柔性透明導(dǎo)電膜技術(shù)發(fā)展三大趨勢(shì)

綜觀以上幾種柔性透明導(dǎo)電膜技術(shù)發(fā)展，在可撓、光穿透、導(dǎo)電三大特性都有一定的開(kāi)發(fā)成果，以下就從材料特性、量產(chǎn)制程、技術(shù)成熟度探討其未來(lái)發(fā)展。

材料特性

導(dǎo)電度與光穿透度是柔性透明導(dǎo)電膜*重要的光電特性，高導(dǎo)電度下仍然能維持高光穿透度是產(chǎn)品發(fā)展的趨勢(shì)。

為比較前述幾種柔性透明導(dǎo)電膜技術(shù)，筆者以近幾年各研究單位發(fā)表的面電阻與光穿透度成果來(lái)評(píng)價(jià)各種柔性透明導(dǎo)電膜技術(shù)，如圖12所示。

圖12 以面電阻與光穿透度來(lái)做評(píng)價(jià)各種軟性透明導(dǎo)電膜技術(shù)

由該圖可以發(fā)現(xiàn)，若以光穿透度大于80％為規(guī)格，在電阻大于100Ω／sq，上述各技術(shù)都能達(dá)到需求；但是到100Ω／sq以下時(shí)，石墨烯與奈米碳管就必須以真空法成長(zhǎng)，再以轉(zhuǎn)移技術(shù)成膜方能達(dá)到需求。

導(dǎo)電高分子與金屬網(wǎng)格、金屬網(wǎng)絡(luò)可以達(dá)到此規(guī)格，而10Ω／sq以下，就只有金屬網(wǎng)格與金屬網(wǎng)絡(luò)可以符合。 其中奈米銀線網(wǎng)絡(luò)在100Ω／sq以下，甚至更低都能顯現(xiàn)出優(yōu)異的特性，這是由于銀的導(dǎo)電特性優(yōu)良，少量的奈米銀線即可達(dá)到低電阻與高穿透度的光電特性。

量產(chǎn)制程

量產(chǎn)制程的復(fù)雜度與軟性透明導(dǎo)電膜的成本息息相關(guān)，上述幾個(gè)柔性透明導(dǎo)電膜技術(shù)的量產(chǎn)制程解析如表1中所示，薄金屬膜與氧化物／金屬薄膜／氧化物都是真空鍍膜制程，設(shè)備與制造成本*高。

奈米碳管、石墨烯的干式轉(zhuǎn)移制程特殊，須要開(kāi)發(fā)新的設(shè)備。 蝕刻法的金屬網(wǎng)格雖然制程復(fù)雜，曝光、顯影、蝕刻、剝膜的黃光設(shè)備昂貴，但是制造技術(shù)成熟，銅網(wǎng)格透明導(dǎo)電膜目前已經(jīng)量產(chǎn)應(yīng)用到觸控面板產(chǎn)業(yè)。

印刷法的金屬網(wǎng)格將黃光圖案化的制程以印刷來(lái)取代，預(yù)計(jì)可以再簡(jiǎn)化圖案化設(shè)備投資，但是須增加低溫?zé)Y(jié)的制程與設(shè)備。 自序組裝的金屬網(wǎng)絡(luò)又省略圖案化制程，其制造成本又比印刷金屬網(wǎng)格簡(jiǎn)單。

涂布型奈米碳管涂布成膜后須做摻雜處理，石墨烯在氧化石墨烯涂布成膜后須還原處理，設(shè)備與制造成本應(yīng)該與自序組裝的金屬網(wǎng)絡(luò)相近。 奈米線搭接的金屬網(wǎng)絡(luò)與導(dǎo)電高分子利用涂布成膜設(shè)備即可制造生產(chǎn)，是設(shè)備與制造成本*具競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)。

商品產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展

新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化是需要經(jīng)過(guò)材料開(kāi)發(fā)、制程開(kāi)發(fā)、量產(chǎn)開(kāi)發(fā)的流程。 這過(guò)程中「量產(chǎn)開(kāi)發(fā)」是一個(gè)重要的關(guān)鍵，量產(chǎn)開(kāi)發(fā)牽涉到材料、制程與設(shè)備的整合，也是新技術(shù)商品化的重要關(guān)鍵。

銅金屬網(wǎng)格的觸控面板已經(jīng)上市，是所有柔性透明導(dǎo)電膜技術(shù)中發(fā)展*快的技術(shù)；奈米銀線觸控面板在許多專業(yè)顯示器展覽有多家專業(yè)觸控面板廠展示，也接近商品產(chǎn)業(yè)化。

導(dǎo)電高分子透明導(dǎo)電膜雖有多家膜廠展示產(chǎn)品，但實(shí)際應(yīng)用仍在開(kāi)發(fā)模索中。 以印刷、自組裝制程之金屬網(wǎng)絡(luò)在材料與制程部份已有些進(jìn)展，相關(guān)量產(chǎn)制程與設(shè)備則仍開(kāi)發(fā)中。 石墨烯在墨水材料與制程技術(shù)上尚處于開(kāi)發(fā)階段。

圖13 各種軟性透明導(dǎo)電膜目前商品產(chǎn)業(yè)化之進(jìn)展

從材料特性、量產(chǎn)制程與技術(shù)成熟度來(lái)看，奈米銀線透明導(dǎo)電膜*具競(jìng)爭(zhēng)力。 在光電特性上，橫跨數(shù)Ω／sq到百Ω／sq范圍都有優(yōu)異的光穿透度；低成本涂布成膜制程，加上從奈米銀線、墨水、柔性透明導(dǎo)電膜材到觸控面板應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈完整，唯壹有待加強(qiáng)的是設(shè)備與制程的整合。

奈米銀線墨水是低黏度高長(zhǎng)徑比的特殊墨水，涂布成膜時(shí)均勻度不易控制，針對(duì)奈米銀線導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)特殊的涂布設(shè)備，恒升實(shí)業(yè)（香港）有限公司正在解決奈米銀線軟性透明導(dǎo)電膜生產(chǎn)的這個(gè)關(guān)鍵瓶頸。

光電商品由硬到軟，掌握關(guān)鍵性材料為發(fā)展契機(jī)

從1990年代開(kāi)始以濺鍍方式制作透明導(dǎo)電膜，ITO便是透明導(dǎo)電膜的代名詞，然而、光電產(chǎn)品由小到大、由硬到軟的趨勢(shì)使ITO透明導(dǎo)電膜的特性逐漸無(wú)法滿足未來(lái)光電產(chǎn)品需求。

柔性透明導(dǎo)電膜在新材料發(fā)展下，奈米碳管、石墨烯、導(dǎo)電高分子應(yīng)用恒升實(shí)業(yè)（香港）有限公司都有一定的進(jìn)展，惟各種技術(shù)在應(yīng)用到產(chǎn)品上市前仍有制程開(kāi)發(fā)、設(shè)備整合等技術(shù)問(wèn)題待克服。

除此之外，制造成本仍是各技術(shù)*后能夠勝出的重要因素。

采用德國(guó)薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴(yán)格工藝標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系，能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating, 激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、紅外制導(dǎo)、面部識(shí)別、VR/AR應(yīng)用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框等。