石墨烯透明導電膜

主要的技術變化和市場變化至今

在消費電子市場，技術周期往往是短命的。觸摸顯示器也不例外。事實上，自2008年以來，我們已經目睹了許多翻天覆地的變化，那時我們開始分析這個市場。

在我們覆蓋TCF市場的這些年里，我們見證了p-cap技術的興起，這種技術使得電阻式觸摸變得過時。近年來，我們見證了嵌入式(與附加組件)觸摸技術的興起，將價值從面板轉移到顯示器制造商，并對可尋址的電影供應市場產生不利影響。

與這些技術變化并行的是，觸摸顯示技術的市場構成也發生了變化。移動電話退出了快速單位銷售增長的時期，而低成本的挑戰者公司出現在新興市場。平板電腦先是銷量增長，但隨后扭轉了趨勢，進入了持續下滑的時期。筆記本銷售趨于穩定，但觸控技術并沒有像其他人所希望的那樣迅速滲透，而所有的產品通常都低于最初的行業預期。

許多非觸控市場也處于發展模式。然而，主要的原因是這些國家沒有從新生的國家中發展出來。這種限制很少是透明的導體技術。相反，這些新興技術往往面臨著強大的現任者，因此難以區分業績和/或成本。例如OLED照明和有機光伏。

在此期間，我們還見證了各種透明導電層和材料技術的變化。ITO薄膜由于其厚度、堅固性和低成本，在ITO玻璃上迅速發展，直到嵌入式觸摸的興起對其可尋址市場產生不利影響。在經過十年的發展之后，ITO的替代技術開始在公路上制造出引人注目的商業模式，直到ITO的電影價格被大幅削減以優先考慮市場份額的保護，改變市場的動態，并推動整個行業進入一個艱難的整合期。這意味著在其他選擇上的成功微乎其微。

現在:ITO的替代品終于開始進入成功的領域。

這個市場從來都不是靜止的。事實上，在整合期的挫折之后，一些領先的ITO替代品正在復興。銀納米線在低成本手機、透明LED薄膜、大尺寸的p帽顯示器和透明加熱器中都能找到商機。銀納米線的生產也在很大程度上轉移到中國，無論是對中國的新一代，還是中國的老玩家。

未來:新市場和持續創新。

將來會出現幾個應用程序。我們相信，柔性(不僅僅是塑料)OLED顯示屏將在不久的將來被商業化。這將為柔性透明導體技術創造機會。觸摸傳感器最初可能被集成為一個附加膜，但很可能最終會轉移到細胞層，最終可能直接進入薄膜封裝屏障薄膜。

我們的預測表明，ITO在短期內將會下降，但在長期內會穩定下來。

石墨烯潛在的應用

如果石墨烯僅僅具有眾多的超級特性之一，那么它將成為對潛在用途進行深入研究的主題。從許多方面來說，石墨烯都是如此引人注目，它激發了科學家們思考各種各樣的材料用途，在各種領域，如消費科技和環境科學。

靈活的電子產品，石墨烯除了具有強大的電氣性能外，還具有高度的柔韌性和透明度。這使得它非常適合在便攜式電子設備中使用。使用石墨烯，智能手機和平板電腦可以變得更加耐用，甚至可以像紙一樣折疊起來。可穿戴電子設備最近越來越受歡迎。使用石墨烯，這些設備可以變得更有用，設計成適合四肢和彎曲來適應運動。

石墨烯的靈活性和微觀寬度提供了超越單純消費設備的機會。它在生物醫學研究中也很有用。小機器和傳感器可以用石墨烯制成，能夠在人體中輕易地、無害地移動，分析組織，甚至將藥物輸送到特定的區域。碳已經是人體的重要組成部分;一個小的石墨烯可能不會造成傷害

石墨烯具有很高的導電性和透明性。因此，它在太陽能電池中具有巨大的潛力。通常情況下，太陽能電池使用硅，當光子撞擊材料時，硅會產生電荷，從而破壞自由電子。硅只釋放每個光子的一個電子。研究表明，石墨烯可以為每一個撞擊它的光子釋放多個電子。因此，石墨烯可以更好地轉換太陽能，與目前硅電池所能達到的大約25%的效率相比，它的效率達到了60%。

不幸的是，這都是理論上的。目前的石墨烯電池還沒有達到與硅電池同等的水平。值得慶幸的是，石墨烯太陽能電池的研究正在進行中，而且這種電池的效率正在提高。不久，更便宜、更強大的石墨烯電池將會產生大量的可再生能源。

在不那么宏偉的領域，石墨烯的光電特性也意味著它可以用來為像相機這樣的設備開發更好的圖像傳感器。

由于石墨烯具有很高的導電性，它可以被用于半導體，大大提高了信息傳播的速度。最近，美國能源部進行了一項測試，證明半導體聚合物在石墨烯層上的導電速度要比一層硅高得多。即使聚合物較厚，這也是成立的。一種50納米的聚合物，放在石墨烯層的頂部，比聚合物的10nm厚層的電荷更好。這與先前的觀點一致，即聚合物越薄，就越能導電。另一個石墨烯顯著特性的例子。

石墨烯在電子學中使用的最大障礙是它缺少帶隙，在材料中，原子價和傳導帶之間的間隙，當交叉時，允許電流流動。帶隙是允許半導體材料(如硅)作為晶體管的功能;它們可以在絕緣或導電電流之間進行切換，這取決于它們的電子是否被推過帶隙。因為石墨烯沒有帶隙，電荷就像在任何金屬中一樣流動。

石墨烯研究的未來

鑒于石墨烯似乎無窮無盡的優點，人們希望它能隨處可見。那么，為什么石墨烯沒有被廣泛采用呢?和大多數事情一樣，這取決于錢。石墨烯的生產成本仍然極高，限制了它在任何需要大規模生產的產品中的使用。此外，當大量的石墨烯產生時，材料中出現微小裂隙和其他缺陷的風險也會增加。無論科學發現多么令人難以置信，經濟學總是會決定成功。

拋開生產問題不談，石墨烯研究絕不是放慢腳步。世界各地的研究實驗室——包括最初發現石墨烯的曼徹斯特大學——正在不斷地申請專利，以創造和使用石墨烯的新方法。或許更重要的是，亞洲的許多大型科技公司正在研究石墨烯，包括移動巨頭三星。隨著歐盟試圖在亞洲經濟爆炸式增長的面前站穩腳跟，石墨烯可能成為未來幾年國際政治的一個重要戰場。再一次，帝國的崛起和衰落是基于對資源的控制。

盡管有目前的局限性，研究人員正在嘗試從燈泡到防彈衣等石墨烯的各種用途。

革命不會在一夜之間發生。硅是在19世紀中期被發現的，但在硅半導體為計算機的崛起鋪平道路之前，它花了將近一個世紀的時間。以其近乎神話般的特質，石墨烯可能是推動人類歷史下一個時代的資源嗎?