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2021
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09
前景可觀,智能家居推動薄膜面板需求
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【概要描述】前景可觀,智能家居推動薄膜面板需求
未來移動終端、可穿戴設備、智能家電等產(chǎn)品，對觸摸面板的有著強勁需求，同時隨著觸控面板大尺寸化、低價化，以及傳統(tǒng)ITO薄膜不能用于可彎曲應用，導電性及透光率等本質問題不易克服等因素，眾面板廠商紛紛開始研究ITO的替代品，包括納米銀線、金屬網(wǎng)格、納米碳管以及石墨烯等材料。
新材料技術應用可以從智能手機的常用面板尺寸一路延伸到20英寸以上的設備，而且其阻值，延伸性，彎曲性均優(yōu)于ITO薄膜。雖然，新材料技術在短時間內(nèi)無法全面取代ITO薄膜，但是新材料技術有著巨大的優(yōu)勢，而且從市場反應上來看，應用新材料技術生產(chǎn)的薄膜產(chǎn)品所占的比重在逐年提高。目前，石墨烯扔處于研發(fā)階段，距離量產(chǎn)還有很遠的距離。納米碳管工業(yè)化量產(chǎn)技術尚未完善，其制成的薄膜產(chǎn)品導電性還不能達到普通ITO薄膜的水平。因而，從技術發(fā)展與市場應用綜合評價，金屬網(wǎng)格與納米銀線技術將是近期新興觸控技術的兩大主角。
金屬網(wǎng)格（MetalMesh）技術利用銀，銅等金屬材料或者氧化物等易于得到且價格低廉的原料，在PET等塑膠薄膜上壓制所形成的導電金屬網(wǎng)格圖案。其理論的最低電阻值可達到0.1歐姆/平方英寸，而且就有良好的電磁干擾屏蔽效果。但是受限于印刷制作的工藝水平，其所制得的觸控感測器圖樣的金屬線寬較粗，通常大于5um，這樣會導致在高像素下（通常大于200ppi）莫瑞干涉波紋非常明顯。莫瑞干涉指數(shù)碼產(chǎn)品顯示屏中像素，光學膜片以及觸控導電的金屬圖案，在水平和垂直方向上，規(guī)則對齊的像素和物體的精細規(guī)則圖案重疊式稍有偏差，則會出現(xiàn)的干擾波紋圖案。由于莫瑞干涉的存在，金屬網(wǎng)格技術制成的薄膜產(chǎn)品不適用在高分辨率智能手機，平板電腦等高分辨率的產(chǎn)品上，僅僅適用于觀測距離較遠的顯示器屏幕，例如臺式一體機器，筆記本電腦，智能電視等。
如果薄膜中金屬網(wǎng)格圖樣的線寬能夠大幅度下降，則能有效的降低金屬網(wǎng)格技術中的莫瑞干涉的問題，特別是如果金屬網(wǎng)格圖樣的線寬下降到1um左右，則該技術制成的薄膜同樣可以搭載在高分辨率的智能設備上。目前韓國三星公司利用微細線寬和圖樣化（Patterning）技術，將金屬網(wǎng)格圖樣的線寬由原來的5um~6um，縮減到3um左右。然而，欲將線寬大幅縮減并非易事，傳統(tǒng)的壓制印刷工藝無法滿足要求，需要采用黃光制程工藝，制作成本會大幅增加，而且會浪費原材料；過細的金屬線寬易在外力擠壓時斷裂；網(wǎng)格的阻值升高，對下游的控制IC芯片提出更高的靈敏度要求。因此，目前金屬網(wǎng)格技術如何在降低成本的同時，滿足多場景的下游應用是一個難點，還需整個產(chǎn)業(yè)鏈進一步發(fā)展完善才行。
納米銀線（SNW，silvernanowire）技術，是將納米銀線墨水材料涂抹在塑膠或者玻璃基板上，然后利用鐳射光刻技術，刻畫制成具有納米級別銀線導電網(wǎng)絡圖案的透明的導電薄膜。由于其特殊的制成物理機制，納米銀線的線寬的直徑非常小，約為50nm，遠小于1um，因而不存在莫瑞干涉的問題，可以應用在各種尺寸的顯示屏幕上。另外，由于線寬較小，銀線技術制成的導電薄膜相比于金屬網(wǎng)格技術制成的薄膜可以達到更高的透光率，例如3M公司采用微印壓法制成的薄膜產(chǎn)品可以達到89%透光率。再次，納米銀線薄膜相比于金屬網(wǎng)格薄膜具有較小的彎曲半徑，且在彎曲時電阻變化率較小，應用在具有曲面顯示的設備，例如智能手表，手環(huán)等上的時候，更具有優(yōu)勢。
在薄膜上，金屬網(wǎng)格中可以反射可見光的金屬線總體面積不大；而納米銀線并非是網(wǎng)格狀而是呈現(xiàn)不規(guī)則的分布，沾滿整個玻璃基板表面。相比較而言，納米銀線薄膜會有更嚴重的漫反射，既霧度（Haze）問題。屏幕的霧度問題會導致在室外場景光線照射的情況下，屏幕反射光強烈，嚴重的時候會使得用戶看不清屏幕。但是可以采用一些技術手段降低光漫射，解決霧度問題。例如日產(chǎn)化工公司開發(fā)出了在納米銀線薄膜上涂布可降低霧度的高折射率材料，有效將霧度值降低。另外，黑化納米銀線表面、減少反光強度、粗糙化納米銀線的表面等技術，也可以有效改善霧度的問題。
金屬網(wǎng)格技術因為采用普通的銀，銅等金屬材料或者氧化物等作為原始材料采用傳統(tǒng)的印壓法制作薄膜面板，其原材料和制作成本都很低，但是這樣的產(chǎn)品卻有不可克服的莫瑞干涉問題，應用受到限制。如果要降低金屬網(wǎng)格中金屬的線寬，需要更改制成工藝，成本會隨之增加，而且會有易斷線等問題。相比較金屬網(wǎng)格技術，納米銀線技術采用的是成型的納米銀線墨水材料，這些納米銀線供應材料掌握在少數(shù)例如CambriosTechnologies公司手上，原材料的成本較高一些，但是制成工藝簡單，采用印刷制程快速生產(chǎn)大面積的觸控面板，整體的成本并不高，隨著大規(guī)模的生產(chǎn)，成本會進一步的降低。
因此，綜合比較，納米銀線技術比金屬網(wǎng)格技術更有優(yōu)勢。就目前市場而言，也已經(jīng)分化出兩大技術陣營。其中納米銀線陣營中，臺灣面板供應商TPK公司是主打納米銀線技術的廠商，并且結合上游的納米銀線材料供應商CambriosTechnologies公司，以及生產(chǎn)工藝公司日本寫真成立一家子公司，專注于拓展納米銀線技術的研發(fā)，應用和制造。TPK公司預計在2014第二季度實現(xiàn)納米銀線薄膜的量產(chǎn)出貨。
金屬網(wǎng)格技術陣營則加入的公司較多，例如蘇大維格和歐菲光，韓國三星等都由參與研發(fā)和制造。但是相比較于金屬網(wǎng)格陣營，納米銀線陣營的各個公司都在也內(nèi)屬于龍頭企業(yè)，業(yè)務專業(yè)能力強，上中下游產(chǎn)業(yè)鏈結合緊密。
此外，據(jù)媒體報道，蘋果（Apple）公司吸引大家關注的明星產(chǎn)品iWatch將采用TPK公司的納米銀線薄膜技術，證明了納米銀線產(chǎn)品確實具有明顯的技術優(yōu)勢和產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定性。
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