【必一运动】告别ITO导电玻璃触控面板发展之路无限宽广

，投影式电容触控屏幕市场正在悄悄再次发生变革。市场大大执着更加纤薄、更高效能、更加可信且成本较低的触控式屏幕，但目前触控面板所用于的氧化铟锡(ITO)导电材料不存在诸多局限性，因此未来将被各种替代材料所代替。　　投影式电容触控屏幕市场，正在悄悄再次发生变革。

较慢的产业发展大大获取更加纤薄、更高效能、更加可信且成本较低的触控式屏幕。在这些发展中背后的主要动力是氧化铟锡(ITO)，这种主要用作手机和平板电脑触控式屏幕的导电材料不存在诸多局限性，因此将被替代材料所代替。

　　ITO有限小尺寸屏幕导电材料掀开改版　　ITO未曾被普遍用于于大尺寸AV和kiosk的应用于上，但有一些正在研发中的技术将代替ITO，这些新技术将不会被用作上述应用于当中。　　投影电容触控式技术变革背后的一个关键驱动因素是，移往至将触控功能统合到用于内嵌式技术的LCD面板本身，从而需要分开的触控式屏幕面板，亦称线性式触控面板。做这一点后，就可生产出有更容易统合的更加厚更加重的触控装置。　　光学效能及亮度，也可利用削减LCD与使用者之间的距离和层数而取得提高。

　　但是，生产内嵌式触控式屏幕的流程仍朝向更加完备的目标发展当中，因此它们在业界被普遍使用受到了容许。结果，ITO导体的线性投影式触控屏幕面板仍旧是主要被用于的技术，最少在智慧型手机、平板电脑及可穿着式设备中仍是如此，但它随着表明尺寸减少多达20吋就不会不存在很多缺失，主要是因为其比较较高的电阻不会阻碍效能，并使其沦为不合适某些应用于的材料。　　关于有哪些导电材料可用作较小尺寸的触控式屏幕，目前有三种主要的材料技术正处于领先地位：铜微线(CopperMicroWires)、银金属网格(SilverMetalMesh)和奈米银线(SilverNanoWire)，还有其他三种：奈米碳管(CarbonNanobud)、导电聚合物(ConductivePolymers)和石墨烯(Graphene)，它们全都正处于研发初期并有可能在未来几年上市。

本文将探究前五种材料技术的四个主要参数：经济性、电阻、可见度和可用性；还不会探究石墨烯，石墨烯正处于研发初期，目前仍未市售。　　考量经济因素同材料成本大有所不同　　考虑到触控式屏幕的成本时，关键问题还包括初始加工成本及长久材料寿命拒绝等等。不需开模(光罩)而可必要载入基材的技术，基本上不必须加工，并可更加低廉地展开小批量生产。

若必须开模或其他加工，则不会容许小批量生产有所不同尺寸能力的灵活性度，但有潜力对标准尺寸获取较小批量的生产。　　在加工方面，铜微线具备延展性优势。电极可以必要载入基材，不须要雷射、开模/化学物质/转印或加工。

奈米银线可以利用雷射挤压法展开一定程度的客制，但还必须额外制程来将边界的导体相连至控制器。导电聚合物利用网版印刷应用于一起比较非常简单，但必需在丝网印刷或在转印、雷射处置之后，再行不作制作图样(Pattern)。　　相比之下，银金属网格技术是在材料来源上制作Pattern，因此需提早登录感测器的尺寸。

这不会让每个感测器设计产生1万~2万美元的加工费用，明确各不相同屏幕大小。碳奈米芽(CarbonNanoBud)的沉积程序很简单，须要用于奈米芽反应器(NanoBudReactor)，然后再行用于雷射制图制程来制作电极。

　　生产成本的另一个关键因素是所须要层数。铜微线可以绝缘，因此x和y电极可以在单层中构成。PCB绝缘还可以避免材料水解，但在曝露于高温低湿度下时会大大降低触控式屏幕的效能。

奈米银线、金属网格和导电聚合物传感器结构一般必须两层或多层来绝缘(x和y)导体，从而减少单层设计上的材料内容。碳奈米芽也是一种两层技术。另外还必需小心避免湿气转入材料，否则有可能造成上述水解及触控式屏幕故障。　　15至30较低电阻铜微线构建大尺寸触控屏幕　　触控式屏幕电阻是要求触控灵敏度或讯噪比(SNR)的一个关键因素。

较高电阻材料不会容许流经导体的电流量，使其更加无以正确地找到，来自表明屏幕、电源或其他周边电子产品周围环境阻碍(EMI)产生的伤及触事件。似乎，这一电阻对较小尺寸触控式屏幕的影响更大，特别是在必须多点触触、以防伤及和近距感测(在手指实际与屏幕认识前辨识触控)等功能时。

　　如上所述，ITO因其比较低的电阻，每平方大约100而仅限于用作较小的触控式屏幕；因此，大多数用于此材料的触控式屏幕大于大约22吋，远超过此尺寸将不存在明显的效能容许。　　相比于PET薄膜基材上每平方大约30-50，奈米银线具备比ITO更佳的电阻，用于此技术的投影电容触控式传感器可拓展至约42吋，不过远超过此尺寸，依旧将容许触控效能。　　银金属网格具则有每平方大约15至30的较低电阻，因此能用作尺寸达约65吋的触控式屏幕。

铜微线获取每平方大约5或更加较低的低于电阻，并可用作创建尺寸近超强100吋的极大触控屏幕。　　另外，极低电阻还获取最佳的讯噪比，使触控式屏幕能探测对较厚的面板玻璃，甚至是穿着手套时展开的触控，而无须在低电压下驱动电子装置或用于多个相连控制器两边表明屏幕，替代材料技术若用于这两种精妙方法，之后可实现大尺寸触控式屏幕。　　引进必要材料屏幕面板产生出众可见度　　所有线性式面板投影电容技术，还包括在使用者和屏幕之间，引进一定的材料元素，以对图像产生无论多小，但一定不存在的光学差异，特别是在是在重开表明时，利用使用铜微线技术，创建的10um导体网格是可见的。　　也就是说，光入射性很出众，并且在运用任何外用光线处置前，正处于90%的范围内。

相比之下，奈米银线和银金属网格技术，可以创建可见度略高于的导电轨，其为5-10um范围的金属网格；然而，奈米线和导电聚合物涂层，则可在整个屏幕上，产生严重的偏色或蒙胧感觉，以及大约有85%的透光度。　　新技术成主流曝露户外为众多挑战　　少数专业制造商生产铜微线触控式传感器已近20年，该传感器是一款成熟期的投影电容触控式技术，限于于严苛环境中的大尺寸屏幕。

过去几年来，银金属网格和银线触控式技术已较慢沦为主流，其中，许多制造商负责管理加装适当印刷及雷射制作Pattern设备。在触控式屏幕产业，这两种技术比较精致，意味著它们的长年可靠性仍未证实，特别是在是关于在曝露于户外极具挑战性的应用于中的温度及湿度下，其电阻及触控效能不会如何变化。　　不具导体潜力石墨烯适作电容屏幕材料　　将要来临的是一种有可能转变游戏规则的新型触控式屏幕材料技术：使用石墨烯的形式。石墨烯最初于2004年在曼彻斯特大学被找到，此后有相继公布关于其强度、透明性和导电性的可喜成果，但研发仍正处于跟上阶段。

　　石墨烯沉积为一个原子厚度的碳分子，将类似于的较低电阻融合到铜微线，具备「不可见」导体的潜力。然而，尽管具备合适作为投影电容触控式屏幕材料的潜力，但这种令人兴奋的新技术还合适其他许多应用于，例如水净化、电池和太阳能电池；大多数开发商目前仍将工作重点放到这些方面，在研发路线图上，触控式屏幕使用率要较低得多。　　总而言之，投影电容触控式屏幕并不不存在「极致的」导电材料，设计师不应大大找寻效能、光学、耐用性、可扩展性和可靠性的最佳人组，以合适其触控式屏幕应用于。

　　手机及平板电脑触控式屏幕的全球市场，使商业AV市场相形见绌，根据TouchDisplayResearch估算，ITO替代市场有可能在2023年前超过130亿美元。新的触控屏幕材料研发必定不会专心于这一极大市场，并且，这方面的投资势必会给商业与工业市场带给许多利益。

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