三、碳纳米管(CNT,carbonnanotube)技术发展概况

碳纳米管(carbonnanotube)是由单层或多层之石墨层，卷曲成直径1纳米至50纳米间的中空柱状体，主要分成多层碳纳米管(multi-wallnanotubes，MWNT)及单层碳纳米管(single-wallnanotubes，SWNT)两种型式。CNT导电性质随CNT结构之不同而有很大差异；在电性上，SWNT又可依直径与旋度(chirality)之差异再区分为金属性与半导体性，其电阻率分别约为5.1x10-6(与金属铜相当)及1x10-4Ω-m(与锗相当)；在触控面板技术的应用上，当然以电阻率低且透光率高的金属性单层碳纳米管为主。

碳纳米管透明导电膜的制程包含了一系列的工艺，由碳纳米管的成长开始，经过碳管纯化、分散液与涂布液的配制、薄膜涂布、图案化与应用制程开发，每一个步骤都对碳纳米管透明导电膜的产品性能影响甚巨。控制CNT透明导电膜特性之因素大致包括CNT本质导电度、管径与网络形貌等，但目前技术并无法独立评估各因素之影响程度。

过去以碳纳米管作为触控面板用透明导电膜的尝试，以亚洲厂商为主，例如日厂东丽(Toray)、台厂远东新世纪以及韩厂三星电子等，但均因导电性不如其他ITO代替品、靶材成本较高、以及制程稳定度不足等缺陷而始终无法量产。

近期，鸿海投资的识骅科技因具有量产触控面板成功的实绩而引人嘱目。鸿海和国内清华大学早在2002年就开始合作研发碳纳米管，并成立北京清华-富士康奈米研究中心。用于触控面板的碳纳米管是从化学气相沉积设备(chemicalvapordeposition)中所形成碳纳米管，利用每根碳纳米管之间的凡德瓦尔力拉伸成薄膜，因为单层的厚度极薄而光透过率不差，且拉伸成膜中的每根首尾相接的碳纳米管间可以直接电性连接，所以是CNT材料的翘楚，然而，尽管材料技术掌握了，却还是迟至2010年在台投资成立识骅科技(大陆同期另成立富纳源创公司)之后，才真正展开碳纳米管做为透明导电膜的生产。

目前国内的富纳源创公司满载月产能约150万片(以手机应用计)，实际产品则以手机应用为主，而主要客户为华为等大陆主要智能手机大厂，不过目前仍处于初期导入阶段，先行导入1~2个机种测试市场水温。

四、石墨烯(graphene)技术发展概况

石墨烯（graphene）是一种由碳原子组成六角型呈蜂巢晶格的二维平面材料，石墨烯目前是世上最薄却也是最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，常温下其理论电子迁移率超过15000cm2/V·s，而理论电阻率只约10-6Ω·cm，因为它的电阻率极低，电子跑的速度极快，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的透明导电膜。

作为用于多种用途的透明导电膜，光透射率在理论上为97.5％；但在此条件下，所制成的实体薄膜电阻值仍高而距离触控面板所需的规格仍远。

在石墨烯的研究开发领域，韩国企业一直处于全球领先地位。韩国GrapheneSquare公司开发出大面积石墨烯薄膜的制造装置，并在2012年春季开始销售日本等国家。韩国三星电子也极力发展大面积石墨烯薄膜技术，以匹配可挠性OLED显示屏，然而，因为石墨烯薄膜触控面板与OLED显示屏一样，都因为成本太高而仅少量供货试水温，距离可以大量生产的阶段仍远。关于石墨烯制成实体薄膜的薄膜电阻值，TPK所制作的产品当光透射率为87％时，薄膜电阻值为500-/，虽然还稍微有些大，但已较过去薄膜电阻值却在1k-/.左右有所进展。同时长谷川正在考虑与导电性较高的金属纳米网片（MeshSheet）等组合使用(hybrid)来解决薄膜电阻值高的问题。

小结:现行新兴触控技术方案以SNW及MetalMesh较具优势

不论过去是玻璃电容或是薄膜电容为主的厂商，走向新材料与技术是一必然的发展趋势，理由在于，新材料与技术可以从手机尺寸一路用到20寸以上，其阻抗值、延展性与可挠性均优于ITO薄膜，特别是在配合可穿戴设备的曲面玻璃设计上，显得重要；再者，新材料可以补填OGS不足之处，OGS将感应层与保护玻璃2合1后，虽然可以更显轻薄，但触控面板元件变成产品外观件后，其不同机种间的共用性就大幅降低，其存料管理对手机这种机种繁多、产品生命周期又短的产品地来说，更显得严苛。因此，新材料技术有机会成为新一代的薄膜式电容，虽然不致在短时间内全面取代ITO薄膜，但是取代比重却会逐年提高。根据IHS资料，ITO目前在触控面板透明导电薄膜市场仍有95%左右的市占率，不过到2017年底前，替代性技术如金属网格、纳米银线等市占总和很可能来到34%，ITO的市占则会掉到66%。

综观目前，石墨烯则仍处于研发阶段，距能够量产的程度仍相当遥远，而碳纳米管从成长至分散成膜各阶段之能量也未完善，CNT在导电特性尚不易达到ITO的规格等级。基此，本文认为就技术发展持续推演来看，金属网格与纳米银线将是近期新兴触控技术的两大核心主角。