隨著觸控螢幕應用的不斷拓展,超大尺寸、快速響應、精確控制等成為對觸控螢幕的最新要求。為此,各大企業加快各類新材料的開發,試圖搶佔領先優勢。
ITO存在諸多局限性
目前小尺寸觸控屏(10寸以下)主要使用的透明導電材料是氧化銦錫(ITO)。氧化銦錫(ITO)屬於半導體材料,ITO薄膜主流規格的阻抗值約為150歐姆(Ω)/單位面積。這種導通率對於10寸以下的觸控區已足夠,但對於中、大,或者超大型尺寸觸控區則不適用。半導體材料的低導電率會造成觸控靈敏度下降。
另外,ITO屬於金屬陶瓷,當觸控區成為曲面或是可撓式時,ITO的易脆性容易造成阻抗值急速升高,阻抗穩定性將變得很差。
可見,ITO並不適用於中大型觸控屏和柔性觸控屏。因此具備高導通率和高柔性的金屬網格和納米銀線正在加速產業化,並已應用於如筆記本電腦、計算機等大尺寸面板上。
納米銀線更適用於大尺寸和曲面屏
相比於納米銀線,金屬網格產業化速度更快一些。
金屬網格是利用銀、銅等金屬材料或者氧化物等易於得到且價格低廉的原料,在PET等塑膠薄膜上壓制形成的導電金屬網格圖案。其電阻值最低可達0.1歐姆(Ω)/平方英寸,觸控效果良好。但受限於印刷製作的工藝水平,所製得的觸控感測器圖樣的金屬線寬較粗,在高像素下莫瑞幹涉波紋非常明顯。因此並不適用於高解析度產品上,更適用於觀測距離較遠的中尺寸顯示器屏幕,比如筆記本電腦、智能電視等。
納米銀線是將納米銀線墨水材料塗布在塑膠或者玻璃基板上,然後利用鐳射或黃光雕刻技術刻畫製成具有納米級別的銀線導電網絡圖案的透明導電薄膜。納米銀線的線寬直徑約為20nm,不存在莫瑞幹涉問題,因此可以應用於各種尺寸的顯示屏上。另外,納米銀線薄膜相比於金屬網格薄膜具有更小的彎曲半徑,並且在彎曲時電阻變化率較小,在曲面顯示設備應用方面更具優勢。
另外,在大尺寸和超大尺寸觸屏領域,納米銀線的成本僅為同規的日本製造金屬網格成本的1/5。
獲得英特爾投資部、北極光創投等資金支持的諾菲納米科技就是一家納米銀線研發和生產企業。諾菲納米科技成立於2012年初,並於2014年Q4開始出貨納米銀線透明導電薄膜,現已累計出貨60萬平米。
諾菲納米科技CEO&聯合創始人姜鍇告訴36氪,諾菲納米科技和美國Cambrios一樣,是為數不多的具備自主智慧財產權的納米銀線材料合成和提純、觸控螢幕應用配方及結構,和卷對卷塗布工藝等核心技術的公司。公司已申請70餘項專利,28項授權。
擁有將最上遊原材料加工成為納米銀線透明導電薄膜的全套自主智慧財產權,意味著諾菲納米科技可以有效控制納米銀線薄膜成本。因為國內的納米銀線和納米銀線導電油墨市場幾乎被Cambrios壟斷,過高的價格也使得這項技術的產業化腳步放緩。
從大尺寸交互屏市場切入
正如上文所講,金屬網格產業化速度快於納米銀線,並已應用於如筆記本電腦等中尺寸觸控屏市場。因此諾菲納米科技會先從納米銀線優勢最明顯的大尺寸和超大尺寸觸控屏市場切入,並逐漸撬動中尺寸觸控屏市場。
隨著國民經濟的持續穩定增長和社會發展進程的加快,商用大屏顯示市場需求日益增加,大屏顯示技術和市場也逐步發展起來,教育、媒體、廣告、會議等行業對大屏顯示設備的需求不斷增長。據IHS DisplaySearch 統計,2018年全球液晶商用公共顯示器出貨量為360萬臺。
而國內商用大屏顯示市場集中度較高,鴻合和希沃兩家在教育領域擁有一半以上的市場份額,同時也在大力開發會議用交互屏幕。因此,諾菲納米科技主要是和這個領域的頭部企業進行合作開發,並提供納米銀線透明導電薄膜。
長遠來看,觸控顯示屏之外,納米銀線膜材還可以用作建築調光材料、薄膜太陽能電池的電極材料等。潛在市場規模巨大。
諾菲納米科技自建工廠生產納米銀線膜材,一廠於2015年量產,二廠將於今年8月實現量產, 屆時將生產行業內塗布寬幅最寬(1.6m),線徑最窄(18nm)的納米銀導電膜,二廠一期產值在3億元左右,二期預計擴產至十億元產值。另外,值得一提的是,諾菲納米科技具備精密設備行業know-how。據悉,二廠中近一半的設備實現了國產化,因此大幅降低了工廠投入。
姜鍇告訴36氪,諾菲納米科技在國內的盈利模式主要是銷售納米銀線薄膜標品。未來也有可能和下遊模組廠商進行深度合作,銷售整體方案。在海外市場,諾菲納米科技傾向於提供納米銀線導電模組產品等整體方案。
諾菲納米科技現有70多人,此前獲得英特爾投資和北極光創投的A輪融資,以及深創投和開翼資本的B輪融資。現在正在尋求新一輪2億元左右的融資,資金主要用於開發新應用和海外市場,以及擴產準備。
姜鍇,聯合創始人&CEO。曾任職美國ATMEL公司,麥肯錫管理諮詢公司矽谷分公司,美國XILINX公司的高級總監,項目經理等職位。史丹福大學工程博士,清華大學工程學士。潘克菲,創始人&CTO,20餘年納米材料合成、配方、卷對卷精密塗布工藝的研發和製造經驗,三十餘項國際專利,美國普林斯頓大學化學工程博士,香港科技大學學士。