新一代的ITO取代材料經過這兩年的討論與導入,已經在市場上有了相當的能見度;一線的觸控模塊廠像是宸鴻與歐菲光都已經量產,、導入手機與筆記本電腦等應用,并且終端品牌也逐漸顯露出興趣,。不過,新材料離全面取代ITO的階段恐怕還為時尚早,。一方面目前ITO并沒有短缺或銦礦被限制開采的問題,,另一方面主要的應用,像是手機,、平板和筆記本電腦,,正面臨市場飽和或是模塊價格崩盤的局面,新材料一開始就面臨價格的壓力,。再者,,在采用新一代ITO取代材料的同時,觸控模塊廠多半也導入新制程,;因此,,學習曲線與制程的優(yōu)化都還需要時間過渡,即使模塊廠提出了積極的報價,,但可能僅反映其推廣策略,,未必充分反映了成本。
單從技術規(guī)格上來看,,DisplaySearch認為要成為ITO取代材料的關鍵主要有三項:具有高導電性且能夠應用在任何基板與任何尺寸上,;除了有低表面阻抗值(sheet resistance)外,,也要能維持良好的透光性(optical transmission)。另外,,該材料最好能夠具有可撓性,,讓阻抗值與感測電極的穩(wěn)定性可以適應非平面的觸控區(qū)。低表面阻抗值和透光性是最基本的條件,;ITO本身是透明材料,,但是金屬網格(metal mesh)和奈米銀絲(silver nanowires)卻不是。不過,,利用分布密度的做法,,還是可以讓電極達到可接受的透光度。
這兩種新材料強過ITO的優(yōu)點主要是明顯更低的表面阻抗值和可撓性,。ITO薄膜目前的主流規(guī)格約在150 奧姆/單位面積的阻抗值,對于10吋以下的觸控區(qū)已經足夠,,但是到了筆記本電腦的尺寸或是20吋以上,,就顯得吃力。較低的表面阻抗值有助于10吋以上的觸控面板靈敏度,,而可撓性對非平面的觸控面板更是重要,。
目前,觸控面板的主要市場仍然是手機和平板電腦,;前者在今年已經是超過12億臺出貨量的市場,,而后者即使面臨成長的停滯,也有將近2億5千萬臺的出貨量,。ITO不論是以玻璃或是PET薄膜作為基板,、甚至是在內嵌式觸控面板內,都能夠滿足中小尺寸觸控面板的規(guī)格需求,,而且供應鏈相當充沛,。因此,新材料在這兩塊主要市場的競爭策略仍然是價格優(yōu)勢,,而合理的價格優(yōu)勢不能僅依賴觸控模塊廠的積極報價,,最主要的還是要讓盡快讓制程可以順暢、良率得以提升,。
另一方面,,觸控面板也開始延伸到新的應用,而這些應用將有利于新的ITO取代材料切入,。以智能手表而言,,受限于曲面顯示面板(包含LCD和AMOLED)當前質量的穩(wěn)定性,即使面板本身已經使用塑料基板,,但是多數的品牌還是選擇平面的形式(form factor),。不過,,一旦這些技術與良率逐漸解決,曲面將會是比較能符合智能手表的穿戴式情境,。ITO材料鍍膜于薄膜上固然可以撓曲,,但是ITO本身材料的特性使其無法承受多次的撓曲而易致斷裂、質量也容易因撓曲而不穩(wěn)定,。因此,,這對新材料來說是一個重要的規(guī)格差異化和機會。
DisplaySearch分析認為,,除了中小尺寸外,,10吋以上的筆記本電腦、甚至20吋的一體式個人電腦,,也有可能會是新材料的另一項機會,。從2013年開始,筆記本電腦的滲透率約僅11%左右,,即使到了2014年也僅是些微提升而已,,個中原因與使用者對Windows 8的評價與使用習慣最直接相關。不過,,隨著Apple iOS與Google Chrome(甚至Android)開始朝向10吋以上的,、具生產力的平板電腦布局,同時許多筆記本電腦品牌也開始利用最新的,、無風扇的Intel Core M生產二合一的平板電腦,,10吋以上的觸控面板市場在2015年有機會獲得新的成長契機。雖然OGS仍然會是10吋到20吋觸控面板的較佳選擇,,但是對許多薄膜觸控廠商來說,,以新材料來取代ITO薄膜會比轉換到OGS產線來得容易。
除了ITO與其他的無機透明導電氧化物(TCO, transparent conductive oxide)外,,目前最提及的取代材料約有5種:金屬網格,、奈米銀絲、奈米碳管(carbon nanotube),、導電高分子(intrinsically conductive polymer)與石墨烯(graphene),;前三者是目前已經有實際量產與出貨。金屬網格與奈米銀絲擁有較多的支持者,,這兩種材料都是金屬(銀或是銅),,其導電性都比ITO更好,很容易在可接受的透光度下,,輕易達到100奧姆,、甚至50奧姆以下的表面阻抗值。
金屬網格圖案具有一致性,、連貫性與延伸性,,因此在形成較大尺寸的感測圖案時,,線路與圖案的均勻度比較容易控制。相對而言,,奈米銀絲目前的制程是先以濕式涂布(wet coating)于薄膜上,,均勻度的控制尤其重要。不像金屬網格的連貫性,,每個奈米銀絲都是單獨個體,,導電性是透過銀絲之間的交錯、重迭來達成,,如果銀絲散布的均勻性不佳,,那么阻抗值的均勻度就會受影響、甚至斷線,。
金屬網格也有若干缺點,,特別是反光與摩爾紋(moiré effect)的問題。目前金屬網格可以順利生產的單一線寬約在3.5-4um左右,;太寬的話需要在網網格線表面做黑化(blacking)處理,、減少反光,但是這樣又會造成顯示面板在視覺上太黯淡的觀看經驗,。而網網格線如果太細,對有些加法制程來說,,制程難度則相對提高許多,。對目前顯示面板動輒超過300 ppi的智能手機來說,比較理想的網網格線寬約在2um左右,,如果制程上無法達到,,那么金屬網格應用于智能手機的機會無形中就會減低。不過,,金屬網格與奈米銀絲的這些缺點并不是在原理上無法解決的問題,,而是都有機會在未來透過制程的精進逐步地克服。
一般人在判斷這些新材料的導入機會時,,最常用的標準恐怕是材料成本,,但是成本常常最終只是個結果,而不是導致的原因,。新材料的機會主要會有兩個方向:第一是規(guī)格特性,,第二是領導廠商的投入。前者可從更大尺寸與非平面的觸控區(qū)的應用來切入,,這兩個利基點都是ITO表現(xiàn)不佳的地方,,更能凸顯新材料的優(yōu)勢和價值。后者則是要依靠像是宸鴻,、歐菲光等領導廠商,,透過他們在制程的改進與成熟化后,,將新材料導入主流的應用,提供給客戶不同的選擇,,并且逐漸建立起信心,。
DisplaySearch 將在2014年12月19日于深圳馬哥孛羅好日子酒店舉行第二屆DisplaySearch中國觸控顯示會議。會議中廣泛深討智能顯示產業(yè)發(fā)展趨勢,、觸控面板發(fā)展動態(tài)及未來產業(yè)變遷,、觸控新材料發(fā)展趨勢,另外智能手機產業(yè)動態(tài)及市場發(fā)展趨勢,、平板電腦市場最新動態(tài)等都將在本次研討會中邀請一線廠商和與會者共同討論,。因此,這是您絕對不可錯過的重要研討會,,更是一個可以廣泛接觸業(yè)界廠商與尋求最佳商業(yè)伙伴的最好機會,,誠摯邀請您的參加。更多資訊請參考http://www.displaysearch.com.cn/events_cn/event_detail_cn_2014Touch.php
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