1.3 触控显示产业链概况

触控显示技术的发展涉及整个产业链，整个产业链横跨近20个次产业。触控显示技术的发展与触控显示产品的升级依赖产业链上下游的工艺创新和材料突破。

1.触控显示产业链

触控显示产业链的结构如图1-21所示。上游为玻璃基板、ITO靶材、胶材等原材料，中游为触控屏、盖板、触控芯片等元件与材料的加工，加工完成的触控模组与LCD等显示模组组合，进入下游模组生产，制作出触控显示模组。触控显示模组是将显示屏与触控屏直接贴合成为一体，进入下游应用于各类电子终端产品。从触控显示模组的成本结构来看，其中，保护玻璃成本占比33%，ITO PET薄膜成本占比24%，触控芯片成本占比13%，软板、光学透明胶、银浆分别占比8%、6%、3%，其他成本占比13%。触控显示产业还包括指纹识别、摄像头等延伸产业，各类产品均是在触控屏的生产基础上进一步深加工的成果。

2.触控显示产业的材料技术

触控显示技术的发展得益于触控材料的发展。每种触控显示技术都需要特定的结构和特定要求的材料。触控材料分为电极材料和非电极材料。电极材料主要用于实现触摸信号感测。非电极材料主要包括盖板材料和贴合胶。

电极材料是触控屏最为核心的材料，需要具备高导电率和高透光率。目前，触控电极材料主要有ITO、碳纳米管、石墨烯、银纳米线、金属网格等。ITO的延展性差，在低应变（2%～3%）作用下就会破裂。形成的微缝在多次弯曲后会进一步变大，显著地恶化薄膜的电导率，使得ITO不适用于柔性触控产品。碳纳米管材料的电导率较为出色，但基于碳纳米管透明导电薄膜的光电性能仍然难以满足触控屏的需求。目前，制备出高质量的大面积单层石墨烯仍然比较困难。尽管金属网格的光电性能超过ITO的光电性能，但其制备成本较高。金属纳米线保持了纳米金属网格优异的光电特性，同时又可以采用与卷对卷兼容的溶液法进行低成本制备。表1-4对ITO、碳纳米管、石墨烯、导电聚合物、金属网格和银纳米线在导电性、透光性、弯曲性、材料成本、制造成本、稳定性、摩尔纹等方面进行了总结和比较。

盖板主要起保护触控屏的作用，一般分为玻璃盖板和塑料盖板两种。对盖板的性能要求包括：①抗磨损，不易划伤；②抗冲击强度高，不易碎裂；③防油污、水雾和抗指纹污染；④透光率高、反射率低、眩光小；⑤表面光滑、粗糙度低；⑥厚度轻薄。盖板材料经历了塑胶、玻璃、陶瓷等发展路径。塑料板最大的缺点是不耐刮，而陶瓷材料加工工艺较为复杂，所以玻璃是常用的盖板材料。玻璃盖板分为三种材料系列：硼硅酸盐玻璃、钠钙硅玻璃和碱铝硅酸盐玻璃。其中受到重点关注的碱铝硅酸盐玻璃又分为高铝硅酸盐玻璃、低铝硅酸盐玻璃、中铝硅酸盐玻璃。高铝硅酸盐玻璃具有高硬度、抗划伤、高韧性等优点，是智能设备触控屏的首选盖板材料。

光学透明胶是贴合胶的一种，具有高透光率、低雾度、高黏性、耐老化等优点。光学透明胶的主要成分为环氧树脂、丙烯酸酯、有机硅等。在显示器件中，光学透明胶能够黏结组装各模块、各功能层，在弥补段差的同时控制层间距离。光学透明胶能够吸收一定的应力，使器件受力更加均匀，增强器件的抗冲击能力。触控屏和显示屏的叠构中有多处需要用到光学透明胶，包括触控模块内的黏结、触控屏与显示屏之间的黏结等。光学透明胶分为OCA和OCR两类。OCA通常指光学透明胶膜材，分为橡胶型、丙烯酸型、有机硅型。目前已推出的触控屏手机，包括折叠手机，皆使用OCA光学透明胶膜。OCR是光学透明树脂，又称液态光学透明胶，基于液体的流平性，其弥补段差的能力比OCA光学透明胶膜强，但难以准确控制被黏结层间的距离。OCA、OCR需要根据不同的应用需求进行选择，如被黏结材料的厚度、间距精确度、被黏结材料的平整度、被黏结材料是否为ITO/PC/PMMA等。

3.触控显示产业的工艺技术

触控显示产业链涉及的工艺非常多，如绑定、SMT、注塑等。这些工艺的任意一个环节的创新突破都可能带来触控显示技术的发展。根据触控屏主要部件材料加工工艺的区别，大致分为盖板的加工工艺技术、触控感测电极的制作工艺技术、触控屏和显示屏的贴合技术。

1）盖板的加工工艺技术

盖板的形态经历了2D—2.5D—3D的一个发展过程，主要源于盖板的生产工艺的不断突破，从盖板2D到2.5D的进化，盖板在手持时更加符合人体工程学，握感更舒适，主要是在原有的2D盖板基础上加入了立卧研磨及2.5D抛光两道工艺。而从2.5D到3D盖板的创新，给触控显示技术提供了更加炫酷的瀑布屏，侧面触控的演进，而实现这些的根本在于在3D盖板工艺流程中加入了3D热弯工艺及对应的移印喷涂工艺。

2D盖板工艺流程：开料—CNC雕刻—研磨—抛光—强化—超声波清洗—丝网印刷—AF镀膜。

2.5D盖板工艺流程：开料—CNC雕刻—立卧磨—2.5D抛光—强化—超声波清洗—丝网印刷—AF镀膜。

3D盖板工艺流程：开料—CNC雕刻—3D热弯—3D抛光—强化—超声波清洗移印喷涂—AF镀膜。

2）触控感测电极的制作工艺技术

触控感测电极作为触控屏的功能件，它的生产工艺主要包括如下两个步骤。

（1）成膜工艺，即在传感器的基材上（主要是PET/玻璃）形成导电薄膜。形成导电薄膜的方式主要有两种，一种为涂布，主要针对的材料为银纳米线薄膜；另外一种是以ITO导电薄膜为代表的磁控溅射。

（2）图形化。由于触控屏的感测电极需要对导电电极进行图形化，图形化的方式通常是光刻工艺，早期基于相对低阶的产品也出现过如激光镭射工艺。

3）触控屏和显示屏的贴合技术

在触控显示产业链当中，需要将触控屏和显示屏整合一体化，这个整合的工艺主要是贴合工艺。除了触控屏与显示屏的贴合，还有盖板与触控屏的贴合，以及感测电极膜层之间的贴合。贴合工艺的发展带来显示效果的提升。如早期触控屏和显示屏的贴合工艺主要采用框贴，即用口子型双面胶将显示屏与触控屏黏结在一起，框贴后触控屏与显示屏中间存在一个较大的空气间隙，一方面因存在较大反射使显示屏的亮度较低，另一方面容易进入灰尘影响显示效果。全贴合采用高透光率的光学胶进行整面贴合，可以提升显示亮度，提升可靠性。全贴合又可以分为OCA光学透明胶贴合和OCR（UV胶）贴合两种方式。OCA贴合具有高黏性、高透过性（＞90%）、高耐候性（抗UV）等特点，非常适用于小尺寸的触控显示贴合。由于早期OCR贴合的透过性不高，但工艺相对简单，因此其主要应用于触控屏和显示屏成本较高的中大尺寸贴合。随着高透过性OCR被开发出来，OCR贴合将是一个更好的贴合方式。