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谁将取代ITO薄膜:金属网格还是银纳米线
作者:东莞市恒升防静电用品有限公司

什么是ITO

ITO即掺锡氧化铟(IndiumTinOxide)。它是液晶显示器(LCD)、等离子显示器(PDP)、电致发光显示器(EL/OLED)、触摸屏(TouchPanel)、太阳能电池以及其他电子仪表的透明电极最常用的薄膜材料。

虽然ITO现在广泛应用于电子产品,但是随着移动终端、可穿戴设备、智能家电等柔性显示产品的普及,ITO导电玻璃暴露了自身的缺点。由于ITO的脆性,使其在应用中必须有玻璃作为保护层,以保护内部导体及感应器。玻璃保护层的加入,增加了工艺生产的难度(必须在真空下),也限制了触摸屏向柔性化发展的方向。这势必会促进新材料替代传统ITO的趋势。


ITO


传统ITO的替代品有哪些?

传统ITO薄膜不能用于可弯曲应用,并且具有导电性及透光率等本质问题不易克服,因而众面板厂商纷纷开始研究ITO的替代品,包括纳米银线、金属网格、纳米碳管以及石墨烯等材料。


ITO替代品


新材料技术应用范围广,从智能手机的常用面板一路延伸到20英寸以上的设备,并且阻值,延伸性,弯曲性均优于ITO薄膜。

不过,石墨烯目前仍处于研发阶段,距离量产还有很远的距离。纳米碳管工业化量产技术尚未完善,其制成的薄膜产品导电性还不能达到普通ITO薄膜的水平。从技术与市场化来说,金属网格与纳米银线技术将是近期新兴触控技术的两大主角。

ITO替代品-金属网格(Metal Mesh)

什么是金属网格?

使用银、铜等金属材料或者氧化物等易得价廉的原料,在PET等塑料薄膜上压制所形成的导电金属网格图案被称为金属网格(Metal Mesh)。


金属网格


金属网格优劣势

优势:
1、其优势在于阻抗低(小于10欧姆);
2、资本支出非常低;
3、製造成本比ITO稍低;
4、透明度比ITO佳;
5、可挠度高;

劣势:
1、良率不稳定;
2、有能力量产Metal Mesh触控面板的企业较少;
3、采用金属网格方案与LCD面板搭配时成本会增加;
4、制得的触控感测器图样的金属线宽较粗,导致高像素下莫瑞干涉波纹明显,且这个问题不易解决。(莫瑞干涉指数码产品显示屏中像素,光学膜片以及触控导电的金属图案,在水平和垂直方向上,规则对齐的像素和物体的精细规则图案重叠式稍有偏差,则会出现的干扰波纹图案。)

金属网格应用


金属网格应用

金属网格技术制成的薄膜产品不适用在需要高分辨率的智能手机、平板电脑等产品上。


金属网格应用
金属网格技术制成的薄膜产品仅适用于观测距离较远的显示器屏幕,如台式一体机、笔记本电脑、智能电视等。

金属网格现状

金属网格急需解决的问题就是如何减小线宽,从而降低莫瑞干涉。三星公司利用微细线宽和图样化技术部分降低了线宽。然而这项工艺也存在一些问题:

1、制作成本高昂,原材料浪费严重;
2、过细的金属线宽易在外力挤压时断裂;
3、网格阻值升高,要求下游的控制IC芯片有更高的灵敏度;

因此,目前金属网格技术如何在降低成本的同时,满足多场景的下游应用是一个难点,还需整个产业链进一步发展完善才行。

ITO替代品-纳米银线

什么是纳米银线?

纳米银线(SNW,silvernano wire)技术,是将纳米银线墨水材料涂抹在塑胶或者玻璃基板上,然后利用镭射光刻技术,刻画制成具有纳米级别银线导电网络图案的透明的导电薄膜。

纳米银线


纳米银线优劣势

优势:
1、生产工艺简单、良率高。
2、由于线宽较小,纳米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。
3、相比于金属网格薄膜,纳米银线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。
4、纳米银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。
5、纳米银线的大长径比效应,使其在导电胶、导热胶等方面的应用中也具有突出的优势。

劣势:
1、具有较严重的漫反射,在室外场景光线照射情况下,屏幕反光强烈,无法看清屏幕。


纳米银线现状


纳米银线现状
1、纳米银线虽然原材料成本略高,但是制成工艺简单,整体成本不高。并且漫反射现象可以采用一些技术手段降低:
2、在纳米银线薄膜上涂布了高折射率材料;
3、黑化纳米银线表面;
4.减少反光强度;
5、粗糙化纳米银线;

金属网格&纳米银线市场现状

综合比较,纳米银线技术比金属网格技术更有优势,而且目前市场上也已经分化出两大技术阵营:


1、纳米银线:纳米银线技术厂商台湾面板TPK、纳米银线材料供应商Cambrios Technologies公司、生产工艺公司日本写真等;
2、金属网格:苏大维格、欧菲光、韩国三星等;

相比较于金属网格阵营,纳米银线阵营的各个公司都在业内属于龙头企业,业务专业能力强,上中下游产业链结合紧密。