金属网格主要厂商及其技术特点
1.Wintek(胜华)
胜华和TPK同为电容式玻璃触控的主要厂商之一,2013年也面临由于品牌厂商导入NB触控的不顺,加上陆厂低价薄膜触控抢市的影响。虽然2013年NB市场衰退,不过一年仍有超过2亿台的规模,以10~20%的市场渗透率计算,触控笔记本一年出货量高达2,000~4,000万台,数量仍然相当可观。因此胜华除了发展ITO替代技术之外,原有电容式玻璃触控业务仍将设法维持。
胜华发展的ITO替代技术以MetalMesh材料为主。继大陆触控厂欧菲光、台厂介面在2013年底推出MetalMesh触控面板之后,胜华也宣布推出MetalMeshOGS面板。进一步地,针对轻薄化的趋势,胜华同时祭出了GFG可挠式触控面板,预计2014年上半年量产。
胜华表示,2013年成功开发MetalMesh技术及推出纳米金属网格OGS面板之后,将纳米金属网格直接做在保护玻璃上,不仅提升了触控灵敏度,而且因为电阻降低,还可以达到表面悬浮(hovering)的触控效果。
胜华表示包括手机大厂、以及NB厂都很有兴趣,目前已经送样给客户验证中,最快2014年上半年可望导入量产。
2.O-film(欧菲光)
欧菲光早期是一大陆精密光电薄膜元器件制造商,以拥有自主智慧财产权的精密光电薄膜镀膜技术为基础,长期从事精密光电薄膜元器件的研发、生产和销售。近几年更极力发展低价触控方案,从研发能量、客户开发、专利申请数量及技术联盟方面多角度观之,欧菲光目前的企图心相当旺盛。欧菲光已是大陆目前最大的触控面板厂,主攻薄膜式触控技术,特别在2013年因为小米等低价手机的大量需求而快速成长。
2012欧菲光子公司南昌欧菲光公司与中科院苏州纳米所共建一“柔性光电技术联合实验室”;2014年2月,南昌欧菲光特聘中科院苏州纳米所的崔铮博士(原纳格光电董事长)负责筹建新一代以MetalMesh材料为主的ITO替代技术。
就目前技术开发进程观之,欧菲光发展的ITO替代技术是以MetalMesh材料为主,除了锁定手机和平板之外,也想将金属网格推至NB、All-in-one电脑等品项。针对欧菲光积极推展薄膜式金属网格(metalmesh)技术,欧菲光表示,2014年上半将陆续量产G1M及MOL(MetalmeshOnLens)触控面板,藉以对决OGS触控面板,且其标榜成本更加低廉。再者,该公司在2014年第1季也将推出第二代的金属网格新产品,以大举进军NB领域,该新产品不仅拥有更出色的产品性价比,更有助于缩短品牌客户终端产品上市时间,现阶段亦已开始量产AIO(All-in-one)产品,将供应联想、三星电子(SamsungElectronics)、华硕等品牌大厂。依据业内人士表示,欧菲光目前打样产品也已出现在GFF结构样本中。
欧菲光表示,该公司的纳米金属网格已经布了约莫几百项专利,在2014年春台湾电脑展众家PC品牌厂所展出的纳米金属网格机种,涵盖全球前六大PC厂商,包括:联想(Lenovo)、惠普(HP)、戴尔(Dell)、华硕(Asus)、宏碁(Acer)、三星电子(SamsungElectronics)等,均为欧菲光的客户。
随着触控市场应用多元化,欧菲光一向采灵活的行销策略,先低价取得陆厂的少批订单(因为少量低接,可以不在乎良率与成本),并宣称快速量产的进度来积极争取国际品牌厂商的认证,当逐步获得主要品牌厂商大单时,先前试样的改良期程,应可赶上量产的进度。或许,近期欧菲光自主研发的纳米金属网格技术已有开花结果的态势,其纳米金属网格透明导电膜触控面板尺寸由小到大,可由小尺寸5寸一路向上延伸至最大尺寸65寸,但产品良率及实际量产能力方面一直没有公开获得利多的明朗讯息。
依据业界实际使用欧菲光产品经验可知,欧菲光触控产品报废率有偏高趋势,业内人士表示单就欧菲光目前新公开专利所布局重点或由崔铮移转而来的相关专利看来,并不能表示欧菲光从量产角度已具备能有效利用印刷法制备透明薄膜元件的实力,更不表示现阶段已可突破制程上存在金属网格线幅(宽)制备的极限(小于5微米线幅制备良率不佳)的瓶颈;对此,倘若欧菲光因金属网格线幅极限问题无法提升,将难使金属网格的莫瑞波纹效应与网格显眼问题获得全盘性的改善,后续在中小尺寸的触控应用上恐难摆脱被定位为低阶应用的问题。
3.Samsung(三星)
三星集团是全球最大的电子厂商,包括品牌与制造等各种领域,三星电子(SamsungElectronics)显示器产品无论是传统液晶屏幕或AMOLED屏幕皆位于领导地位。为了搭配AMOLED屏幕并掌握可挠式显示器趋势,其触控技术研发乃着重于ITO替代品的材料与技术,包括石墨烯触控面板与单层金属网格材料的触控面板。
三星电子在2013年内完成了产品可靠度测试,最快2014年上半年将推出搭载金属网格触控面板的平板电脑。搭载该金属网格触控面板,不仅可取代ITO透明导电膜,且能以印刷电子等成本较低的制程,取代真空蒸镀制程,确保品质和性能不会有太大差异,强化平板电脑成本竞争力,同时也能解决中大尺寸触控面板良率问题。
该金属网格是在薄膜上制造出格状图案,并在其中涂布银、铜等金属物质的技术,因表面的电阻值低,适用于平板电脑等面积较大的显示器产品,且其可弯曲的特性,也能应用在可挠式显示器上。然而,金属网格面板易与200ppi以上高解析度显示器的画素整合会出现有如水波纹的莫瑞效应(Moireeffects),在商用化上而形成规格障碍。因此目前为止,该金属网格触控面板只适用在AllinOne电脑、监视器、笔记型电脑等的原因。
为克服莫瑞效应,三星研发更微细的线幅和图样化(Patterning)技术。过去金属网格感测器的线幅约5~6.um,而三星则缩减到3.um;假此微细线幅可以缩减到1um,则智能手机也能搭载金属网格触控面板而优化莫瑞效应。同时,三星电子为解决智能手机、平板电脑等的金属网格触控微细线幅化的讯号与感度问题,则强化内建的数位板感测层和驱动晶片来加以解决,例如三星的GalaxyNote便是代表性的技术应用案例。
4.介面
台厂介面主要从事薄膜式触控面板,产品包含从2寸-3.5寸全平面电阻式触控面板、投射式电容触控面板、1.8寸到23寸之传统电阻式触控面板。为争取ITO替代品材料与技术的一席之地,自2007年开始,即成立纳米金属网格研发团队,企图自主完成材料与模组的研发,以应用于智能手机、平板电脑、NB、AIO等机种。
介面的金属网格触控面板与胜华的技术雷同,但触控面板线宽可控制在4um以下,似乎更为领先。其结构采单层双面设计,使用原物料为相当普遍的光学级PET,透过该公司自行开发的生产技术,而可提供超窄边框50um的触控感测器。该公司因为自主研发与制造,由上游原材料共同开发,一路至金属网格感测器(sensor)与模组的生产的全自动化,均在台湾厂区完成。
目前介面已完成金属网格触控的设计导入,并于2013年12月开始试产,已有智能手机、平板电脑客户在接触,预计在2014年第1季量产。介面看好此一技术与市场,规划于2014年第2季进行扩产,希望大幅增加产能,达到单月25万平方公尺之谱,并预计在2015年季度进一步再扩充到单月50万平方公尺。
5.SVG(苏大维格)
苏大维格公司(下称SVG)成立于2001年10月,主要营业务为微纳光学产品的研发、制造与技术服务,相关产品主要应用于公共安全防伪、镭射包装材料和新型显示及照明等领域。SVG握有旗下专营光学导光膜的维旺科技约50%左右股权,SVG并曾透过维旺科技对苏州纳格光电科技有限公司(董事长为崔铮)持股达30%并在开发金属网格印刷法技术上有实质合作。不过,2012年10月维旺科技已出脱对苏州纳格光电科技的持股,同年底欧菲光与苏州纳米所成立“柔性光电技术联合实验室”,并由印刷电子学研究部主任崔铮研究员代表苏州纳米所出席揭牌仪式。
SVG拥有卷对卷纳米压印的小尺寸金属网格导电图案技术,这部分实践于与先前欧菲光南昌公司的合作项目中,另外,目前更着重于大尺寸触控传感膜完整制程的发展,包括研发立体制版、光刻关键技术与设备、双面UV纳米压印工艺等,以配合客户中大尺寸新品开发的要求。
SVG通过所拥的“微图形透明导电膜(PatternedTransparentconductivefilm,PTCF)”专利与技术,现阶段可以提供多元的解决方案,包括GF2、GF1以及GMF等供客户选择。该解决方案,例如(a)GF2:两片pTCP传感膜与单片Glass盖板OCA贴合,再ICbonding,形成GF2触控面板;(b)G1F:单片PTCF(metalmesh)传感膜(下电路)直接与G1导电玻璃sensor(上电路),再ICbonding,形成G1F触控屏,替代防爆膜;(c)GMF:单片多点触控传感膜,用一片PTCF传感膜与玻璃盖板cover贴合,形成GMF触控屏,上述解决方案进一步降低了触屏厚度和成本。
以23.6寸的Win8触控屏为例,若采用SVG的PTCF,可具备如下优点,(1)与OGS方案相比,PTCF工艺步骤少,性能更可靠;(2)采用G1F方案,Mesh-meshfilm替代了防爆膜,成本降低;(3)以整体成本角度,可替代ITO膜;(4)与传统ITO膜制程工艺不同,PTCFsensor与触控电路属一次性制程而不需加一道黄光刻蚀工艺,无污染且不会绕曲。
6.DNP(大日本印刷)
大日本印刷是专注于印刷技术与资讯技术的日本老厂,1950年代之后亦跨足其他事业领域如建筑材料、资讯情报产业、生活用品产业、电子机械产业的显示器和电子元件等,为世界上拥有最多样化产品的印刷公司。
大日本印刷开发出替代ITO薄膜为目标的透明导电薄膜,导电性粒子使用Ag等而非昂贵的In,制造则以大日本印刷所擅长的印刷制程,在任意部分形成图案。
大日本印刷的印刷制程,系通过改进印刷材料,可仅在薄膜底板上所需要的部分来形成均一图案,便可省去蒸镀及蚀刻等多道生产工序,其利用宽约1000mm左右的薄膜以卷到卷方式进行连续式生产。大日本印刷亦可量产线幅为3μm的铜布线薄膜。
大日本印刷于2012年度之前,以透明导电性薄膜及电波吸收材料等用途为中心,实现30亿日元的销售额。
厂商名称 |
发展技术 |
技术成熟度 |
预定量产时点 |
制程特征 |
透光度 |
TPK (宸鸿) |
SNW |
高 |
2014 Q1 |
整面涂布+雷刻 |
高 |
ShinEtsu (信越) |
SNW |
高 |
无具体时点 |
导电高分子混合SNW/采用丝墨 |
达91% |
3M |
SNW、Metal Mesh |
高 |
2014月产600k |
微压印 |
89% |
Hitachi (日立化) |
SNW |
高 |
2013 Q1 |
湿式涂布电极膜/黄光制程/硷性显影 |
高 |
Cambrios |
SNW原料 |
高 |
已量产SNW原料许久 |
SNW材料制备 |
高 |
Wintek (胜华) |
Metal Mesh |
研发中 |
最快2014上半年 |
TFT黄光设备 |
中 |
Ofilm (欧菲光) |
Metal Mesh |
打样中 |
送样中 |
压印/黄光/UV制程 |
中 |
Samsung (三星) |
Metal Mesh |
高 |
2014 Q2 |
三角凹槽填导电墨 |
中 |
介面 |
Metal Mesh |
打样中 |
2014 2月NEC订单 |
铜制程/OFS |
中 |
SVG (苏大维格) |
Metal Mesh |
打样中 |
送样中 |
压沟填墨 |
中 |
DNP (大日本印刷) |
Metal Mesh |
高 |
2009 Q3 |
导电性粒子 |
中 |