柔性电子(Flexible Electronics)是一种技术的通称,是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上的新兴电子技术。相对于传统电子,柔性电子具有更大的灵活性,能够在一定程度上适应不同的工作环境,满足设备的形变要求。
柔性电子(Flexible Electronics)是一种技术的通称,是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性基板上的新兴电子技术。相对于传统电子,柔性电子具有更大的灵活性,能够在一定程度上适应不同的工作环境,满足设备的形变要求。但是相应的技术要求同样制约了柔性电子的发展。首先,柔性电子在不损坏本身电子性能的基础上的伸展性和弯曲性,对电路的制作材料提出了新的挑战和要求;其次,柔性电子的制备条件以及组成电路的各种电子器件的性能相对于传统的电子器件来说仍然不足,也是其发展的一大难题。
柔性电子涵盖有机电子、塑料电子、生物电子、纳米电子、印刷电子等,包括RFID、柔性显示、有机电致发光(OLED)显示与照明、化学与生物传感器、柔性光伏、柔性逻辑与存储、柔性电池、可穿戴设备等多种应用。随着其快速的发展,涉及到的领域也进一步扩展,目前已经成为交叉学科中的研究热点之一。
根据中研普华产业研究院发布的《2019-2025年中国柔性电子行业前景预测与投资战略研究报告》显示:
随着电子设备的发展,柔性电子设备越来越受到大家的重视,这种设备是指在存在一定范围的形变(弯曲、折叠、扭转、压缩或拉伸)条件下仍可工作的电子设备。
柔性电子可概括为是将有机/无机材料电子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金属基板上的新兴电子技术,以其独特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工艺,在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景,如柔性电子显示器、有机发光二极管OLED、印刷RFID、薄膜太阳能电池板、电子用表面粘贴(Skin Patches)等。与传统IC技术一样,制造工艺和装备也是柔性电子技术发展的主要驱动力。柔性电子制造技术水平指标包括芯片特征尺寸和基板面积大小,其关键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电子器件。
从全球市场来看,2019年全球柔性电子市场规模达到14.2亿美元,预计到2025年全球柔性电子市场规模将达到3049.4亿美元,2019-2025年CAGR为144.71%。2019年可折叠柔性OLED的出货面积仅占全球柔性OLED出货面积的0.7%,预计2020年占比2.3%,而到2026年可折叠OLED的出货面积可以达到全球柔性OLED出货面积的16.60%。
柔性电子技术是行业新兴领域,它的出现不但整合电子电路、电子组件、材料、平面显示、纳米技术等领域技术外,同时横跨半导体、封测、材料、化工、印刷电路板、显示面板等产业,可协助传统产业,如塑料、印刷、化工、金属材料等产业的转型。其在信息、能源、医疗、制造等各个领域的应用重要性日益凸显,已成为世界多国和跨国企业竞相发展的前沿技术。美国、欧盟、英国、日本等相继制定了柔性电子发展战略并投入大量科研经费,旨在未来的柔性电子研究和产业发展中抢占先机。
“十二五”以来,柔性电子技术蓬勃发展,而由此发展起来的柔性电子设备,亦是方兴未艾。智能可穿戴设备便是重要的应用。柔性电子设备已在新型能源设备,疾病预防与治疗,智能手机,大尺寸显示屏幕,航空航天等领域崭露头角。
资料显示,华为Mate X 5G手机采用全新的鹰翼式铰链折叠设计,折叠后正面屏幕为6.6英寸,背面为6.38英寸,展开后为一款8英寸的屏幕。核心硬件配置上,采用柔性OLED折叠屏幕,搭载华为的麒麟980、巴龙5000芯片。随着5G设备型号增多及信号覆盖程度增长预期增强,市场将会需要更多5G基带芯片和射频模组的产能,加之柔性屏概念持续火爆,多见新品消息,这将带动构装材料领域的发展,5G以及柔性屏上游产业链将受益。
目前市场上已发布的折叠屏手机,其折叠形态大致分为三种:横向外折(柔宇科技FlexPai、柔宇科技FlexPai2、华为MateX、华为MateXs)、横向内折(三星GalaxyFold、三星GalaxyFold2)以及竖向内折(摩托罗拉MotoRazr、三星GalaxyZFlip),2020年是折叠屏手机快速导入的关键一年,预计到2025年全球折叠手机出货量将达到1.54亿台。
随着《中国制造2025》、“互联网+”等国家战略的推进实施,智能制造、产业升级又将催生巨大的集成电路市场。这意味着电子封装材料将面临广阔的产业机遇。集成电路正朝着小型化、轻薄化、高性能化、多功能化、高可靠性、成本低的趋势发展,而集成电路的封装从原来的二维到更多维的发展。
柔性电子行业前景预测
2019年全球柔性电子行业的市场规模为1.2亿美元,预计到2025年将增长至540.8亿美元,2019-2025年复合增长率为176.9%。柔性电子作为一个发展潜力巨大的新兴产业,柔性电子市场规模呈现逐年增长态势。预计在未来五年内仍将维持着100%左右的速度不断增加,发展到2024年接近2000亿美元。而就中国情况来看,由于市场起步较晚,我国柔性电子产业仍处于发展的初级阶段,生产水平仍不及国外,但未来发展前景仍是一片光明。
随着互联网、大数据、云计算、人工智能等信息技术在全球范围内的全面普及,中国乃至全球范围内的柔性电子行业呈现出良好的发展势头。但就目前来看,由于市场起步较晚,国内柔性电子产业仍处于发展的初级阶段,生产水平远不及国外,在未来还需要政府不断加大扶持力度,建立国家级柔性电子技术创新平台,而企业也需要加强对专业人才的培养,加快柔性电子国产化发展进程。
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