柔性電子(Flexible Electronics)是一種技術的通稱,是將有機/無機材料電子器件制作在柔性/可延性基板上的新興電子技術。相對于傳統電子,柔性電子具有更大的靈活性,能夠在一定程度上適應不同的工作環境,滿足設備的形變要求。
柔性電子(Flexible Electronics)是一種技術的通稱,是將有機/無機材料電子器件制作在柔性/可延性基板上的新興電子技術。相對于傳統電子,柔性電子具有更大的靈活性,能夠在一定程度上適應不同的工作環境,滿足設備的形變要求。但是相應的技術要求同樣制約了柔性電子的發展。首先,柔性電子在不損壞本身電子性能的基礎上的伸展性和彎曲性,對電路的制作材料提出了新的挑戰和要求;其次,柔性電子的制備條件以及組成電路的各種電子器件的性能相對于傳統的電子器件來說仍然不足,也是其發展的一大難題。
柔性電子涵蓋有機電子、塑料電子、生物電子、納米電子、印刷電子等,包括RFID、柔性顯示、有機電致發光(OLED)顯示與照明、化學與生物傳感器、柔性光伏、柔性邏輯與存儲、柔性電池、可穿戴設備等多種應用。隨著其快速的發展,涉及到的領域也進一步擴展,目前已經成為交叉學科中的研究熱點之一。
根據中研普華產業研究院發布的《2019-2025年中國柔性電子行業前景預測與投資戰略研究報告》顯示:
隨著電子設備的發展,柔性電子設備越來越受到大家的重視,這種設備是指在存在一定范圍的形變(彎曲、折疊、扭轉、壓縮或拉伸)條件下仍可工作的電子設備。
柔性電子可概括為是將有機/無機材料電子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術,以其獨特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工藝,在信息、能源、醫療、國防等領域具有廣泛應用前景,如柔性電子顯示器、有機發光二極管OLED、印刷RFID、薄膜太陽能電池板、電子用表面粘貼(Skin Patches)等。與傳統IC技術一樣,制造工藝和裝備也是柔性電子技術發展的主要驅動力。柔性電子制造技術水平指標包括芯片特征尺寸和基板面積大小,其關鍵是如何在更大幅面的基板上以更低的成本制造出特征尺寸更小的柔性電子器件。
從全球市場來看,2019年全球柔性電子市場規模達到14.2億美元,預計到2025年全球柔性電子市場規模將達到3049.4億美元,2019-2025年CAGR為144.71%。2019年可折疊柔性OLED的出貨面積僅占全球柔性OLED出貨面積的0.7%,預計2020年占比2.3%,而到2026年可折疊OLED的出貨面積可以達到全球柔性OLED出貨面積的16.60%。
柔性電子技術是行業新興領域,它的出現不但整合電子電路、電子組件、材料、平面顯示、納米技術等領域技術外,同時橫跨半導體、封測、材料、化工、印刷電路板、顯示面板等產業,可協助傳統產業,如塑料、印刷、化工、金屬材料等產業的轉型。其在信息、能源、醫療、制造等各個領域的應用重要性日益凸顯,已成為世界多國和跨國企業競相發展的前沿技術。美國、歐盟、英國、日本等相繼制定了柔性電子發展戰略并投入大量科研經費,旨在未來的柔性電子研究和產業發展中搶占先機。
“十二五”以來,柔性電子技術蓬勃發展,而由此發展起來的柔性電子設備,亦是方興未艾。智能可穿戴設備便是重要的應用。柔性電子設備已在新型能源設備,疾病預防與治療,智能手機,大尺寸顯示屏幕,航空航天等領域嶄露頭角。
資料顯示,華為Mate X 5G手機采用全新的鷹翼式鉸鏈折疊設計,折疊后正面屏幕為6.6英寸,背面為6.38英寸,展開后為一款8英寸的屏幕。核心硬件配置上,采用柔性OLED折疊屏幕,搭載華為的麒麟980、巴龍5000芯片。隨著5G設備型號增多及信號覆蓋程度增長預期增強,市場將會需要更多5G基帶芯片和射頻模組的產能,加之柔性屏概念持續火爆,多見新品消息,這將帶動構裝材料領域的發展,5G以及柔性屏上游產業鏈將受益。
目前市場上已發布的折疊屏手機,其折疊形態大致分為三種:橫向外折(柔宇科技FlexPai、柔宇科技FlexPai2、華為MateX、華為MateXs)、橫向內折(三星GalaxyFold、三星GalaxyFold2)以及豎向內折(摩托羅拉MotoRazr、三星GalaxyZFlip),2020年是折疊屏手機快速導入的關鍵一年,預計到2025年全球折疊手機出貨量將達到1.54億臺。
隨著《中國制造2025》、“互聯網+”等國家戰略的推進實施,智能制造、產業升級又將催生巨大的集成電路市場。這意味著電子封裝材料將面臨廣闊的產業機遇。集成電路正朝著小型化、輕薄化、高性能化、多功能化、高可靠性、成本低的趨勢發展,而集成電路的封裝從原來的二維到更多維的發展。
柔性電子行業前景預測
2019年全球柔性電子行業的市場規模為1.2億美元,預計到2025年將增長至540.8億美元,2019-2025年復合增長率為176.9%。柔性電子作為一個發展潛力巨大的新興產業,柔性電子市場規模呈現逐年增長態勢。預計在未來五年內仍將維持著100%左右的速度不斷增加,發展到2024年接近2000億美元。而就中國情況來看,由于市場起步較晚,我國柔性電子產業仍處于發展的初級階段,生產水平仍不及國外,但未來發展前景仍是一片光明。
隨著互聯網、大數據、云計算、人工智能等信息技術在全球范圍內的全面普及,中國乃至全球范圍內的柔性電子行業呈現出良好的發展勢頭。但就目前來看,由于市場起步較晚,國內柔性電子產業仍處于發展的初級階段,生產水平遠不及國外,在未來還需要政府不斷加大扶持力度,建立國家級柔性電子技術創新平臺,而企業也需要加強對專業人才的培養,加快柔性電子國產化發展進程。
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