透明导电薄膜及材料技术与市场趋势

试图取代ITO（铟锡氧化物）的各种技术现在也已经不算新了，它们至少已经存在了十五年。这些技术似乎一直在等待中，期待着某项重大突破的到来。长久以来，一个关键的差异化因素就在于寻求比ITO更高的柔性和可折叠性。现在的问题是，虽然最近三星、华为等厂商的折叠屏产品发布频繁延迟，但朝着柔性显示屏转变的趋势已经到来，不同的技术选择将会如何发展？

过去八年以来，领先的著名市场研究机构IDTechEx的分析师一直在研究相关技术以及市场前景。本报告对所有主要参与者和技术进行了详尽的分析，并对10种技术、20个应用领域给出了细分的市场预测。

通往柔性/可折叠显示屏的发展道路很漫长。经过多年的开发，该技术路线上的第一个里程碑是2014~2015年左右，基于聚酰亚胺底板的塑料硬屏的商业化（但没有柔性）。从2018年末到2019年初，一系列可折叠显示屏产品先后发布，部分甚至已交付到客户手中。这是第一代产品，在未来几年内，相关产品肯定会经历多次迭代。同时，每一家屏幕供应商都在布局柔性/可折叠显示屏的开发和生产能力。所有的柔性触控屏都需要运用某种柔性触控技术。因此，柔性触控解决方案的市场终于开启了。并且，除非另一种用户界面解决方案横空出世，柔性触控市场将持续存在。

薄膜对On-Cell：权衡的故事

总的来说，有两种结构方式应运而生：薄膜和On-Cell。在前者中，柔性薄膜附着于OLED装置上。在后者中，触控层则是直接沉积并模板化，置于薄膜封装（TFE）上，或在后期作为薄膜封装的一部分嵌入。

下表显示了两种结构方式的对比。薄膜型最容易实现。关键在于，它能使触控层良率和显示层良率不再相互掣肘。此外，薄膜可以使用较低成本的物料来生产。向更大面积的扩展也会较为容易，生产速度可能会更快，因为可以应用R2R薄膜生产技术。因此，基于薄膜的结构方式是更容易获得的技术，它能提供更简单、成本更低的路线，以期实现大面积柔性显示屏应用。

不过，这种结构方式在性能表现上有所不足。现在有了新的材料选择，可以实现更高的柔性和可折叠性。金属网格薄膜一般已足以承受中等程度的折叠。对于更高的弯曲度，市场格局并不明朗，不过，诸如银纳米线等技术选择已经展示出它们能够支撑通往高弯曲度的技术路线。显然，所有技术选择都需要进一步改进，不过，目前的问题不太可能成为根本性的障碍。因此，透明导电层这个技术选择本身并不算是性能瓶颈。

基于薄膜的结构方式的真正限制，在于它需要一个额外的基板和粘合层。这导致了整体厚度增加，而厚度又会反过来降低柔性。未来，将触控与其他层功能整合起来，可在一定程度上缓解这一缺陷。随着透明聚酰亚胺（CPI）薄膜的广泛应用，这种整合的趋势或许会加快。功能整合的候选方案包括硬涂层、偏光片、阻挡膜（如使用薄膜）等等。这一趋势的演化会对基于薄膜的解决方案的长期生存能力产生重要影响。

另一个关键参数，是满足日益严格的可折叠性需求的能力。较薄的解决方案能实现更高的可折叠性，但这也需要根据机械稳健性和使用寿命作出权衡。此外，请注意在每种个案中选择的材料可能不同。

另一种结构方式则是On-Cell。在这种结构中，触控层直接沉积并以光刻方式内联模板化，置于OLED-TFT堆叠上。未来，可能会出现将模板化触控电极编入TFT结构的技术，不过这需要应对艰巨的制造挑战。

这种结构方式的关键优势，在于它不需要额外的基板，因此能够提供纤薄、柔性的解决方案。而它的挑战，则在于大幅增加了触控层生产缺陷所带来的成本问题，因为如果出现缺陷，则整个堆叠（包括OLED和TFT）都只能丢弃。因此，这种结构方式要成功，需要卓越的生产技术和优化方案。此外，这种工艺会将较为昂贵的生产物料绑定在成本通常较低的产品上，也就是触控层。工艺方面，也可能需要在受到已沉积材料和层限制的狭窄参数空间内，完成缓慢、受控的沉积。重要的是，这种结构方式能否向更大的面积扩展，目前尚不明确。这是因为它需要内联TFE以及模板化触控电极沉积工艺同时扩展，但又不得影响产品质量和成本。

总而言之，IDTechEx的分析师认为，为了以防万一，所有屏幕生产商都会针对两种结构方式进行技术储备，但暂时没有哪种结构方式能够在生产领域完全胜出。具备技术知识和知识产权保护方案的厂商，将在目前的显示屏尺寸上追求On-Cell结构方式。他们还将继续努力，将这一技术转移到大面积屏幕上，通常会追求高价、高性能的顶级显示屏定位。其他厂商则会采取基于薄膜的结构策略，以期能够更便捷、低成本地获得柔性显示屏触控技术。从中期来看，IDTechEx预计会出现更多样的柔性显示屏产品系列，每种产品都会具备不同的性能。这会进一步维持多种结构的产品在市场中共存。需要注意的是，薄膜型与On-Cell（或In-Cell）型的竞争在硬屏显示器领域中也同样存在。同样，两种结构方式都广为应用，但趋势可能会向某一方倾斜。

有关各种趋势以及柔性触控屏行业动态的详情，请参阅本报告。这份报告基于IDTechEx多年的研究成果，IDTechEx研究部自2008年以来就一直保持对TCF行业的关注和分析。本报告针对所有现有和新兴透明导电层技术，提供了详细、数据驱动、包含深刻见解的分析。本报告提供了对20个终端应用领域的分析，并对20个应用领域、10种技术分别给出了细分的十年市场预测，包括市场规模和出货面积（平方米）。