柔性触控显示屏:哪种技术会胜出? | IDTechEx Research Article

柔性触控显示屏:哪种技术会胜出? | IDTechEx Research Article

行业领先专家兼 IDTechEx 研究主任 Khasha Ghaffarzadeh 博士最近针对柔性显示屏领域发表了以下文章。 试图取代ITO(铟锡氧化物)的各种技术现在也已经很老了,至少从它们已存在十五年的角度上来说是如此。这些技术似乎一直处于等待模式中,期待着重大突破的到来。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,虽然最近的产品发布频繁延迟,但考虑到朝着柔性显示屏方向的范式转变终于到来,不同的技术选择将会如何发展? 过去八年以来,IDTechEx 的领先分析师一直在研究相关技术以及市场前景。其持续研究的结果可在此处查看:《透明导电薄膜及材料 2019-2029:预测、技术、参与者》。这份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。

Dr Khasha Ghaffarzadeh
柔性触控显示屏:哪种技术会胜出?
行业领先专家兼 IDTechEx 研究主任 Khasha Ghaffarzadeh 博士最近针对柔性显示屏领域发表了以下文章。 试图取代ITO(铟锡氧化物)的各种技术现在也已经很老了,至少从它们已存在十五年的角度上来说是如此。这些技术似乎一直处于等待模式中,期待着重大突破的到来。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,虽然最近的产品发布频繁延迟,但考虑到朝着柔性显示屏方向的范式转变终于到来,不同的技术选择将会如何发展? 过去八年以来,IDTechEx 的领先分析师一直在研究相关技术以及市场前景。其持续研究的结果可在此处查看:《透明导电薄膜及材料 2019-2029:预测、技术、参与者》。这份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/可折叠显示屏的路线很漫长。经过多年的开发,技术路线上的第一个里程碑是 2014-2015 年左右塑料硬屏的商业化,即基于聚酰亚胺的底板(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。这就是第一代产品,在未来几年内,产品注定会经历多次迭代。同时,每一家屏幕公司都在建立开发和生产柔性/可折叠显示屏的能力。我们加入了一些主要来自 2019 年的产品原型的照片(照片来源:IDTechEx 和 TCL)。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,并且除非有朝一日,另一种用户界面解决方案横空出世,这个市场将一直保持开启。更多详情请参阅《透明导电薄膜及材料 2019-2029:预测、技术、参与者》
 
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 类型。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 (TFE) 一部分嵌入。 下表显示两种结构方式的对比。薄膜类型最容易实现。关键在于,它能使触控层产量和显示层产量不再相互掣肘。此外,薄膜可以使用较低成本的资源来生产。向更大面积的扩展也会较为容易,生产速度可能会更快,因为可部署 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 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。
这是一份对照表。因此,低摂表示在对比中低于另一项。高摂亦同理。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。详情请参阅《透明导电薄膜及材料 2019-2029:预测、技术、参与者》。
 
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,不过这需要应对艰难的生产挑战。 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带来的成本,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,则需要出色的生产技术知识和优化方案。此外,这个流程会将较为贵重的生产资源绑定在一个成本通常较低的商品上,这个商品就是触控层。流程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程序同时扩展,但又不得影响质量和成本。 IDTechEx 研究部的评估请参阅:》。总而言之,分析师认为所有屏幕生产商都会针对两种结构方式储备技术知识,以防万一,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的局面。需要注意的是,薄膜类型与 On-Cell(或 In-Cell)类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:《透明导电薄膜及材料 2019-2029:预测、技术、参与者》。这份报告基于多年的研究成果,IDTechEx 研究部自 2008 年以来就一直保持对 TCF 行业的关注和分析。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、有深刻见解的分析。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 种技术给出了细分的粒度十年市场预测。预测包含价值和面积(平方米)两个方面。