導電高分子於可彎曲式觸控面板及顯示器之應用契機

 

刊登日期:2015/8/5
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透明導電替代材料之興起 
由觸控面板發展趨勢可預見未來的型態為軟性可彎曲,依據2014年NPD DisplaySearch在Printed Electronics Symposium中指出,未來顯示器產品的型態演進頻率約為每兩年一次。例如,現在的曲面型態演變到可撓曲的形式,到2018年會有完全可折疊(曲率半徑小於3 mm)的產品(圖二)問世,之後將會朝大面積可彎曲、強調可互動模式之觸控顯示器發展。當觸控顯示器被要求的可撓性越來越高,即意味著所有的組成元件都必須走向軟性化(Flexible),其中透明導電材料(Transparent Conductive Material)首當其衝,現在ITO還是主導著透明導電材料市場,然而由於ITO高價位,需要較長的處理製程及易脆的特性,給予其他材料興起的機會。

目前業界聚焦的主流技術有許多種,最受矚目的包括金屬網格(Metal Mesh)、奈米銀線(Silver Nanowires)、奈米碳管、導電高分子、石墨烯和ITO油墨等。由價格和導電度來看,導電高分子的優勢為價格低廉,但在導電度上則須再提升。依據德國Heraeus公司的資料,目前其產品PH1000(90%穿透度、面電阻為100 Ω/□)的成本估算介於2~5歐元/平方米。而具相同穿透度與面電阻為30~80 Ω/□的ITO薄膜成本估算介於20~40歐元/平方米。ITO的價位約為導電高分子的8~10倍,由此可看出導電高分子在價格上頗具潛力。
 

圖二、可彎曲觸控顯示器與曲率半徑規格
 
導電高分子廠商技術發展狀況 
1. Heraeus公司
Heraeus公司是導電高分子材料技術的領先廠商,其產品PH1000為目前市面上電阻最低的商品,其面電阻為100 Ω/□。過去5年來,其導電高分子商品一直維持電阻為100 Ω/□,並沒有再提昇。但在今年2月,Heraeus公司宣布與奈米銀線廠商Cambrios公司合作開發出了Clevios TM HY系列的PEDOT與奈米銀線混合材料。Heraeus藉由奈米銀線提高PEDOT之導電度,而同時降低奈米銀線之價格成本,希望在導電度提升及成本考量上取得平衡點。
 
2. 長岡產業株式會社
日商長岡產業株式會社的導電高分子薄膜NCF,其透光度87%,面電阻為200 Ω/□。長岡產業強調NCF其優越的捲曲性,其產品塗佈於PET基材,撓曲的曲率半徑為2 mm,折曲10次以後,其面電阻由200 Ω/□,變化到203 Ω/□,變化率為1.5%。值得注意的是,曲率半徑小於3 mm已是可折疊式(Foldable)軟性觸控顯示器所要求的規格。可見廠商未來目標朝向可折疊式軟性觸控顯示器發展。除此之外,長岡產業也發展無蝕刻圖案化製程,由其展示圖案化透明導電膜之外觀,看不出蝕刻之痕跡。其應用端的產品為非接觸式之LED照明(圖十三)。
 

圖十三、以NCF
發展出非接觸式之LED面板
 
3. Kodak公司
Kodak導電高分子薄膜圖案化製程是採用Heraeus CleviosTM Etch無蝕刻痕技術,同時可以做到兩面圖案化的技術,對於體積的減少及成本降低有很大幫助。另外,Kodak公司也提到雷射蝕刻技術,他們的客戶使用……以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
作者:衛靖燕/工研院材化所
★本文節錄自「工業材料雜誌」344期,更多資料請見下方附檔。

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