台灣觸控面板產業與關鍵材料
由於台灣資訊產業相當發達，產業上中下游十分完整，因此台灣觸控面板廠商能充分利用產業集中效益，較國外大廠擁有較多的競爭優勢。據DisplaySearch 統計， 2009 年台灣在全球觸控面板產業市占率已達第一（圖三）。其中宸鴻、勝華及奇美電於2010 全年觸控面板營收約為540億、370 億及240 億新台幣，皆有機會超越領導廠商日本寫真印刷，台灣儼然成為全球觸控產業擴張速度之首要指標。然而，台灣以生產小尺寸觸控螢幕相關產品居多，雖有成長，但營利卻受限制。一般認為，觸控面板之關鍵材料由外商掌控是一大因素。由於關鍵材料的取得嚴重受限，本土廠商無法自行掌握相關關鍵技術，為使國內材料自主性提升，得以貨源能充沛供應，並達到材料於製程之最適參數調整，開發上游材料是擴大整個觸控產業的必經之路。
圖三、2009 年全球觸控面板產量
觸控面板相關材料之分析如圖四所示。觸控面板主要組成結構是螢幕前方用以接收觸控訊號的感應面板，與接收到觸控訊號後轉化為指令的觸控IC ，其中感應面板由ITO Glass 與ITO Film 組成，其原材料包括玻璃、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)與ITO 靶材等，國內雖有嘉威、迎輝開發ITO 膜，但仍屬開發階段；其他觸控面板產業鏈中還有許多化學膠材與光學膜等，但這些產品皆由日商與美商所掌控，如杜邦、3M 、日東電工等，國內並無相關技術。至於傳統觸控面板用的導電銀膠，主要是利用其導電與導熱的功能，因此只要能符合相關的要求即可；以往主要的產品材料都以玻璃基材為主，所以對導電銀膠所需的加工要求不高。
金屬導電膠
金屬導電膠是以樹脂為膠合劑、導電金屬為填充物所製成的複合填充材料，在電子製造相關產業中的應用不勝枚舉。其特點是導電性（金屬含量為主）、黏著性和黏度（樹脂為主）等性質，可配合加工調整。導電性與填充導電金屬形狀及大小有關，應用上有等方向性及異方向性之分。由於導電填充物含量不同，等方向性導電膠與異方性導電膠在導電機制及使用上會有差別。若導電粒子彼此的接觸點越多，即可增加導電粒子彼此之間接觸的機會，導電性亦會增加。等方向性導電膠的填充物含量高(<80 wt%)，在液態膠體內顆粒即相互連結，熱壓接著或硬化後，其形成網狀連結並與上下電極接觸形成通路，做為電流及訊號傳導途徑。異方向性導電膠有導電膠及導電膜兩種形式。導電膠及導電膜之導電顆粒含量在5~25 wt% ，顆粒個別懸浮於膠體中，彼此間並不形成連續接觸，整體表現為絕緣體。異方向性導電膠以注射或網版印刷方式塗佈，再進行熱壓接合，膠體受壓往四周流動，留下的導電粒子晶加壓變形，與上下接點緊密連接，提供電流訊號傳遞的通路，膠體受熱與上下介面形成強力鍵結，凝固後即構裝完成。目前觸控/ 顯示面板產業使用的膠材大多為等方向性之導電銀膠。銀不但是導電性最佳的金屬，且氧化後仍具相當程度的導電能力，最能符合現在光電產業的需求。
UV硬化型導電銀膠組成分析
一般UV 硬化型導電銀膠之硬化機制是由於其感光樹脂被紫外光、電子束(Electron Beam）、X-ray 等高能量放射線照射後，發生了化學或物理的變化，如架橋、交聯、分解或異構反應，進而使感光樹脂物性改變，也就是感光樹脂在照光的部分發生性質的變化。但是大部分的單體或高分子不能在UV 光照射下產生反應，所以需要加入適量的光起始劑和光增感劑，賦予光起始聚合之能力。UV 硬化型導電銀膠組成成分如圖六所示。
圖六、感光型導電銀膠組成成分
導電填充物的形狀和大小是影響導電性的重要因素，通常使用的導電填充物可分為細絲(Filaments)、樹枝狀(Branch)、球型(Sphere)和片狀(Flake)，這與形成導電通路的難易程度有密切的關連。樹脂狀的粒子因表面有很多突起的部分，在粒子的最密填充集合體中，每個粒子的平均接觸點在三個以上；而球型粒子（以正六面體填充考慮）則有三個接觸點；此外，片狀粒子主要是面的接觸。在觸控面板用網印電極中存在面方向的配向性，在Z 軸方向由於面接觸而形成導通電路，但在XY 軸方向上粒子間的接觸性較差，片狀導電膠的導電性會優於球型，故一般銀膠所填充的銀粉為片狀而不是球型顆粒狀。為提升導電性，在導電銀膠配方中，經常將銀粉的固含量提高，相對地降低樹脂含量，使黏著性不易控制，而且銀粉產生遮光效應會阻礙光硬化反應的進行。UV 硬化型導電銀膠以高分子主體區分，有Acrylate 、Polyester Acrylate 、Polyurethane Acrylate 、Epoxy Acrylate 等種類……以上內容為重點摘錄，如欲詳全文請見原文
作者：陳俊榮 / 工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌294期」，更多資料請見：https://www.materialsnet.com.tw/DocView.aspx?id=9408