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，由碳納米管的成長開始，經(jīng)過碳管純化、分散液與涂布液的配制、薄膜涂布、圖案化與應(yīng)用制程開發(fā)，每一個步驟都對碳納米管透明導(dǎo)電膜的產(chǎn)品性能影響甚巨。控制CNT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)并無法獨立評估各因素之影響程度。

過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法量產(chǎn)。

近期，鴻海投資的識驊科技因具有量產(chǎn)觸控面板成功的實績而引人囑目。鴻海和國內(nèi)清華大學(xué)早在2002年就開始合作研發(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，因為單層的厚度極薄而光透過率不差，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年在臺投資成立識驊科技(大陸同期另成立富納源創(chuàng)公司)之后，才真正展開碳納米管做為透明導(dǎo)電膜的生產(chǎn)。

目前國內(nèi)的富納源創(chuàng)公司滿載月產(chǎn)能約150萬片(以手機應(yīng)用計)，實際產(chǎn)品則以手機應(yīng)用為主，而主要客戶為華為等大陸主要智能手機大廠，不過目前仍處于初期導(dǎo)入階段，先行導(dǎo)入1~2個機種測試市場水溫。

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15000cm2/V·s，而理論電阻率只約10-6Ω·cm，因為它的電阻率極低，電子跑的速度極快，因此被期待可用來發(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)。

在石墨烯的研究開發(fā)領(lǐng)域，韓國企業(yè)一直處于全球領(lǐng)先地位。韓國GrapheneSquare公司開發(fā)出大面積石墨烯薄膜的制造裝置，并在2012年春季開始銷售日本等國家。韓國三星電子也極力發(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，因為石墨烯薄膜觸控面板與OLED顯示屏一樣，都因為成本太高而僅少量供貨試水溫，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，薄膜電阻值為500-/，雖然還稍微有些大，但已較過去薄膜電阻值卻在1k-/.左右有所進(jìn)展。同時長谷川正在考慮與導(dǎo)電性較高的金屬納米網(wǎng)片（MeshSheet）等組合使用(hybrid)來解決薄膜電阻值高的問題。

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

不論過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，理由在于，新材料與技術(shù)可以從手機尺寸一路用到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)計上，顯得重要；再者，新材料可以補填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，其不同機種間的共用性就大幅降低，其存料管理對手機這種機種繁多、產(chǎn)品生命周期又短的產(chǎn)品地來說，更顯得嚴(yán)苛。因此，新材料技術(shù)有機會成為新一代的薄膜式電容，雖然不致在短時間內(nèi)全面取代ITO薄膜，但是取代比重卻會逐年提高。根據(jù)IHS資料，ITO目前在觸控面板透明導(dǎo)電薄膜市場仍有95%左右的市占率，不過到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到34%，ITO的市占則會掉到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。基此，本文認(rèn)為就技術(shù)發(fā)展持續(xù)推演來看，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。