透明導(dǎo)電膜知識(shí)培訓(xùn)

1、新業(yè)務(wù)知識(shí)教材透明導(dǎo)電膜部分一、觸摸屏發(fā)展的背景二、觸摸屏的原理以及發(fā)展歷程1、觸摸屏絕對(duì)定位元件2、觸摸屏的種類(lèi)以及工作原理3、各種方式觸摸屏的特點(diǎn)比較以及應(yīng)用的領(lǐng)域三、 透明導(dǎo)電膜的功能以及材料組成1、 透明導(dǎo)電膜在觸摸屏中的作用2、 透明導(dǎo)電膜的材料特點(diǎn)四、 透明導(dǎo)電膜的技術(shù)要求1、 透明導(dǎo)電膜的技術(shù)要求2、 透明導(dǎo)電膜的技術(shù)指標(biāo)五、透明導(dǎo)電膜的生產(chǎn)工藝1、濺射法生產(chǎn)工藝介紹2、涂布法生產(chǎn)工藝介紹3、其他方法簡(jiǎn)介六、觸摸屏的發(fā)展趨勢(shì)以及面臨的問(wèn)題 觸摸屏及透明導(dǎo)電膜知識(shí)簡(jiǎn)介前言隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，人機(jī)界面的溝通成了計(jì)算機(jī)技術(shù)的一個(gè)熱點(diǎn)，觸摸屏憑著優(yōu)秀的人機(jī)溝通方式，成為了當(dāng)今發(fā)展最

2、快的技術(shù)。觸摸屏主要應(yīng)用于個(gè)人便攜式信息產(chǎn)品（如使用手寫(xiě)輸入技術(shù)的PC、PDA、AV等）之外，應(yīng)用領(lǐng)域遍及信息家電、公共信息（如電子政務(wù)、銀行、醫(yī)院、電力等部門(mén)的業(yè)務(wù)查詢(xún)等）、電子游戲、通訊設(shè)備、辦公室自動(dòng)化設(shè)備、信息收集設(shè)備及工業(yè)設(shè)備等等。2009年全球觸摸屏產(chǎn)值達(dá)43億美元，估計(jì)2016年將成長(zhǎng)到140億美元，年復(fù)合成長(zhǎng)率達(dá)18%。國(guó)內(nèi)市場(chǎng)約占全球市場(chǎng)的20%，約為8.6億美元。第一章：觸摸屏發(fā)展的背景在人類(lèi)渴求訊息實(shí)時(shí)聯(lián)系與傳遞的欲望下，個(gè)人化電子用品未來(lái)將有爆發(fā)性的需求。然而，在機(jī)動(dòng)與方便性的訴求下，個(gè)人化的電子工具通常使用在不安穩(wěn)的場(chǎng)合，如何快速簡(jiǎn)便的使用隨身的電子工具，是使用者最大

3、期待。其中最大的障礙在于人與機(jī)器間的溝通。所以，是否具有快速簡(jiǎn)便的人機(jī)溝通接口，將是未來(lái)電子化產(chǎn)品最重要的功能。如果說(shuō)1964年鼠標(biāo)的發(fā)明，把電腦操作帶入了一個(gè)新的時(shí)代，那么觸摸屏的出現(xiàn)，則使圖形化的人機(jī)交互界面變得更為直觀易用。1971年，美國(guó)人SamHurst發(fā)明了世界上第一個(gè)觸摸傳感器。雖然這個(gè)儀器和我們今天看到的觸摸屏并不一樣，卻被視為觸摸屏技術(shù)研發(fā)的開(kāi)端。 當(dāng)年，SamHurst在肯尼迪大學(xué)當(dāng)教師，因?yàn)槊刻煲幚泶罅康膱D形數(shù)據(jù)而不勝其煩，就開(kāi)始琢磨怎樣提高工作效率，用最簡(jiǎn)單的方法搞定這些該死的圖形。他把自己的三間地下室改造成了車(chē)間，一間用來(lái)加工木材，一間制造電子元件，一間用來(lái)裝配這些

4、零件，并最終制造出了最早的觸摸屏。這種最早的觸摸屏被命名為“AccuTouch”，由于是手工組裝，一天生產(chǎn)幾臺(tái)設(shè)備。不久，SamHurst成立了自己的公司，并和西門(mén)子公司合作，不斷完善這項(xiàng)技術(shù)。這個(gè)時(shí)期的觸摸屏技術(shù)主要被美國(guó)軍方采用，直到1982年，Sam Hurst的公司在美國(guó)一次科技展會(huì)上展出了33臺(tái)安裝了觸摸屏的電視機(jī)，平民百姓才第一次親手“摸”到神奇的觸摸屏。觸摸屏早期多被裝于工控計(jì)算機(jī)、POS機(jī)終端等工業(yè)或商用設(shè)備之中。2007年iPhone手機(jī)的推出，成為觸控行業(yè)發(fā)展的一個(gè)里程碑。蘋(píng)果公司把一部至少需要20個(gè)按鍵的移動(dòng)電話(huà)，設(shè)計(jì)得僅需三四個(gè)鍵就能搞定，剩余操作則全部交由觸控屏幕完成

5、。除賦予了使用者更加直接、便捷的操作體驗(yàn)之外，還使手機(jī)的外形變得更加時(shí)尚輕薄，增加了人機(jī)直接互動(dòng)的親切感，引發(fā)消費(fèi)者的熱烈追捧，同時(shí)也開(kāi)啟了觸摸屏向主流操控界面邁進(jìn)的征程。觸摸屏的優(yōu)點(diǎn)：人類(lèi)自嬰兒時(shí)期就具有碰觸喜愛(ài)事物的本能，因?yàn)榕鲇|是表達(dá)意志最簡(jiǎn)單快速的方法。所以，觸控屏幕可使人與機(jī)器間以更友善直接的方式溝通，使個(gè)人電子產(chǎn)品的使用更加人性化。有句廣告詞說(shuō)科技始終來(lái)自于人性，這的確對(duì)于觸控屏幕的重要性，作了最完美的詮釋。第二章：觸摸屏的原理以及發(fā)展歷程觸摸屏技術(shù)自從應(yīng)用于公共服務(wù)領(lǐng)域和個(gè)人娛樂(lè)設(shè)備，人們逐漸習(xí)慣用“摸”的方式，在電子售貨機(jī)上選購(gòu)商品，在卡拉OK機(jī)上點(diǎn)播歌曲，在銀行、醫(yī)院、圖書(shū)館

6、、機(jī)場(chǎng)查詢(xún)自己需要的信息。1991年，觸摸屏正式進(jìn)入中國(guó)。1996年中國(guó)自主研發(fā)的觸摸自助一體機(jī)投入生產(chǎn)。今天我們?cè)诖蠼中∠锟吹降摹皵?shù)字北京信息亭”就離不開(kāi)觸摸屏技術(shù)，有了它，即使不會(huì)使用電腦的人也能輕易查到“我在哪里”、“我要到哪去”。1、觸摸屏絕對(duì)定位元件觸摸屏-絕對(duì)定位元件。所謂觸摸屏，從市場(chǎng)概念來(lái)講，就是一種人人都會(huì)使用的計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備，或者說(shuō)是人人都會(huì)使用的與計(jì)算機(jī)溝通的設(shè)備。從技術(shù)原理角度來(lái)講，觸摸屏是一套透明的絕對(duì)定位系統(tǒng)，首先它必須保證是透明的，因此它必須通過(guò)材料科技來(lái)解決透明問(wèn)題，其次它是絕對(duì)坐標(biāo)，手指摸哪就是哪，不需要第二個(gè)動(dòng)作，不像鼠標(biāo)，是相對(duì)定位的一套系統(tǒng)；再其次就是能

7、檢測(cè)手指的觸摸動(dòng)作并且判斷手指位置。2、觸摸屏的種類(lèi)以及工作原理觸摸屏目前主要的形式分為：電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏、聲波式觸摸屏、紅外線(xiàn)式觸摸屏。 電阻式觸摸屏的工作原理以及構(gòu)造電阻觸摸屏主要是通過(guò)測(cè)量電阻的大小來(lái)實(shí)現(xiàn)定位的。電阻觸摸屏的主要部分是一塊與顯示器表面非常配合的電阻薄膜屏，在強(qiáng)化玻璃表面分別涂上兩層ITO透明氧化金屬導(dǎo)電層。利用壓力感應(yīng)進(jìn)行控制。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)。兩層導(dǎo)電層在觸摸點(diǎn)位置就有了接觸，電阻發(fā)生變化。在X 和Y 兩個(gè)方向上產(chǎn)生信號(hào)，然后傳送到觸摸屏控制器?？刂破鱾蓽y(cè)到這一接觸并計(jì)算出(X，Y)的位置，再根據(jù)模擬鼠標(biāo)的方式運(yùn)作。電阻式觸摸屏不怕塵埃、水及污垢影響，能在惡劣

8、環(huán)境下工作。但由于復(fù)合薄膜的外層采用塑膠材料，抗爆性較差，使用壽命受到一定影響。電阻式觸摸屏結(jié)果示意圖： 圖1電容式觸摸屏的工作原理以及構(gòu)造電容式觸摸屏主要是通過(guò)人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作的，當(dāng)有導(dǎo)電物體觸碰時(shí)，就會(huì)改變觸點(diǎn)的電容，從而可以探測(cè)出觸摸的位置。電容式觸摸屏對(duì)于戴手套的手或手持不導(dǎo)電的物體觸摸時(shí)沒(méi)有反應(yīng)，這是因?yàn)樵黾恿烁鼮榻^緣的介質(zhì)。電容觸摸屏能很好地感應(yīng)輕微及快速觸摸、防刮擦、不怕塵埃、水及污垢影響，適合惡劣環(huán)境下使用。但由于電容隨溫度、濕度或環(huán)境電場(chǎng)的不同而變化，故其穩(wěn)定性較差，分辨率低，易漂移。電容式觸摸屏也需要使用ITO 材料，而且它的功耗低壽命長(zhǎng)，但是較高的成本使它之前不太受

9、關(guān)注。Apple 推出的iPhone 提供的友好人機(jī)界面，流暢操作性能使電容式觸摸屏受到了市場(chǎng)的追捧，各種電容式觸摸屏產(chǎn)品紛紛面世。而且隨著工藝進(jìn)步和批量化，它的成本不斷下降，開(kāi)始顯現(xiàn)逐步取代電阻式觸摸屏的趨勢(shì)。表面電容觸摸屏只采用單層的ITO，當(dāng)手指觸摸屏表面時(shí)，就會(huì)有一定量的電荷轉(zhuǎn)移到人體。為了恢復(fù)這些電荷損失，電荷從屏幕的四角補(bǔ)充進(jìn)來(lái)，各方向補(bǔ)充的電荷量和觸摸點(diǎn)的距離成比例，我們可以由此推算出觸摸點(diǎn)的位置。表面電容ITO 涂層通常需要在屏幕的周邊加上線(xiàn)性化的金屬電極，來(lái)減小角落/邊緣效應(yīng)對(duì)電場(chǎng)的影響。有時(shí)ITO 涂層下面還會(huì)有一個(gè)ITO 屏蔽層，用來(lái)阻隔噪音。表面電容觸摸屏至少需要校正一

10、次才能使用。感應(yīng)電容觸摸屏與表面電容觸摸屏相比，可以穿透較厚的覆蓋層，而且不需要校正。感應(yīng)電容式在兩層ITO 涂層上蝕刻出不同的ITO 模塊，需要考慮模塊的總阻抗，模塊之間的連接線(xiàn)的阻抗，兩層ITO 模塊交叉處產(chǎn)生的寄生電容等因素。而且為了檢測(cè)到手指觸摸，ITO 模塊的面積應(yīng)該比手指面積小。電容式觸摸屏示意圖 圖2表面聲波式觸摸屏的工作原理以及構(gòu)造表面聲波是一種沿介質(zhì)表面?zhèn)鞑サ臋C(jī)械波。該種觸摸屏的角上裝有超聲波換能器。能發(fā)送一種高頻聲波跨越屏幕表面，當(dāng)手指觸及屏幕時(shí)，觸點(diǎn)上的聲波即被阻止，由此確定坐標(biāo)位置。表面聲波觸摸屏不受溫度、濕度等環(huán)境因素影響，分辨率極高，有極好的防刮性，壽命長(zhǎng)，透光率高

11、，能保持清晰透亮的圖像質(zhì)量，最適合公共場(chǎng)所使用。但塵埃、水及污垢會(huì)嚴(yán)重影響其性能，需要經(jīng)常維護(hù)，保持屏面的光潔。表面聲波式觸摸屏輸入是一種最新穎的觸摸輸入技術(shù)。該觸摸屏是由傳送換能器、接收換能器、反射板及控制器所組成。它不采用膜層結(jié)構(gòu)，而是采用廉價(jià)的壓電陶瓷換能器。該換能器在屏面上看不見(jiàn)，但能發(fā)送耳朵聽(tīng)不到的表面聲波（見(jiàn)圖）。位于觸摸輸入屏四周的反射陣列對(duì)表面聲波進(jìn)行空間取樣，再次向多路平行路徑反射。位于各發(fā)送器對(duì)面的反射聲波檢測(cè)陣列合成每束反射聲波，變成連續(xù)的反射聲波，變成連續(xù)的反射聲波交替地對(duì)水平和垂直方向進(jìn)行掃描。手指一觸摸到觸摸輸入屏某個(gè)部位，該部位的表面波強(qiáng)度便能與觸摸壓力成正比地衰

12、減。表面聲波式觸摸屏示意圖 圖3紅外線(xiàn)式觸摸屏的工作原理以及構(gòu)造紅外線(xiàn)式觸摸屏在顯示器的前面安裝一個(gè)電路板外框，電路板在屏幕四邊排布紅外發(fā)射管和紅外接收管，一一對(duì)應(yīng)形成橫豎交叉的紅外線(xiàn)矩陣。用戶(hù)在觸摸屏幕時(shí)，手指就會(huì)擋住經(jīng)過(guò)該位置的橫豎兩條紅外線(xiàn)，因而可以判斷出觸摸點(diǎn)在屏幕的位置。任何觸摸物體都可改變觸點(diǎn)上的紅外線(xiàn)而實(shí)現(xiàn)觸摸屏操作。紅外觸摸屏不受電流、電壓和靜電干擾，適宜某些惡劣的環(huán)境條件。其主要優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉、安裝方便、不需要卡或其它任何控制器，可以在各檔次的計(jì)算機(jī)上應(yīng)用。 紅外線(xiàn)式觸摸屏示意圖 圖43、各種方式觸摸屏的特點(diǎn)比較以及應(yīng)用的領(lǐng)域： 線(xiàn)性度精確度可測(cè)尺寸透明度耐用性多點(diǎn)觸摸適用的

13、環(huán)境紅外不支持適用于惡劣環(huán)境表面聲波不支持公共場(chǎng)所，需維護(hù)表面電容不支持適用于惡劣環(huán)境，但穩(wěn)定性較差電阻不支持適用于惡劣環(huán)境感應(yīng)電容支持適用于惡劣環(huán)境。各種觸摸屏的應(yīng)用領(lǐng)域：第三章：透明導(dǎo)電膜的功能以及材料組成需要使用透明導(dǎo)電膜的觸摸屏類(lèi)型中，主要的有電阻式和電容式觸摸屏。1、透明導(dǎo)電膜在觸摸屏中的作用作為觸摸屏中的主要原件的透明導(dǎo)電膜需要經(jīng)過(guò)蝕刻、印刷線(xiàn)路、壓合等工序后才能形成觸摸屏。印刷線(xiàn)路層蝕 刻壓 合引 線(xiàn)涂 膠透明導(dǎo)電膜在觸摸屏中主要作為絕對(duì)定位的信號(hào)發(fā)生器，同時(shí)還需要兼顧保護(hù)觸摸屏和顯示器，保證顯示器所顯示的圖像能夠真實(shí)的被人眼所觀察到。所以導(dǎo)電膜在觸摸屏中具有如下的作用：A. 接

14、受操作，產(chǎn)生正確信號(hào)。B. 對(duì)顯示器顯示的內(nèi)容能夠清晰的傳遞出去。C. 保護(hù)顯示器以及觸摸屏內(nèi)部的原件。D. 具有可靠的壽命。2、透明導(dǎo)電膜的材料特點(diǎn)：透明導(dǎo)電膜一般分為三層：最外面的是起保護(hù)作用的硬化層（HC），中間的是起支持作用的基材層(PET)，最里面的是起導(dǎo)電作用的導(dǎo)電層。 透明導(dǎo)電膜的示意圖基 材 （PET）H C (硬化層)導(dǎo) 電 層圖5硬化層為導(dǎo)電膜提供保護(hù)，避免在日常使用過(guò)程中造成的劃傷，抵抗外界的磨損。該層目前一般采用UV涂料來(lái)進(jìn)行制備。基材為導(dǎo)電膜提供支持，并提供足夠的機(jī)械強(qiáng)度和尺寸的穩(wěn)定性的，導(dǎo)電膜的機(jī)械性能特性絕大部分由該層提供。目前通常情況下基材使用PET材料。導(dǎo)電層

15、為導(dǎo)電膜提供電性能和使用過(guò)程中的可靠性。由于透明導(dǎo)電膜要求具有具透明性和導(dǎo)電性?xún)纱筇匦裕阅壳皩?dǎo)電層的材料主要采用的是ITO（納米銦錫金屬氧化物），這種材料具有很好的導(dǎo)電性和透明性。ITO導(dǎo)電膜以摻Sn的In2O3(ITO)膜的透過(guò)率最高和導(dǎo)電性能最好，而且容易在酸液中蝕刻出細(xì)微的圖形，所以其蝕刻方式既可以采用酸堿蝕刻，也可以采用環(huán)保的激光蝕刻方式，其中透過(guò)率已達(dá)90%以上。ITO中其透過(guò)率和阻值分別由In2O3與Sn2O3之比例來(lái)控制，通常情況下Sn2O3:In2O3=1:9。但其導(dǎo)電膜略帶黃色色調(diào)，剛好是液晶顯示器畫(huà)質(zhì)最忌諱的顏色。此外由于ITO膜的金屬屬性其柔韌性較差，同時(shí)由于觸摸屏的

16、變形的輸入方式，使得ITO膜在使用過(guò)程中的壽命較短，成為業(yè)界的一項(xiàng)難題。高分子導(dǎo)電膜是近來(lái)新興的一種透明導(dǎo)電膜，由于導(dǎo)電高分子也同時(shí)具備良好的透過(guò)率和導(dǎo)電性能，并且不受資源限制，目前是最被看好替代ITO的一種導(dǎo)電膜。高分子導(dǎo)電膜是利用導(dǎo)電高分子是具有導(dǎo)電特性的納米微粒，通過(guò)配方技術(shù)使高分子有序排列，使電子傳遞，達(dá)到導(dǎo)電目的，同時(shí)使用涂布技術(shù)使其很好成膜，最終形成滿(mǎn)足觸摸屏使用要求的透明導(dǎo)電膜。高分子導(dǎo)電膜由于不會(huì)被酸堿所腐蝕，所以該種膜在使用過(guò)程中只能采用激光蝕刻的方式。這類(lèi)膜層相對(duì)于ITO主要優(yōu)點(diǎn)是柔韌性能良好，采用ITO制備的產(chǎn)品無(wú)法進(jìn)行曲率半徑8mm以下的彎曲，而采用有機(jī)導(dǎo)電聚合物制備的

17、產(chǎn)品卻可以行曲率半徑1mm的彎曲，正因?yàn)樗灰鬃冃尾灰斄眩瑪嗑€(xiàn)，因此，未來(lái)可望大幅提高窄邊觸摸屏的上電極基板特性。同時(shí)氧化銦錫資源稀缺，而導(dǎo)電高分子采用合成技術(shù)，沒(méi)有資源的限制，在制造上原材料成本非常有利。濕式涂布法規(guī)?；a(chǎn)上有較大優(yōu)勢(shì)（車(chē)速比干式高一個(gè)數(shù)量級(jí)，幅寬高2-3倍）。高分子天然的淡淡藍(lán)色色調(diào)提升了顯示器的色彩品質(zhì)。由于透明導(dǎo)電膜的材料同時(shí)具備柔性和透明導(dǎo)電性的優(yōu)點(diǎn)所以它的用途十分的廣泛。圖6隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的電子器件開(kāi)始朝柔性化、超薄化方向發(fā)展，使得對(duì)柔性透明導(dǎo)電膜的需求日益迫切。迄今為止，對(duì)柔性透明導(dǎo)電薄膜的研究還處于初級(jí)階段，光電性能優(yōu)良的柔性透明導(dǎo)電膜的制備技

18、術(shù)還不完全成熟，而透明導(dǎo)電膜是許多透明電子元器件制造的基礎(chǔ)，如果沒(méi)有性能優(yōu)良的柔性透明導(dǎo)電薄膜材料，就無(wú)法制備出柔性透明電子器件。因此，開(kāi)發(fā)光電性能優(yōu)良的柔性透明導(dǎo)電薄膜具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。第四章：透明導(dǎo)電膜的技術(shù)要求1、透明導(dǎo)電膜的技術(shù)要求觸摸屏由于是用于顯示器上并且在使用過(guò)程中因長(zhǎng)期的被按壓，其使用條件為自然條件，高溫、高濕、寒冷、光照、驟冷驟熱等自然條件必須耐受。這樣，對(duì)位透明導(dǎo)電膜提出較高的技術(shù)要求。為保證其能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)揮作用，要求位于組件最外層的透明導(dǎo)電膜，能夠保護(hù)觸摸屏內(nèi)部以及顯示器元器件不受水汽的侵蝕；能耐受溫差變化；良好的光線(xiàn)透過(guò)率；耐敲擊性能 ； 耐磨損性能；可以透過(guò)顯示

19、器發(fā)出的光線(xiàn)，正確的響應(yīng)按壓時(shí)所產(chǎn)生的信號(hào)。主要體現(xiàn)在可見(jiàn)光透過(guò)率、電阻性能、耐老化性能、打擊性能、線(xiàn)性度等方面。透過(guò)率透明導(dǎo)電膜是用于顯示器上的組件，這就要求透明導(dǎo)電膜要具備足夠的可見(jiàn)光透過(guò)率，這樣才能滿(mǎn)足人眼對(duì)顯示器面板上的圖像有清晰，明亮，鮮艷的感受。透明導(dǎo)電膜的透過(guò)率要求在85%以上。透明導(dǎo)電膜的透過(guò)率是由硬化層、基材和導(dǎo)電層三層共同決定的，目前市場(chǎng)上商品化的硬化基材的透過(guò)率一般在90%左右，所以透明導(dǎo)電膜的透過(guò)率大部分是由導(dǎo)電層所決定的。ITO薄膜在可見(jiàn)光范圍內(nèi)導(dǎo)電層的透過(guò)率與導(dǎo)電性成反比，當(dāng)導(dǎo)電層電阻率（方塊電阻）在10/sq以下時(shí)，導(dǎo)電層的可見(jiàn)光率可達(dá)80%，但當(dāng)透光率欲達(dá)90%

20、以上，電阻率必須提高至100/sq以上。圖7而高分子導(dǎo)電薄膜目前在透過(guò)率上已經(jīng)基本接近于ITO產(chǎn)品。 圖8電阻性能：觸摸屏目前主要用于手持式電子產(chǎn)品，這類(lèi)電子產(chǎn)品的一大特點(diǎn)是使用電池作為能量供給，同時(shí)待機(jī)時(shí)間也成為該類(lèi)產(chǎn)品的一個(gè)主要的性能，電阻值過(guò)大，則在使用的過(guò)程中會(huì)消耗大量的電能不利于產(chǎn)品的使用，目前該能產(chǎn)品一般要求電阻值小于500/sq。ITO薄膜電阻與高分子導(dǎo)電薄膜的電阻水平基本相當(dāng)。耐老化性能由于透明導(dǎo)電膜需要在使用過(guò)程中遇到各種各樣的使用條件，并且還需要保持對(duì)信號(hào)的可靠響應(yīng)，對(duì)顯示的良好體現(xiàn)，并且在制備觸摸屏的工藝流程中，透明導(dǎo)電膜需要在130攝氏度的環(huán)境中烘烤，還必須要在強(qiáng)UV的

21、環(huán)境中照射，這就要求透明導(dǎo)電膜具有良好的耐老化性能。要求透明導(dǎo)電膜在130攝氏度的環(huán)境中電阻值的穩(wěn)定，光學(xué)性能不改變。ITO薄膜在在高溫高濕（60、95RH）條件下，經(jīng)過(guò)500小時(shí)之后電阻變化比較大（R1/R0大于1.3）已經(jīng)不能滿(mǎn)足觸摸屏的使用要求，而高分子導(dǎo)電薄膜在相同條件下基本性能參數(shù)幾乎沒(méi)有變化（R1/R0小于1.3）。打擊性能透明導(dǎo)電膜是觸摸屏中唯一的運(yùn)動(dòng)部分，要求其在經(jīng)過(guò)百萬(wàn)次的按壓后還能保持其可靠性，這就要求其有足夠的強(qiáng)度和韌性，通常情況下要求透明導(dǎo)電膜在80克力的情況下能夠耐受60萬(wàn)次至100萬(wàn)次的敲擊。ITO材料由于本身是類(lèi)似于陶瓷一樣物質(zhì)，所以它的柔韌性比較差。ITO薄膜一

22、般情況下能夠耐受約100萬(wàn)次的敲擊，或者10萬(wàn)次的劃線(xiàn)。ITO膜的磨損情況圖 圖9高分子導(dǎo)電薄膜，比ITO薄膜具有更高的對(duì)機(jī)械性壓力的耐久性，即使反復(fù)筆點(diǎn)觸和按壓也很少發(fā)生ITO薄膜導(dǎo)電性變差的問(wèn)題，因而可以延長(zhǎng)觸摸屏壽命實(shí)現(xiàn)高可靠性。圖10圖10是用試制的觸摸屏進(jìn)行筆劃耐久性試驗(yàn)的實(shí)例。用聚縮醛樹(shù)脂（POM）做成的R0.8尖筆，以負(fù)重4.9N（約500g）的力量按壓觸摸屏的操作面，來(lái)回滑動(dòng)并觀察其線(xiàn)性特征的變化。線(xiàn)性特征就是表示實(shí)際的輸入坐標(biāo)和根據(jù)觸摸屏的輸出而計(jì)算出的坐標(biāo)值之間的偏差，這個(gè)差值越小越好。試驗(yàn)結(jié)果表明，在ITO薄膜上約2萬(wàn)次左右開(kāi)始出現(xiàn)劣化，7萬(wàn)次左右已經(jīng)超出規(guī)格，而在有導(dǎo)電

23、聚合物薄膜上20萬(wàn)次還幾乎沒(méi)有呈現(xiàn)劣化。圖11是通過(guò)SEM（掃描式電子顯微鏡）觀察到的導(dǎo)電薄膜表面試驗(yàn)前后的圖像。從圖像可以一目了然地看出，ITO膜表面在滑動(dòng)20萬(wàn)次后出現(xiàn)破裂，而在有機(jī)導(dǎo)電聚合物薄膜上雖然出現(xiàn)一些痕跡，卻沒(méi)有明顯的缺陷。由此有理由認(rèn)為有機(jī)導(dǎo)電聚合物薄膜觸摸屏的線(xiàn)性特征在反復(fù)滑動(dòng)后仍是穩(wěn)定的。圖11結(jié)果表明無(wú)論按壓試驗(yàn)還是筆滑動(dòng)試驗(yàn)，有機(jī)導(dǎo)電聚合物薄膜觸摸屏的壽命能比ITO薄膜觸摸屏長(zhǎng)出10倍以上。線(xiàn)性度線(xiàn)性度是指透明導(dǎo)電膜給出的信號(hào)值與理論值的最大偏差，它決定了觸摸屏的定位精確性。線(xiàn)性度的大小同時(shí)也決定了觸摸屏的解析度。觸摸屏的線(xiàn)性度一般要求在1.5%。 圖12ITO導(dǎo)電膜由

24、于其制膜過(guò)程非常均勻，膜的厚度偏差非常小，同時(shí)膜的質(zhì)地非常均勻，其線(xiàn)性度一般在1.5%左右。高分子導(dǎo)電薄膜，由于電子在傳輸?shù)倪^(guò)程中無(wú)法連續(xù)傳輸存在著躍遷現(xiàn)象，同時(shí)由于其采用濕式涂布法制備膜的均勻性能還無(wú)法與ITO膜相比美，其線(xiàn)性度一般較ITO膜大，使其市場(chǎng)化比較困難。依據(jù)最新的消息韓國(guó)SK集團(tuán)在今年10月成功開(kāi)發(fā)出利用導(dǎo)電性高分子的觸摸屏用透明導(dǎo)電膜，實(shí)現(xiàn)全球首例商用化（來(lái)自金羊網(wǎng)）。2、透明導(dǎo)電膜的技術(shù)指標(biāo)透明導(dǎo)電膜的技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目測(cè)試方法指標(biāo)透過(guò)率分光光度計(jì)（550nm）85%電阻性能表面電阻儀40030耐高溫性能R1/R01.3耐環(huán)境特性（6095RH）1.3耐久性80克力敲擊100萬(wàn)次不

25、同類(lèi)型透明導(dǎo)電膜性能比較項(xiàng)目測(cè)試方法指標(biāo)ITO膜有機(jī)導(dǎo)電聚合物膜透過(guò)率分光光度計(jì)（550nm）85%優(yōu)秀一般電阻性能表面電阻儀40030良好良好耐高溫性能R1/R01.3良好良好耐環(huán)境特性（6095RH）1.3一般優(yōu)秀耐久性80克力敲擊100萬(wàn)次一般優(yōu)秀第五章透明導(dǎo)電膜的生產(chǎn)工藝迄今為止，業(yè)已出現(xiàn)了多種透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，但主要可以分為干式法和濕式法兩大類(lèi)。其中常用的干式制備方法有：真空蒸發(fā)法、化學(xué)氣相沉積法、離子鍍、濺射法等；濕式涂布發(fā)有：高溫?zé)峤鈬娡糠?、溶膠一凝膠(Sol-Gel)法、浸漬法、濕式涂布發(fā)等，但主要的生產(chǎn)工藝是：濺射法和濕式涂布法。下面對(duì)其各自特點(diǎn)加以敘述。1) 濺射法濺

26、射法是制備透明導(dǎo)電膜最廣泛使用的工藝方法，主要包括直流和射頻的反應(yīng)式和非反應(yīng)式濺射，以及最近幾年發(fā)展起來(lái)的磁控濺射和離子束濺射。濺射鍍膜主要有以下優(yōu)點(diǎn)：第一，任何物質(zhì)都可以濺射，尤其是高熔點(diǎn)，低蒸氣壓的元素和化合物。第二，利用反應(yīng)濺射鍍膜法可以方便地獲得各種與靶材不同的化合物膜，如氧化物、氮化物、碳化物、硅化物等。第三，薄膜與襯底之間的的附著性好。第四，濺射鍍膜法獲得的薄膜的密度高，針孔少，而且薄膜的純度較高。第五，膜厚可控和重復(fù)性好。由于濺射鍍膜時(shí)放電電流和靶電流可控制，通過(guò)控制濺射功率則可有效控制濺射速率，所以濺射鍍膜的膜厚可控性和多次濺射的膜厚再現(xiàn)性好，能夠有效地鍍制預(yù)定厚度的薄膜。此外

27、，濺射鍍膜還可以在較大面積上獲得厚度均勻的薄膜。但是該種方法存在設(shè)備投入巨大，生產(chǎn)效率低下（一般每分鐘1米），材料利用率低（目前靶材的利用率只有40%左右），成膜面積小等缺點(diǎn)。透明導(dǎo)電膜目前主流的制備方式是磁控濺射方式，具體過(guò)程是：將PET基材裝入磁控濺射設(shè)備，將ITO均勻的濺射到基材上，形成透明導(dǎo)電膜，然后覆膜收卷。已收卷的產(chǎn)品還需要按不同長(zhǎng)度和寬度規(guī)格進(jìn)行裁切，并進(jìn)行包裝整理，以達(dá)到最終產(chǎn)品?；墓┚頌R 射成品檢驗(yàn)安 裝 靶 材裁切成品半成品包裝半成品檢驗(yàn)覆膜收卷收卷收卷半成品2) 濕式涂布發(fā)濕式涂布發(fā)是將導(dǎo)電涂料采用濕式涂布方式（如浸涂、凹版涂布等）在基材上形成導(dǎo)電涂層，然后干燥成膜，最

28、終形成透明導(dǎo)電膜。濕式涂布發(fā)設(shè)備相對(duì)于濺射發(fā)簡(jiǎn)單，便于大面積生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較高，原材料利用率高，但是存在薄膜厚度的均勻性不易控制，獲得的薄膜的質(zhì)量不高等缺點(diǎn)。樂(lè)凱公司目前所采用的方法是：基材供卷涂布導(dǎo)電層成品檢驗(yàn)導(dǎo)電涂料準(zhǔn)備干燥裁切成品半成品包裝半成品檢驗(yàn)覆膜收卷收卷收卷半成品透明導(dǎo)電膜制兩種主要造方法比較比較項(xiàng)目濺射法濕式涂布法儀器設(shè)備復(fù)雜（真空系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)、濺射系統(tǒng)等）簡(jiǎn)單成膜面積?。ㄒ话阈∮?米的幅寬）大原料利用率低（約40%）高（至少80%）涂布時(shí)同時(shí)形成線(xiàn)路圖形難較易薄膜性能良好較差其他的方法在生產(chǎn)中并不多見(jiàn)，多為實(shí)驗(yàn)研究性質(zhì)的。3)離子鍍離子鍍膜技術(shù)是在真空蒸發(fā)和真空濺射技術(shù)的基

29、礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種鍍膜技術(shù)。當(dāng)真空室抽至10-4Pa的高真空后，往真空室內(nèi)通入惰性氣體(如氬氣)，使真空度達(dá)到1-10-1 Pa，然后在蒸發(fā)基片和蒸發(fā)源間施加一直流電壓，使工作氣體電離，從而在基片和蒸發(fā)源之間建立一個(gè)低壓氣體導(dǎo)電的等離子體區(qū)。離子鍍膜成核、結(jié)晶、遷徙所需要的能量不是靠加熱襯底的方式獲得，而是由離子轟擊的方式來(lái)獲得的。離子鍍膜膜層附著性好，膜層密度高，被廣泛地用來(lái)制各氧化物透明導(dǎo)電膜4)溶膠凝膠法溶膠一凝膠(solgel)法是制備材料的濕化學(xué)方法中新興的方法。與其他傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)材料制備方法相比，溶膠一凝膠工藝具有如下優(yōu)點(diǎn)：工藝過(guò)程溫度低，使得材料的制備過(guò)程容易控制；溶膠一凝膠過(guò)程依

30、靠的是溶液中的化學(xué)反應(yīng)，只要攪拌均勻，外界條件穩(wěn)定，就可以獲得非常均勻的材料，并可以保證這些材料的物理、化學(xué)性質(zhì)非常均勻；由于溶膠一凝膠過(guò)程依靠化學(xué)反應(yīng)，所以通過(guò)計(jì)算與控制參加反應(yīng)的物質(zhì)配比，就可以控制反應(yīng)產(chǎn)物的成分，并獲得高純度的反應(yīng)產(chǎn)物。由于溶膠一凝膠工藝具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)它己經(jīng)被用作多種薄膜材料的制備。5) 高溫?zé)峤鈬娡糠ǜ邷責(zé)峤鈬娡糠ㄊ菍⒋儾牧系乃夥磻?yīng)溶液(一般為可溶性鹽溶液)，均勻地噴涂于加熱的襯底上，通過(guò)高溫?zé)峤庖孕纬梢欢ê穸鹊耐该鲗?dǎo)電薄膜。與傳統(tǒng)的物理方法或各種CVD方法相比，溶液鍍膜法設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉，便于大面積生產(chǎn)，得到的膜的成份比較均勻，可以很方便地實(shí)現(xiàn)薄膜的摻雜

31、。但溶液鍍膜法相對(duì)來(lái)說(shuō)需要較高的襯底溫度，存在嚴(yán)重污染，薄膜厚度的均勻性不易控制，獲得的薄膜的質(zhì)量不高。6) 真空蒸發(fā)法真空蒸發(fā)法鍍膜法是以金屬或氧化物為源材料通過(guò)反應(yīng)蒸發(fā)或直接蒸發(fā)淀積各種透明導(dǎo)電膜。主要包括金屬薄膜的后氧化、反應(yīng)蒸發(fā)、激活反應(yīng)蒸發(fā)和直接蒸發(fā)。采用電子束蒸發(fā)沉積法可以制備出優(yōu)質(zhì)IT0薄膜，其中蒸發(fā)物質(zhì)為摻有Sn02的In203，可見(jiàn)光范圍內(nèi)平均透過(guò)率高于90。但其制備溫度較高，不適用于柔性薄膜的制備。7) 化學(xué)氣相沉積法(CVD)CVD方法是通過(guò)把含有構(gòu)成薄膜元素的一種或幾種化合物的單質(zhì)氣體供給基片，利用加熱、等離子體、紫外光乃至激光等能源，借助氣相作用在基片表面的化學(xué)反應(yīng)(

32、熱分解或化學(xué)合成)生成要求的薄膜。CVD方法所需設(shè)備相對(duì)于溶液鍍膜法而言比較復(fù)雜和昂貴，但制備的薄膜相對(duì)也比較致密、質(zhì)量穩(wěn)定可靠。8)其他制備方法除以上列舉的各種制備透明導(dǎo)電膜的各種方法外，還有一些方法如分子束外延法(MBE)、陽(yáng)極氧化法、絲網(wǎng)印刷法等。其中MBE法主要用來(lái)制備單晶氧化物薄膜，多用于研究材料的光致發(fā)光特性；絲網(wǎng)印刷法與前面提到的溶液鍍膜法中的浸涂或熱解噴涂法類(lèi)似，采用絲網(wǎng)印刷的辦法把可溶性鹽溶液均勻在涂覆于襯底上，通過(guò)加熱襯底使鹽溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來(lái)獲得透明導(dǎo)電薄膜。第六章：觸摸屏的發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)透明導(dǎo)電膜的要求作為透明導(dǎo)電膜重要應(yīng)用領(lǐng)域的觸摸屏中，其市場(chǎng)情況如下： 來(lái)源：京東方觸

33、摸屏報(bào)告 圖13根據(jù)Displaybank的市場(chǎng)研究報(bào)告顯示，觸摸屏用的透明導(dǎo)電膜市場(chǎng)，預(yù)計(jì)將隨著觸摸屏的應(yīng)用而擴(kuò)大，未來(lái)四年將維持平均22的成長(zhǎng)率。 2008-2016全球觸摸屏產(chǎn)值及預(yù)測(cè)（單位：十億美元）圖14Source: DisplaySearch 2010 Touch Panel Market Analysis圖15Source: DisplaySearch 2010 Touch Panel Market Analysis而圖11所示，DisplaySearch最新出版2010觸摸屏市場(chǎng)分析報(bào)告中顯示觸摸屏市場(chǎng)中電阻式觸摸屏占50%的市場(chǎng)份額，電容式觸摸屏占31%的市場(chǎng)份額。其他方式的觸摸屏占有19%的市場(chǎng)。以出貨量來(lái)看電阻式仍是主要觸控技術(shù)，目前有大約90家制造廠商。不過(guò)電容屏吸引許多新廠商投入，目前估計(jì)有56家制造廠，幾乎是去年2倍。預(yù)估電阻式與電容式2010年出貨量占有率將達(dá)近81%，同時(shí)在未來(lái)幾年仍會(huì)是主要應(yīng)用技術(shù)，到2016年估計(jì)此二技術(shù)仍將占82%出貨量。琦芯科技總經(jīng)理許國(guó)誠(chéng)提到，以目前最常見(jiàn)的多點(diǎn)電阻式與電容式兩