印刷和柔性電子應用的廣泛材料進行了全面研究

據(jù)麥姆斯咨詢介紹，英國知名研究公司IDTechEx在這份最新的報告中對印刷和柔性電子應用的廣泛材料進行了全面研究。從有機半導體到量子點，從碳納米管到導電粘合劑等創(chuàng)新材料，是實現(xiàn)眾多印刷和柔性電子器件的關鍵基礎。IDTechEx通過對該領域主要廠商的深入分析，剖析了各種材料的商業(yè)應用前景及挑戰(zhàn)，并按材料類型和應用提供了詳盡的10年期市場預測。

自2002年以來，IDTechEx一直在研究新興的印刷電子市場。因此，IDTechEx在印刷和柔性電子產(chǎn)業(yè)擁有無可比擬的關系網(wǎng)絡，使其能夠及時了解并跟蹤相關技術和市場的發(fā)展。IDTechEx對印刷和柔性電子材料領域的重要廠商和聯(lián)系人進行了深入訪談，并以IDTechEx舉辦的“印刷電子材料”大師班和研討會為基礎，獲取了本報告研究所需要的重要一手信息。

這些功能材料顯然是所有新興技術價值鏈的基本組成部分，印刷和柔性電子產(chǎn)品尤其如此，因為，需要功能材料將電子/半導體功能，與柔性、可溶液加工性以及穩(wěn)定性結合起來直接制造印刷和柔性電子器件。這帶來了重大的技術挑戰(zhàn)，同時也推動了老牌廠商和初創(chuàng)企業(yè)在材料開發(fā)領域的廣泛創(chuàng)新。

本報告涵蓋了印刷和柔性電子領域的廣泛材料及其應用，具體包括：
■ 有機發(fā)光二極管（OLED）
■ 有機光伏材料（OPV）
■ 有機光電探測材料（OPD）
■ 有機薄膜晶體管材料（OTFT）
■ 碳納米管（CNT）
■ 半導體鈣鈦礦
■ 量子點（QD）
■ 功能性無機油墨
■ 組件連接材料，包括各向同性/各向異性導電粘合劑和低溫焊料
■ 導電油墨，包括可拉伸/熱成型、納米顆粒、無顆粒和銅油墨

參考報告：《印刷和柔性傳感器技術及市場-2020版》

IDTechEx在報告中預測，2031年印刷和柔性電子應用的材料市場規(guī)模將增長至69億美元。

本報告全面概述了與印刷和柔性電子相關的所有可加工材料，并重點介紹了最有前景的新興技術。IDTechEx確定了印刷和柔性電子材料領域的主導技術和市場現(xiàn)狀，并為每種材料類別和主要廠商提供了SWOT分析，以及對技術和商業(yè)成熟度的評估。

印刷和柔性電子應用的一系列材料的技術成熟度評估

有機發(fā)光二極管（OLED）材料

OLED是印刷和柔性電子產(chǎn)品以及有機半導體領域取得巨大商業(yè)成功的典范，目前OLED顯示相關的市場規(guī)模達到了300億美元。然而，技術從來不會停滯不前，在發(fā)射材料和主體材料方面一直在不斷創(chuàng)新。值得注意的趨勢是向熱激活延遲熒光（TADF）材料的過渡，尤其是與熒光發(fā)射體配對的TADF分子，以及對更高顏色純度的不斷追求。隨著發(fā)射層和分子結構變得越來越復雜，我們也注意到在材料開發(fā)周期的實驗研究中，正越來越多的應用材料信息學。

參考報告：《材料信息學-2020版》

有機光伏材料

作為有機半導體最初的目標應用之一，有機光伏（OPV）一直難以與成本不斷下降的硅太陽能電池板競爭，最近的研究主要轉(zhuǎn)向薄膜鈣鈦礦光伏。不過，最近從富勒烯衍生物到非富勒烯受體的轉(zhuǎn)變，提高了有機光伏材料的效率和穩(wěn)定性。結合有機光伏材料眾所周知的可調(diào)吸收光譜、重量輕和卷對卷制造兼容性，加速了其在半透明、室內(nèi)和建筑一體化光伏等利基領域的應用。

有機光電探測材料

有機光電探測器是一種新興的有前途的技術，因為它們既能實現(xiàn)大尺寸探測器，又能在大于硅材料的波長下進行光探測。就結構而言，OPD與OPV器件非常相似，但優(yōu)化了光譜范圍和探測能力，而不是功率轉(zhuǎn)換效率。一種有希望的方案是混合OPD-on-CMOS探測器，在硅讀出電路上使用OPD層，將光譜靈敏度擴展到短波紅外（SWIR）區(qū)域。由于長波長光受灰塵和霧散射影響較小，因此，這種性能對于駕駛輔助/自動駕駛車輛的機器視覺非常有前景。

有機薄膜晶體管材料

一直以來，采用有機半導體材料印刷集成電路的前景，推動了這些材料的廣泛研究。然而，經(jīng)過多年的商業(yè)化嘗試，事實證明它還是很難與硅材料競爭，最終只能將硅集成電路與柔性和印刷電子結合使用，即柔性混合電子。不過，由于OTFT材料的制造更簡單，因此仍然可以作為有源矩陣曲面/柔性/可折疊顯示器的晶體管背板。事實上，盡管市場可能有限，但我們相信OTFT背板可以應用于柔性電泳電子閱讀器。

量子點

另一種快速發(fā)展的可溶液加工半導體是量子點（QD）技術。就印刷電子應用而言，量子點目前被用于色彩轉(zhuǎn)換/增強復合光轉(zhuǎn)換膜，以拓寬LCD顯示器的色域。這在商業(yè)上是有利可圖的，因為LCD顯示器制造商熱衷于尋求差異化的產(chǎn)品。此外，量子點還可以用來感測短波紅外光譜范圍內(nèi)的光子，現(xiàn)在市場上已經(jīng)可以買到混合QD-on-CMOS相機。

參考報告：《量子點材料和技術-2019版》

鈣鈦礦材料

有機/無機鈣鈦礦可以說是過去十年中最重要的材料科學發(fā)現(xiàn)之一，已證明能夠快速提高光伏效率，Oxford PV開發(fā)的多結硅/鈣鈦礦串聯(lián)電池已接近商業(yè)化。雖然鈣鈦礦活性層通常是原位合成的，但這需要非常高純度的前驅(qū)體，而設計需要多種特殊材料來制作電荷傳輸層。盡管長期穩(wěn)定性仍尚存疑問，但鈣鈦礦可能很快被用于LED、圖像傳感器以及光伏應用，使其成為一種值得密切關注的技術。

碳納米管

碳納米管（CNT）已經(jīng)有幾十年的歷史了，但是其真正的商業(yè)增長才剛剛開始。碳納米管的用途非常廣泛，它們可以被合成為絕緣、半導體或?qū)w，并且可以大批量生產(chǎn)，以規(guī)模利用它們的強度和導熱性。關于印刷電子應用，透明導電薄膜是其中很有前途的應用。這涉及將碳納米管與銀納米線相結合，除了其他優(yōu)點，由于所需要的銀納米線數(shù)量少，它還能夠在提供相同透明度的同時提高導電性。此外，碳納米管還越來越多地應用于印刷傳感器，用于測量溫度、濕度甚至氣體等參數(shù)。

參考報告：《碳納米管（CNT）市場、技術及廠商-2020版》

導電油墨

導電油墨是印刷電子產(chǎn)品中最發(fā)達的市場之一，絲網(wǎng)印刷的銀漿被用來制作太陽能電池板上的導電觸指。然而，隨著無顆粒、可拉伸和銅金屬油墨的出現(xiàn)，該領域仍存在廣闊的空間和大量的創(chuàng)新，例如電子織物和模內(nèi)電子（IME）等。隨著柔性混合電子新興制造方法的興起，將為IME帶來大幅增長空間。

參考報告：

《電子織物和智能服飾技術及市場趨勢-2020版》
《柔性混合電子（FHE）：應用、挑戰(zhàn)及創(chuàng)新趨勢-2020版》

可溶液加工無機材料

無機材料懸浮液是一類新興的印刷電子應用材料。無機納米晶體、結構化金屬氧化物甚至功能性LED都可以從溶液沉積，使印刷成為一種有效的制造方法，用于照明、溫度傳感器甚至存儲器等各種應用。隨著材料技術的發(fā)展，印刷等增材制造方法可能會在越來越多的領域得到應用，尤其是需要高混合比、小批量生產(chǎn)的情況。

2021~2031年市場預測

本報告詳細的市場預測涵蓋了上述每一種材料，并在相關細分領域進行了更深入的子分類分析，報告分別按營收和銷量（以千克為單位）提供了2021~2031年的十年期市場預測。

按營收對本報告涵蓋的印刷和柔性電子材料提供了十年期市場預測

本報告對這個多樣化且不斷增長的市場提供了權威評估。印刷和柔性電子材料市場正由專業(yè)功能性材料推動。本報告重點關注了該領域的材料需求、進展和機遇。IDTechEx通過技術分析、關鍵廠商和人物訪談，為讀者提供了關于印刷和柔性電子材料市場的客觀觀點、對比分析和廠商評估。

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