新材料應用帶來產業新空間
ITO(氧化銦錫)材料作為觸控面板產品導電玻璃的主要選擇已經有30年歷史。但是,目前,ITO的霸主地位已經不保。
驅動觸控行業選擇新型材料的動力是近兩年來“柔性”顯示技術的發展和應用。ITO材料相對比較脆弱,用在柔性顯示上壽命比較低,不能滿足未來柔性顯示,尤其是穿戴設備的觸控顯示需求。同時,新型的替代材料也能降低觸控面板的制造成本。 目前廣受關注的新興替代材料包括Silver Nanowires(納米銀線)、Metal Mesh(金屬網格)、PEDOT/Conductive Polymers(導電聚合物)、Graphene(石墨烯)、Carbon Nanotubes(納米碳管)、ITO inks(ITO油墨)等。其中,納米銀線和金屬網格已經進入實用化階段,將是短期內ITO材料的最有利替代者。長期看,行業則看好石墨烯的廣泛應用。
華為的Ascend、LG和聯想的AIO、GVISION的POS屏幕等已經采用納米銀線材料的觸摸產品。雖然這些產品不是柔性顯示的,但是卻無法掩蓋納米銀線產品極佳的延展性和柔韌度,同時在導電和光學性能上也不輸于或者優于傳統ITO材料的競爭力。金屬網格產品的可撓性也非常好,光學性能好于傳統ITO材料。目前,群創、中華映管、富士康集團的觸摸面板廠商英特盛等企業已經開始供貨。
使用新材料替代傳統ITO產品可以導致“材料性能提升”(上面已經提到),以及材料成本下降和工藝技藝的簡化。后兩者有助于觸控面板產品降低成本。
ITO(氧化銦錫)中銦金屬是自然界中存儲量最低的稀有金屬之一,其產業可持續性存疑,成本也會更高,而且還擁有毒性、廢棄物難以回收。同時,ITO材料使用蒸鍍工藝,設備成本高、材料浪費量巨大(高達9成)。這與金屬網格或者納米銀線未來的印刷技術路線圖比較,可形成至少50%的成本差異。而ITO材料和涂覆大致占觸摸面板的40%成本。
從未來看,石墨烯、碳納米管等材料也是ITO的有力競爭者,而且原始材料更為普遍、環境污染更小。但是,目前這兩者的成本居高不下,阻礙了市場的進一步拓展。但是,無論如何,業界已經認定替代ITO材料的必要性:這就是柔性顯示的需求。預計,到2018年,新材料對ITO材料的替代率至少在50%以上。
尋找ITO替代材料,為柔性顯示時代的到來提供了產業基礎,同時也有利于進一步大幅度降低觸控面板的成本。尤其是針對大尺寸應用,金屬網格、納米銀線、石墨烯等材料更容易實現導電玻璃經濟制造。這種新材料應用,未來甚至會超過觸控面板的范圍,在包括半導體顯示等更廣闊的領域,帶來產業發展的新空間。
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