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纳米银线在低成本/曲面/柔性触摸屏的应用

2015-12-29 CINNO

触控无所不在 ITO材料找替代

肯毕欧斯科技公司(Cambrios Technologies)总裁兼执行长John LeMoncheck认为,智能手机与平板计算机到处可见,而Windows 8将驱使触控应用深入Ultrabook以及AIO PC。

同时业界对于触控面板将要求高导电性、可挠╱可弯曲与低成本,找寻能取代既有的氧化铟锡(Indium Tin Oxide;ITO)导电层的替代材料:有金属网(Metal Mesh)、银纳米线(Silver Nanowires)、纳米碳管与碳球混合物(CNTs and Nanobuds)、导电聚合物(ConductingPolymers)与石墨烯(Graphene)等。

Cambrios以银纳米线打造专利的ClearOhm材料,具备超高透光率(>98%)与每平方尺30~150欧姆的高导电特性,成为取代ITO导电层的最佳材料。

JohnLeMoncheck进一步解释银纳米线优点,具备高导电、透明度高、价格低廉、使用方便,目前已有产品商业化,也有相关供应链建立;其缺点则是要调配降低导电混浊度较为困难(<30 ohms/sq)。

透明导电材料的领导厂商

JohnLeMoncheck表示,Cambrios由美国加州大学圣塔芭芭拉分校与麻省理工学院(MIT)等科学家所创立,设计与制造工厂位于加州桑尼维尔(Sunnyvale,CA),在日本和台湾设有办事处。策略投资伙伴有日本写真印刷(Nissha Printing)、东丽(Toray)与三星(Samsung),有175项纳米材料专利申请中,22项专利获准。应用Cambrios材料技术的触控产品如智能手机、AIO与显示器已经在零售通路上架。

Cambrios以银纳米线材料制造ClearOhm导电透明油墨,提供给日本大仓(Okura)、日立化学(Hitachi Chem.)、Toray、大日本化工(DIC)、信越(ShinEtsu),韩国LGE、Shinwha与中国、美国等导电膜供应商制造导电膜;相关感测元件由eTurboTouch、LGE、NisshaPrinting、CNi、ShinEtsu与其它厂商提供。ClearOhm导电膜能提供比ITO更高的导电性与更快速的触控反应速度,适用于大尺寸AIO PC的触控应用,92%透光率比ITOOGS传感器提供更佳的亮度与较长的电池寿命,同时没有特别图案纹与干涉叠纹的情况。

使用ClearOhm技术可以打造仅0.2~0.4mm厚度的27寸感测面板,追加康宁(Corning)的Gorilla Glass也仅增加不到0.05mm厚度;具备低成本效益,可搭配任何尺寸触控应用与平台设计。

目前采用到ClearOhm技术的实际产品,有美国Sprint营运商绑约销售的华为 Ascend,搭日本NTT DoCoMo的NEC MEDIAS X N-07D等智能手机,LG 23寸显示器/AIO一体机,GVision 15寸POS屏幕,及英特尔13.3寸Ultrabook参考平台等。而在生产制程与材料成本上,ClearOhm技术可以搭配高速滚轮涂布机台,大幅降低涂布成本;内建电阻、光学胶与纳米线,可降低雷雕或日立化工TCTF制程成本。触控组合制程上,可应用于透明塑料膜,采GF1/GF2叠合结构且剔除OCA光学胶。

目前用于触控屏幕内的金属网薄膜,会依照显示面板分辨率的不同,而有不同内衬金属网纹路;但使用内嵌银纳米线的ClearOhm导电膜,无论是1080p、900p,或基本款768p分辨率的液晶面板都能适用,如此也降低平台设计、面板后端测试组装成本,以及供应链的库存积压成本。

与业界合作新导电涂布技术 制造可挠式显示器与其它应用

JohnLeMoncheck提到Cambrios与日立化工合作的透明导电胶膜,由上、下两层Pet film,中间镀上一道仅5μm厚的日立乾式光阻胶膜,以及仅0.1μm的ClearOhm纳米级导电油墨;采低温贴合技术,X轴电极与Y轴电极叠合后厚度仅10μm,具备优异的颜色光源传导性,跟任何胶膜基板或强化玻璃都能搭配,且可用卷筒或单元制程。

在使用转印模生产流程部份,传统ITO制程需要有上剥离层、光阻成型、图刻、蚀刻及剥除五道制程;日立TCTF制程则为基板、TCT膜压合、图刻、TCT膜压合与图刻五道工序,跟既有的ITO薄膜制程有1/3可以转移到TCTFilm制程。

2013年John LeMoncheck播放的一段影片,跟友达(AUO)合作的可挠式电子纸的研发进程,即便电子纸以R=5mm弯曲半径进行卷曲,里面所使用的ClearOhm导电膜,每平方英尺电阻值从19.25欧姆,到弯曲超过50,000次时仅增加到28.79欧姆,维持相当耐久的高透光与高导电性。同时ClearOhm技术除了触控板外,也可做为3D TV液晶电视、可挠式显示器、OLED显示器╱照明材料、太阳能光电转换板(转换率达12%),以及车用电子等领域的更多应用。[电子时报]

以下是Cambrios产品总监在2015年11月全触展上发表的演讲内容:


美商肯毕欧斯科技股份有限公司 Jagadish Kumaran 产品总监

演讲主题:纳米银线在低成本/曲面/柔性触摸屏的应用

Jagadish Kumaran 是美国Cambrios公司在总部负责产品定义,产品管理的总监。在加入Cambrios之前,他在Cypress半导体任TrueTouch触控产品的高级产品市场经理。他在触控行业有超过5年的工作经历,在产品软,硬件设计,项目管理,产品管理方面有着丰富的经验。他曾经在上海,印度班加罗尔,美国圣何塞生活和工作过。Jagadish毕业于印度孟买工程技术学院,获得电子工程硕士学位




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