OFweek可穿戴设备网:据NPD DisplaySearch报道,随着传闻中的苹果iWatch产品临近,ITO替代材料的话题再次升温,成为近期业内人士关注的焦点;事实上,基于目前的触控市场结构,ITO替代材料的需求尚不旺盛。
行业增长的动力来自于相关玩家的积极布局。
只有未来相关利基市场打开,ITO替代材料的相关投资才会显现其价值。
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NPD DisplaySearch表示,ITO替代材料有以下基本要求: 导电性能和透光性能─作为替代产品,ITO替代材料首先需要满足ITO本身的特性,即良好的导电性能和透光性能。
;作为触摸传感电路,新材料的导电性能将直接影响触摸响应时间和触摸检测的灵敏度。
一般来说,对于10英寸及以上的产品,触摸感应电路的表面积 电阻值需要保持在(Ω/sq)以下。
就目前主流的投射式电容触控技术而言,触控电路通常位于显示屏上方,因此需要新材料保持良好的透光率,以保证显示屏的画面质量。
一般情况下,至少应保证80~85%的透光率。
并不罕见——ITO作为主流透明导体,广泛应用于显示面板、触控面板等相关领域。
虽然金属铟属于稀有金属,但从目前的情况来看,稀土供应暂时不会面临短缺问题。
DisplaySearch指出,以过去7月为例,稀有金属铟的价格为4元,相当于金属白银的价格(4元)。
然而,目前全球稀土供应主要来自中国。
尽管世贸组织裁定中国出口配额管制违规,但可以预期,未来中国政府将进一步加强对稀土资源开发的整合和控制。
因此,金属铟的稀缺性虽然不是推动新材料的真正因素,但非稀缺资源的新材料仍然可以在未来工业化过程中提高原料采集的便利性。
柔性─随着79元小米手环的推出以及万众期待的苹果iWatch即将推出,可穿戴设备市场再次成为市场关注的焦点,被视为未来柔性显示设备的重要应用市场。
由于ITO电路固有的脆性,经过几次弯曲或大幅度弯曲后,电阻会急剧上升,导致触摸功能失效。
新材料的柔韧性将使其在未来软显示领域展现出独特的优势。
ITO替代材料的现状NPD DisplaySearch指出,根据目前的研究进展,新型ITO替代材料主要集中在五种技术,包括金属网技术(Metal Mesh)、纳米银线技术(Silver Nanowire)和碳纳米管技术(Carbon Nanotube)、导电聚合物技术(PEDOT:PSS)和石墨烯技术(Graphene)为理想目标。
其中金属网络技术、纳米银线技术和碳纳米管技术是目前量产最多的。
技术上,前两者都有一线触控企业投资布局,甚至已经量产出货。
DisplaySearch研究总监谢忠立指出,对于目前业界最关注的金属网络技术和纳米银线技术,两者都具有非常优异的导电性能(很容易达到以下的表面电阻值) Ω/sq,甚至50Ω/sq以下),使得其触摸感应性能优于传统ITO触摸电路,特别是对于大尺寸应用产品。
此外,金属的延展性确保其即使在多次弯曲或大弯曲后仍能保持良好的导电性能,使其成为软显示触摸电路的主要候选技术。
同时,由于金属本身不透光,因此采用金属网络技术和纳米银线技术的触控模组产品的透光率将取决于非金属区域的面积。
以金属网络技术为例,假设金属网络触控感应电路的面积占整个触控模组产品面积的10%,则整个触控模组的透光率将达到90%(触控模组的透光率)模组基板材料本身的出光率不计算在内)。
此外,DisplaySearch指出,更精细的金属网络电路与某些触控电路图案相结合,可以有效解决莫尔效应。
通常,为了避免金属线的可见性,金属网络触摸感应线的线宽会保持在4微米以内。
不过,欧菲光目前的金属网络产品可以达到1.8微米左右,并且采用黑色掺杂技术制作。
改进了金属线和莫尔图案的可视化。
谢中立指出,纳米银线技术也有其自身的挑战。
与金属网络图案单元的有序排列和延伸相比,纳米银线是许多细小的银线单元的随机分布。
因此,实现分布的均匀性对未来线路阻抗值的一致性有重要影响。
而且,金属网络中的各个图案单元相互连接,不易出现断线问题。
然而,纳米银线是通过单体的分布以及彼此的交错和重叠来实现导电的。
因此,银丝油墨的涂布均匀性就显得更加关键。
触控材料对比表(来源:DisplaySearch触摸传感器市场与演进报告) ITO替代材料的演进格局 目前,新型替代材料技术仍处于早期投资阶段,做简单的成本比较还为时过早。
从行业经验来看,当产业投资聚集,技术、装备、工艺能力提升,供应链资源丰富时,通常会带来成本的快速下降。
以液晶显示器产品为例。
尽管LCD比PDP复杂,但丰富的产业投资和供应链资源最终带来了成本的巨大降低,最终击败了PDP产品。
同样,目前触控产品的主要应用市场仍然是手机和平板电脑。
但基于ITO的传统触控产品技术已经成熟,供应极为充足。
ITO的表面电阻也完全可以满足产品需求,替代ITO。
材料技术的需求并不旺盛。
因此,ITO替代材料尚不具备实质性的成本优势,其未来的发展还将取决于能够展现其独特优势的应用领域。
DisplaySearch指出,基于目前的行业发展趋势,新材料技术主要有两个利基市场。
一是触控笔记本电脑市场。
虽然触控笔记本电脑的市场需求仍面临挑战,但对于薄膜结构的触控厂商来说,在较大尺寸的产品上,特别是在笔记本电脑市场的主力机型14英寸和15.6英寸产品上,触控笔记本电脑的市场需求仍面临挑战。
传感电路表面电阻面临挑战,难以与基于玻璃结构的触控公司竞争。
金属网和纳米银线技术优异的导电性能有机会让薄膜触控架构产品在触控笔记本乃至更大的产品市场取得突破。
另一个利基市场是尚未出现的可穿戴市场。
谢仲立表示,虽然显示设备并不是可穿戴市场的必然配置,但对于配备显示设备的可穿戴设备来说,曲面显示器或柔性显示器将提供更好的体验。
DisplaySearch指出,传统ITO触控感应电路本质上比较脆,很容易因多次弯曲或大弯曲而导致表面电阻急剧上升,导致触控功能失效。
新材料技术因其优异的导电性和柔韧性,可以从可穿戴设备市场的崛起中受益。
因此,DisplaySearch指出,目前ITO替代材料技术大多处于触控产业布局的产业投资期,尚无成熟的产业链可言。
增长动力更多依赖于相关行业主体的积极推动。
但随着利基市场的逐步开拓,将有机会带动ITO替代材料行业日趋成熟,并经过长期演进最终展现其产品优势。