三、碳納米管(CNT,carbonnanotube)技術(shù)發(fā)展概況

碳納米管(carbonnanotube)是由單層或多層之石墨層，卷曲成直徑1納米至50納米間的中空柱狀體，主要分成多層碳納米管(multi-wallnanotubes，MWNT)及單層碳納米管(single-wallnanotubes，SWNT)兩種型式。CNT導(dǎo)電性質(zhì)隨CNT結(jié)構(gòu)之不同而有很大差異；在電性上，SWNT又可依直徑與旋度(chirality)之差異再區(qū)分為金屬性與半導(dǎo)體性，其電阻率分別約為5.1x10-6(與金屬銅相當(dāng))及1x10-4Ω-m(與鍺相當(dāng))；在觸控面板技術(shù)的應(yīng)用上，當(dāng)然以電阻率低且透光率高的金屬性單層碳納米管為主。

碳納米管透明導(dǎo)電膜的制程包含了一系列的工藝，由碳納米管的成長(zhǎng)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)碳管純化、分散液與涂布液的配制、薄膜涂布、圖案化與應(yīng)用制程開(kāi)發(fā)，每一個(gè)步驟都對(duì)碳納米管透明導(dǎo)電膜的產(chǎn)品性能影響甚巨?？刂艭NT透明導(dǎo)電膜特性之因素大致包括CNT本質(zhì)導(dǎo)電度、管徑與網(wǎng)絡(luò)形貌等，但目前技術(shù)并無(wú)法獨(dú)立評(píng)估各因素之影響程度。

過(guò)去以碳納米管作為觸控面板用透明導(dǎo)電膜的嘗試，以亞洲廠商為主，例如日廠東麗(Toray)、臺(tái)廠遠(yuǎn)東新世紀(jì)以及韓廠三星電子等，但均因?qū)щ娦圆蝗缙渌鸌TO代替品、靶材成本較高、以及制程穩(wěn)定度不足等缺陷而始終無(wú)法量產(chǎn)。

近期，鴻海投資的識(shí)驊科技因具有量產(chǎn)觸控面板成功的實(shí)績(jī)而引人囑目。鴻海和國(guó)內(nèi)清華大學(xué)早在2002年就開(kāi)始合作研發(fā)碳納米管，并成立北京清華-富士康奈米研究中心。用于觸控面板的碳納米管是從化學(xué)氣相沉積設(shè)備(chemicalvapordeposition)中所形成碳納米管，利用每根碳納米管之間的凡德瓦爾力拉伸成薄膜，因?yàn)閱螌拥暮穸葮O薄而光透過(guò)率不差，且拉伸成膜中的每根首尾相接的碳納米管間可以直接電性連接，所以是CNT材料的翹楚，然而，盡管材料技術(shù)掌握了，卻還是遲至2010年在臺(tái)投資成立識(shí)驊科技(大陸同期另成立富納源創(chuàng)公司)之后，才真正展開(kāi)碳納米管做為透明導(dǎo)電膜的生產(chǎn)。

目前國(guó)內(nèi)的富納源創(chuàng)公司滿載月產(chǎn)能約150萬(wàn)片(以手機(jī)應(yīng)用計(jì))，實(shí)際產(chǎn)品則以手機(jī)應(yīng)用為主，而主要客戶為華為等大陸主要智能手機(jī)大廠，不過(guò)目前仍處于初期導(dǎo)入階段，先行導(dǎo)入1~2個(gè)機(jī)種測(cè)試市場(chǎng)水溫。

四、石墨烯(graphene)技術(shù)發(fā)展概況

石墨烯（graphene）是一種由碳原子組成六角型呈蜂巢晶格的二維平面材料，石墨烯目前是世上最薄卻也是最堅(jiān)硬的納米材料，它幾乎是完全透明的，常溫下其理論電子遷移率超過(guò)15000cm2/V·s，而理論電阻率只約10-6Ω·cm，因?yàn)樗碾娮杪蕵O低，電子跑的速度極快，因此被期待可用來(lái)發(fā)展更薄、導(dǎo)電速度更快的透明導(dǎo)電膜。

作為用于多種用途的透明導(dǎo)電膜，光透射率在理論上為97.5％；但在此條件下，所制成的實(shí)體薄膜電阻值仍高而距離觸控面板所需的規(guī)格仍遠(yuǎn)。

在石墨烯的研究開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，韓國(guó)企業(yè)一直處于全球領(lǐng)先地位。韓國(guó)GrapheneSquare公司開(kāi)發(fā)出大面積石墨烯薄膜的制造裝置，并在2012年春季開(kāi)始銷售日本等國(guó)家。韓國(guó)三星電子也極力發(fā)展大面積石墨烯薄膜技術(shù)，以匹配可撓性O(shè)LED顯示屏，然而，因?yàn)槭┍∧び|控面板與OLED顯示屏一樣，都因?yàn)槌杀咎叨鴥H少量供貨試水溫，距離可以大量生產(chǎn)的階段仍遠(yuǎn)。關(guān)于石墨烯制成實(shí)體薄膜的薄膜電阻值，TPK所制作的產(chǎn)品當(dāng)光透射率為87％時(shí)，薄膜電阻值為500-/，雖然還稍微有些大，但已較過(guò)去薄膜電阻值卻在1k-/.左右有所進(jìn)展。同時(shí)長(zhǎng)谷川正在考慮與導(dǎo)電性較高的金屬納米網(wǎng)片（MeshSheet）等組合使用(hybrid)來(lái)解決薄膜電阻值高的問(wèn)題。

小結(jié):現(xiàn)行新興觸控技術(shù)方案以SNW及MetalMesh較具優(yōu)勢(shì)

不論過(guò)去是玻璃電容或是薄膜電容為主的廠商，走向新材料與技術(shù)是一必然的發(fā)展趨勢(shì)，理由在于，新材料與技術(shù)可以從手機(jī)尺寸一路用到20寸以上，其阻抗值、延展性與可撓性均優(yōu)于ITO薄膜，特別是在配合可穿戴設(shè)備的曲面玻璃設(shè)計(jì)上，顯得重要；再者，新材料可以補(bǔ)填OGS不足之處，OGS將感應(yīng)層與保護(hù)玻璃2合1后，雖然可以更顯輕薄，但觸控面板元件變成產(chǎn)品外觀件后，其不同機(jī)種間的共用性就大幅降低，其存料管理對(duì)手機(jī)這種機(jī)種繁多、產(chǎn)品生命周期又短的產(chǎn)品地來(lái)說(shuō)，更顯得嚴(yán)苛。因此，新材料技術(shù)有機(jī)會(huì)成為新一代的薄膜式電容，雖然不致在短時(shí)間內(nèi)全面取代ITO薄膜，但是取代比重卻會(huì)逐年提高。根據(jù)IHS資料，ITO目前在觸控面板透明導(dǎo)電薄膜市場(chǎng)仍有95%左右的市占率，不過(guò)到2017年底前，替代性技術(shù)如金屬網(wǎng)格、納米銀線等市占總和很可能來(lái)到34%，ITO的市占則會(huì)掉到66%。

綜觀目前，石墨烯則仍處于研發(fā)階段，距能夠量產(chǎn)的程度仍相當(dāng)遙遠(yuǎn)，而碳納米管從成長(zhǎng)至分散成膜各階段之能量也未完善，CNT在導(dǎo)電特性尚不易達(dá)到ITO的規(guī)格等級(jí)。基此，本文認(rèn)為就技術(shù)發(fā)展持續(xù)推演來(lái)看，金屬網(wǎng)格與納米銀線將是近期新興觸控技術(shù)的兩大核心主角。