这两个明显产品的产业泡沫,在这些承接产业转移的国家和地区相继破灭。
这两个产品的量产工艺中,有个产业里认为最有优势的特点就是,能实现卷对卷印刷工艺进行大批量低成本的生产,并且也有业内企业真正的实现了这个工艺。卷对卷印刷工艺跟传统的纸张印刷十分接近,也导致了电子行业都希望能用这个工艺来生产半导体产品、显示器产品,即便是电阻式触摸屏和柔性太阳能薄膜电池两个产品泡沫破灭了之后,仍然有材料厂商和设备厂商不断在投入到相关的技术研发中。
OLED显示器件的特点,让其生产工艺原理可以十分接近传统的彩色印刷方式,因此在电阻式触摸屏和柔性太阳能薄膜电池两个产品的泡沫破灭之后,印刷设备厂商和材料厂商把攻关阵营也转移到了万亿市场空间想象的OLED领域。
但是当显示器件的分辨率上来以后,传统的印刷设备和油墨材料在印刷精度和材料细度上都很难说服显示产业企业了。不过适逢其时的是,设备和材料领域都出现了新的可升级替代技术:喷墨打印设备和纳米材料。喷墨打印设备能通过微米级的电子泵打印极细的图案,而导电的纳米半导体材料则能在微米级线路上实现足够多的交联点来导通电路,两个概念一结合,以印刷的方式来生产柔性显示器,特别是OLED柔性显示器的技术路径就呼之欲出了。
如果不是美国的材料企业最后制止了这个暂时无效的尝试,把喷墨打印技术应用到了非导电的功能封装材料与绝缘的基板材料上的话,相信众多的产业链研究机构,仍会被印刷式柔性显示器概念带到沟里去。
其实里面的原理十分简单,就是导电的纳米半导体材料,在自然状态下都是有“电、磁”活性的。这个特性除了让纳米导电材料本身有很强的迁移性,会随着时间往电极端聚集,最后电路中间会因为纳米导电材料跑掉失去导电性能外,这此活性的纳米导电半导体材料,还对它周围的材料与设备有很强的破坏性,很难找到匹配的电路封装材料及喷墨打印机喷头材料。
虽然喷墨打印技术没有一下子颠覆掉整个显示制造业,但是对于不太成熟的OLED显示行业来说,确也革了不少材料商的命,其中受冲击最大的就PI柔性基板和水、氧阻膜卷材材料商。随着喷墨打印技术越来越成熟,在普通消费领域不但的OLED显示行业,甚至是太阳能电池产业里的电路基板与封装材料,都将被这种更简的工艺所替代掉。
那么印刷式的显示器倒底会不会出现,还真难说,如果能找到一种墨水溶剂能在半导体材料固化的时候促进半导体材料像镀膜工艺一样组装在一起,不会影响半导材料电学性能的情况下,还保持住半导体材料的物理化学性能稳定性,再通过喷墨技术配合相应的电、磁、光学电路模板引导,印刷半导体器件也不是不可能。也因此,纳米半导体材料的研究仍是各国科研机构重要方向。
在信息革命时代,显示行业肯定会像半导体和太阳能一样,在消费领域成为一个超万亿空间的大市场是毋庸置疑的,行业围绕显示产品相关的技术研究与进步也一直不会停止。但与那些寻求超级稳定的军工及航天领域不同,引导消费领域产业变革的永远是成本与效率在驱动,而不是原理级层面的发现。当一个从技术实现原理的产品出现时,就不仅仅是简单的产业变革了,而是整个行业真正的要被颠覆了。