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替代ITO薄膜 分析触控面板新兴材料发展概况

导读: 纳米银线与金属网格都具有比ITO导电性更佳、价格更低的优势,但截至目前,其中金属网格仍存在不透光、高反射、莫瑞干涉(Moire)等问题亟待解决,因此,纳米银线的相对优势似更为品牌厂商及触控技术研发厂商所看好。

  纳米银线与金属网格都具有比ITO导电性更佳、价格更低的优势,但截至目前,其中金属网格仍存在不透光、高反射、莫瑞干涉(Moire)等问题亟待解决,因此,纳米银线的相对优势似更为品牌厂商及触控技术研发厂商所看好。

  随着触控面板大尺寸化、低价化的需求,以及ITO薄膜不适用于可挠式显示器应用、导电性及透光率等本质问题不易克服等,众厂商纷纷开始研究ITO替代品,包括纳米银线、金属网格、碳纳米管以及石墨烯等材料,其中以纳米银线和金属网格的发展较为成熟。

  一、金属网格(metalmesh)技术发展概况

  金属网格是利用银、铜等金属材料或氧化物,在PET等塑胶薄膜上所形成的金属网格图案。其理论最低面阻值可达0.1欧姆/□,并且具备电磁遮蔽功能而降低讯号干扰;但其所制得的触控感测器图形线幅稍粗(特别是线幅超过5μm以上)致莫瑞干涉波纹非常明显,仅适用于观测距离较远的显示屏。

  较早发展的日本企业是富士和郡是,都是在2009年起开始生产金属网格薄膜并之后提供触控面板业者使用。富士和郡是是直接供应触控感测器甚至模组,以协助终端业者降低进入的技术门槛。除此两家之外,美国企业Atmel虽提供触控IC至透明导电膜的解决方案,但因技术发展较晚,且在生产过程屡因制程问题而影响其出货,而大陆企业受Atmel发展结果的影响,于是企图同时强化研发与制造能力,以获得完整的解决方案。

  金属网格的基础技术主要可分为三种,第一为直接以金属油墨加以网印;第二为先于PET薄膜上涂布整面金属,再透过黄光微影制程,洗去多余成分而产生网格;第三的技术和第二类似,只是将其中的金属改成溴化银,利用化学还原成银。原本生产银盐胶卷的富士就是采用第三种方法,并成为全球金属网格薄膜的龙头业者,而其他业者,例如郡是及大陆厂家都是采用第一种技术,Atmel则是使用第二种技术,另外也有独自开发其他技术的,例如日本企业阿基里斯(Achilles),但尚未实用化。

  金属网格的量产讯息,2013年上半年,台湾厂家华硕7寸平板电脑、大陆厂家联想NB等率先采用金属网格;大陆厂家华为、日本厂家恩益禧(NEC)智能手机也先后加入,特别是后者采用金属蒸镀技术来制作。再者,2013年也有搭载薄膜触控制程的GFF方案或MetalMesh技术机种陆续推出。预期2014年,该技术虽仍处萌芽阶段,但在取代ITO的薄膜式触控面板的道路上,在中大尺寸产品领域具有潜力。

  虽然MetalMesh因为投入的厂商多,在市场中具话题性,而且价格也不贵,但至今MetalMesh却尚未被真正地大量生产。诚如SuperC_Touch总经理李祥宇所指出,其问题在于未达足够的光穿透率,图形化形成细线的过程中必须拿掉95%~99%的触控感应涂层面积,导致触控讯号降低20~100倍,现今触控IC难以支援;其二,为了让眼睛看不到,金属线幅必须小于5微米,而采用黄光显影制程或精密印刷技术,但两者费用偏高。因此,欲使低于5微米金属线幅不断裂、解决金属反射问题、材料氧化等,都让金属网格技术备受考验。

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