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触控材料优劣势:石墨烯/纳米银线/金属网格对比分析

导读: 随着触摸屏行业的发展,对ITO材料的需求将越来越大,作为稀有金属的铟,不但价格随之不断上涨,而且将会有告罄的危险,所以在此进行分析的烽烟四起的触控材料,主要为替代ITO的石墨烯、Metal Mesh和纳米银。

  从触摸屏产业链来讲,玻璃基板、Petfilm、胶材是产业上游的主要材料,而玻璃基板、Petfilm的供应被美日企业所垄断。ITO玻璃、ITOfilm、sensor(包含触控IC)、coverlens是中游部分,下游的就是触控模组一块。从近几年的触控材料研发上看,替代性材料的研发主要在上中游部分。

  2013年,国内电容屏出货面积超过400万平方米,其中ITO导电玻璃需求量超过360万平方米,ITO PET导电膜需求量超过140万平方米。从触摸屏产业上游材料的成本分析,ITO材料占据40%左右。且随着触摸屏行业的发展,对ITO材料的需求将越来越大,作为稀有金属的铟,不但价格随之不断上涨,而且将会有告罄的危险,所以在此进行分析的烽烟四起的触控材料,主要为替代ITO的石墨烯、Metal Mesh和纳米银。

  东莞市鑫聚光电科技有限公司董事长蔡文珍表示,三种材料中,纳米银线是唯一一个具有现实应用前景的。理论上,石墨烯的透光度及电阻性能都占优势,但是由于其制程工艺复杂,在设备改进、工艺优化等方面都预示在前期需要有巨大的投入。相信石墨烯在很长一段时间内都不具备量产的条件。

  金属网格最主要的优势在于成本低且导电性佳,但为了达到足透的光穿透率,在线细化过程中必须拿掉95%~99%的触控感应面积,导致触控讯号降低20~100倍,现今触控IC难以支持;其二,为了让眼睛看不到,金属线宽必须小于5微米,使的其黄光显影制程或精密印刷技术费用高;此外,5微米金属线不断裂、解决金属反射问题、材料氧化等问题都让金属网格技术备受考验。在解决以上难题时,成本也会随之增加,届时Metal Mesh是否还具备成本优势是厂商必须考量的问题。

  相比之下,纳米银线在工艺制程上就拥有得天独厚的优势:生产工艺简单、良率高。由于线宽较小,银线技术制成的导电薄膜相比于金属网格技术制成的薄膜可以达到更高的透光率。再次,纳米银线薄膜相比于金属网格薄膜具有较小的弯曲半径,且在弯曲时电阻变化率较小,应用在具有曲面显示的设备,例如智能手表,手环等上的时候,更具有优势。银纳米线除具有银优良的导电性之外,由于纳米级别的尺寸效应,还具有优异的透光性、耐曲挠性。此外由于银纳米线的大长径比效应,使其在导电胶、导热胶等方面的应用中也具有突出的优势。以鑫聚光电目前小批量生产的纳米银线产品为例,是利用研发出来的液体涂料,经过涂布机涂在基膜上,然后经过干燥、覆盖保护膜,成品的生产就完成了。而且,鑫聚光电拥有完善的LCD用光学膜产品生产线,纳米银线的部分制程与LCD用光学膜制程相似,因此,鑫聚产线拥有很大的通用性,大大减少了前期对于产线的投入,从而降低了产品成本。

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