從Touch Taiwan 2012看觸控面板、透明導電膜之發展現況
Touch Taiwan 2012(觸控面板暨光學膜製程、設備、材料展覽會)已於8/29至8/31在台北南港展覽館舉行。這場唯一獲得國內各顯示器產業相關協會、日本日經BP株式會社、中國光學光電子行業協會液晶分會及深圳平板顯示行業協會支援的產業盛會，有來自海內外285家參展廠商，在廣及12,240平方公尺的展場上，設置了702個攤位，三天展會期間共吸引了26,294人次的參觀人潮。國內外大廠匯聚，並結合了臺灣、日本、中國大陸產業、研究機構等一同共襄盛舉，實為國內難得一見的業界盛事。茲將展會重點介紹如次。
一、大尺寸觸控面板 整體而言，觸控面板有越做越大的趨勢，配合所需顯示畫面尺寸，如果不能以一片觸控面板/顯示器達成，就採用多片組成的方式。奇菱(Chilin)展出了現場最大的109吋(257cmx151cm)多點光學觸控電視牆(觀看影片)，該產品係由四台55吋超窄邊框LED液晶顯示器以2x2的方式拼接而成，內邊框寬度只有5.7mm。觸控是採用4個CCD光學觸控模組，可在Windows 7下支援4點觸控。
友達展出的50吋透明販賣機(觀看影片)揭示出完全不同的應用方向。這台高183.8cm、寬93.7cm、可容納392罐可口可樂的販賣機，配備了50吋的透明LCD，搭配光學觸控功能，可以直接在透明的顯示面板上觸控操作。除了自動販賣機之外，還可用於商用冷藏櫃、展示櫥窗、小鋼珠(柏青哥)、吃角子老虎或釣娃娃機等商業或娛樂用途。
二、In-cell、OGS與其他新觸控技術
(一) In-cell觸控面板
友達這次也在現場展出65吋、解析度為Full HD (1920x1080)的In-cell觸控LCD。
友達65吋Full HD的光感測In-cell觸控LCD
華映(CPT)展出與劍揚(IDTI)合作開發的21.5吋光學式In-cell觸控LCD。這個觸控LCD的解析度也是Full HD，在TFT基板上除了三個TFT之外，光感測器便是第四個元件，可以在TFT LCD面板的製程中同步完成。
華映(CPT)展出的21.5吋光學式In-cell觸控LCD
(二) OGS觸控面板
在展覽場可以看到不只一家的OGS(one glass solution)觸控LCD或OGS觸控面板，其中尺寸最大的是友達展出的27吋觸控LCD，其中的OGS觸控面板只有0.7mm厚，號稱是全世界最大、最薄的OGS觸控面板。這個OGS觸控LCD的解析度也是Full HD，可以在Windows 8環境中支援10點以上的多點觸控。
友達27吋OGS觸控LCD
其他OGS展示品還有10.1吋、4.7吋窄邊框和4.7吋外凸曲面(convex surface)等款式(觀看影片)。10.1吋觸控面板採用OGS後，與傳統的玻璃/玻璃(G/G)產品相比，其厚度由1.1mm降到0.7mm，重量由156克降到88克。4.7吋窄邊框OGS觸控面板的厚度是0.55mm，邊框寬度由較早期OGS的2.5mm減少到0.8mm，重量也由11.6克稍微下降到10.2克。4.7吋外凸曲面OGS的維度號稱為2.5D，總厚度為0.9mm，重量為18.7克；雖然保護玻璃經過加工而呈外凸曲面狀，但仍然保有相當的強度，四點彎曲試驗的強度大於700 MPa。
除了實品之外，友達也在現場播放OGS製程與特性的簡介影片(觀看影片)。
10.1吋OGS
4.7吋窄邊框OGS
4.7吋外凸曲面OGS
原材料供應大廠，如南亞也跨入觸控面板代工的領域，攤位上有不少OGS觸控面板的展示品。
南亞的OGS觸控面板展示品
南亞的感測器玻璃展示品
(三) 新型觸控技術
工研院展出了「凌空虛指」(air touch)的觸控技術，這是用光學鏡片的設計呈現物體的實像，並使影像漂浮在系統外面，另外搭配紅外線偵測技術，如果伸出手去「觸摸」這些物體(實際上並未接觸任何東西)，系統會根據使用者的動作做出相對的反應，達到觸控的效果。這種系統可用於非接觸的控制操作，包括有病菌傳染顧慮場所(如醫院、公共場所等)的電梯、手術房醫療器材人機介面、掛號系統、防窺密碼輸入裝置、提款機、住家保全系統、保險箱和大眾運輸購票系統等。
工研院凌空虛指導覽
凌空虛指鍵盤
三、透明導電膜材料
(一) 低電阻ITO film
投射電容式觸控感測器所要求的電阻值越來越低，因此ITO玻璃或ITO film的片電阻也必須降低。日東電工(Nitto)原有的低電阻ITO film(型號V150)是140Ω/□，這次展出100Ω/□的ITO film開發品(型號V100)；使用的基材厚度和V150相同，穿透率也和V150一樣，維持在90%以上。
(二) 導電高分子 工研院機械所展出以導電高分子取代ITO的10點投射電容式觸控面板，其中導電高分子膜的蝕刻是採用室溫的大氣壓電漿加上金屬遮罩來完成，具有大氣環境操作(不需真空)、環保無毒(電漿氣體來自大氣中之氮及氧)、不需黃光微影、製程設備及材料成本低等優點。
工研院機械所展出導電高分子膜觸控面板(2點)
工研院機械所展出導電高分子膜觸控面板(8點)
(三) 石墨烯
來自美國的Bluestone(藍石)公司這次除了展出全球最大(60吋)的石墨烯薄膜之外，也展示了多種石墨烯相關製品，包括石墨烯玻璃、觸控開關、LED電流分散層、透明電極、彈性薄膜與鋰離子電池(觀看影片)等，充分顯示石墨烯在各方面的應用潛力。
(四) 網格銅膜 隨著觸控面板尺寸的增加，觸控感測器要求更低的低電阻，所以近年來有不少廠商積極開發由網格狀金屬組成的透明導電膜，片電阻可以輕易達到數Ω/□或更低，選用的材料大都是導電性佳的銀或銅。日本凸版印刷(Toppan)展出了網格銅膜和以網格銅膜為感測器的觸控面板，其中銅線的幅寬只有5μm，是以蝕刻製成。
日本凸版印刷(Toppan)展出使用網格銅膜的觸控面板
(五) 可轉印的透明導電膜
材料大廠日立化成展示了正在開發中的材料「可轉印透明導電膜」(TCTF, transparent conductive transfer film)，片電阻與穿透率分別為150與91%。TCTF除了可以轉印到PET或玻璃等基材之外，也可以用鹼性顯影來圖案化，它的結構和使用法如下圖片所示。
日立化成展示TCTF的結構和使用法
四、玻璃 玻璃廠龍頭Corning推出厚度只有0.1mm、可以彎曲成卷的Willow玻璃(觀看影片)，現場展出的玻璃卷幅寬為1米，目前實際供貨的幅寬是0.5米。目前工研院正與Corning合作，開發Willow玻璃的「R2R雷射圖案化」與「R2R傳輸與製程」兩種技術，大致包含導引捲繞、雷射圖案化、網印和貼合四個製程，現場展示了上述兩種技術開發的樣品。
Corning的Willow玻璃
Willow玻璃的R2R技術展示
Willow玻璃的R2R雷射圖案化
Willow玻璃的R2R傳輸與製程
另一家玻璃大廠Schott展出商品名Xensation的保護玻璃，厚度由0.5mm到3.0mm，並現場示範厚度0.55mm玻璃的落球測試與1.0mm玻璃的彎曲測試，展現玻璃耐衝擊與耐彎曲的能力。
五、其他
長興(Eternal)在現場展示OGS相關材料的看板與最大幅寬(1280mm)的樣品，也針對觸控面板材料製作專冊，包括保護膜、硬化膜、防爆膜和光學膠等。
長興的1280mm幅寬樣品
在觸控面板的測試方面，工研院量測中心展示了一台「中小尺寸高精度觸控面板測試工具」。這個工具可在Windows 8環境下運作，配備五支直徑9mm的筆頭(筆頭間距可調整)，利用程式控制，可以模擬手指或觸控筆的觸摸與移動，進行測試。除了單點或多點的靜態接觸測試之外，也可以做單點或多點的X方向、Y方向、對角線或繞圈式的移動測試。
日本TPL(Touch Panel Laboratories)展出兩台觸控面板超高速測試機，分別針對電阻式與電容式，操作簡易。測試的項目為線性、電路電阻、端子間電阻和絕緣電阻等。電容式的測試是以機台模擬手指的接觸，在電腦上顯示出接觸的位置，但也可以用手指接觸來測試。
工研院多點觸控量測機台
作者：楊明輝；材料世界網 編輯室整理